Аппаратурное оформление процесса производства алкогольных, слабоалкогольных и безалкогольных напитков

Расход воды – 167,3 м3/часМасса – 338 кг.Расчет теплообменник для разведенного яблочного экстрактаQ=3,36*178,8*(80-25)*1,05=34694,3 кДжm=160*1,1175=178,8tв=34694,3/4,19*2*159,7=45,90°mв=160*0,9982=159,7Экстракт: 80°-25° tmax=34,10°Вода: 45,9°-5° tmin=50°Δtср=34,1-5/2,3lg34,1/5=15°F=34694,3/15*290,8*3,6=2,2 м3Принимаем к установке кожухотрубный теплообменник ВВП 09-168-4000.Производитель – «Завод Триумф»Поверхность теплоообмена – 3,48 м2.Число труб – 37 шт.Расход воды – 41 м3/часМасса 113 кг.Расчет теплообменника для разведенного медаQ=3,43*279,4*(80-25)*1,05=55339,3 кДжm=250*1,175=279,4 кгtв=(55339,3/4,19*2*249,55)+20=44,7°mв=250*0,9982=249,55 кгМед: 80°-25° tmax=35.3°Вода: 44,7°-20° tmin=5°Δtср=44.7-5/2,3lg44,7/5=180°F=55339.3/18*290.8*3.6=2.9 м3Принимаем к установке кожухотрубный теплообменник ВВП 09-168-4000.Производитель – «Завод Триумф»Поверхность теплообмена – 3,48 м2.Число труб – 37 шт.Расход воды – 41 м3/час.Масса – 113 кг.5.4. Расчет насосов для перекачки разведенийРасчет производится по формуле: N=V*60/τ.Время перекачки из сборников для разведения в бродильно-купажный аппарат – 90 минут.Насос для разведенного ККС.Расход ККС в сутки 1508,13 л.N=1508,13*60/90=41,23 м3/ч.Подбираем насос «Дельта Техника» U 4,40 Мощность 1,5 кВт, габаритные размеры 462х301х268, масса 38 кг.Насос для разведенного медаРасход меда в сутки равен 96,93 кг.N=96,93*60/90=15,62 м3/ч.Подбираем насос ООО «ТК ЭЛЕКТРОМОНТАЖ» ОНЦ1М-25/32-5-50. Напор 32 м. Мощность – 5,5-3000. Габаритные размеры – 520х300х410. Масса 50 кг.Насос для разведенного яблочного экстракта.Расход яблочного экстракта в сутки равен 45,38 кг.N=45,38*60/90=11,04 м3/ч.Подбираем насос ООО «ТК ЭЛЕКТРОМОНТАЖ» ОНЦ1М-25/32-5-50. Напор 20 м. Мощность – 2,2-3000. Габаритные размеры – 435х240х360. Масса 28 кг.5.5. Оборудование сироповарочного отделения.Транспортное оборудование.Для транспортировки сахара-песка применяют нории производительностью до 20 т/ч. Нория подбирается с учетом объемной плотности сахара, которая равна 0,8 т/м3 и с учетом единовременной засыпи в аппарат в час, которая определяется по формуле:Засвпь=(Суточный расход/Оборачиваемость)*2Суточный расход =3000 кг.Оборачиваемость=длительность 1 смены / время работы котла, т.е. 480 мин/115 мин=4,1.Засыпь=(3000/4,1)*2=1463,4 кг.Минимальная производительность нории = (3000/0,8)*0,75=3200 кг (3,2 т).Выбираем норию производительностью 5 т/ч.Из нории сахар подается в промежуточный бункер объем которого рассчитывается так:V=(Qсм/n*0,8)*1,1.Qсм – сменное количество сахара,n – количество бункеров,0,8 – объемная масса сахара.Объем одного бункера не более 2,5-3 м3.V=(1893,04/1*0,8)*1,1=2402,1 кг (2,4 т).Устанавливаем один бункер с квадратным сечением.Высота пирамидальнойчатси рассчитывается как:h=a*√2/2*tgah=0,7, tg45=1, а=1Высота прямоугольной части:Н=V/a2-1/3hН=2,4021/1-1,3*0,7=2,17 м.Расчет сироповарочного котла.Для приготовления сахарного сиропа применяют стальные эмалированные котлы, открытые с мешалкой типа КМ. Вместимость аппаратов от 63 л до 1600 л, коэффициент заполнения 0,8.Vсах.сиропа=Qсут/0,7710,771 – содержание сахара в 1 литре 60% сахарного сиропа.Vсах.сиропа=3000/0,771=3891,1Расчет количества котлов проводят по формуле:n=Qсут/0,771*Vк*z*0,8n=3000/0,771*1600*4,1*0,8=0,74, следовательно понадобится 1 котел, работающий 115 мин, производящий 4 варки и имеющий линейные размеры: D=1300 мм, Н=2970 мм.Готовый сахарный сироп подвергают фильтрованию для отделения примесей. Фильтруют сахарный сироп горячим через пористую поверхность. Используем рамные фильтры непрерывного действия.П=Vсир/tП=3891,1/1=3891,1 л/чПо каталогу выбираем фильтр Ш4-ВФС-25Производительность: 9000 л/чПлощадь поверхности: 25 м2Масса, 1940 кг.Габаритные размеры: 4145х1155х1430.Количество теплоты, которое необходимо отвести при охлаждении равно:Q=2,94*1646,6*(105-25)*1,05=406644,3 кДжТемпература нагрева воды: tв=(406644,3/4,19*2*2058,24)+2=43,5°Средняя разность температурДля сиропа 105°-25°Для воды 43,5°-20°Δtmax=61,5Δtmin=5Δtср=(61,5-5)/(2,3lg54,2/5)=70,5°Площадь поверхности охлаждения рассчитывается по формуле:F=426181,3/70,5*290,8*3,6=5,7 м2Принимаем к установке кожухотрубный теплообменник ВВП 11-219-2000Производитель – «Завод Триумф»Поверхность теплообмена – 5,76 м2Число труб – 61 трубРасход воды – 67,6 т/часМасса – 173 кг5.6. Оборудование бродильно-купажного отделенияБрожение и купажирование проводят в бродильно-купажных аппаратах, занятость которых составляет 24 часа, следовательно, оборачиваемость равна 1.Найдем число аппаратов.Для хлебного кваса:Qсут=4800 дал, то есть 48,0 м3.N=48/25*1*0,85=2,25, следовательно устанавливаем 3 аппарата БАЦ-25 D=2000 Н=9500Для медового кваса:Qсут=1034,5 дал, то есть 10,35 м3N=10,35/9,4*1*0,85=1,29, следовательно устанавливаем 2 аппарата БАЦ-9,4 D=1400 Н=7100Для яблочного кваса:Qсут=344,8 дал, то есть 3,5 м3N=3,5/5,2*1*0,85=0,79, следовательно устанавливаем 1 аппарат БАЦ-5,2 D=1200 Н=6200.Насос для перекачивания хлебного кваса.Готового хлебного кваса получается 48000 л в сутки. Время перекачивания из бродильно-купажного аппарата в сборники составляет 30 минут.N=48000 л*60/30=1246,8 м3/ч.Подбираем насос «Дельта Техника» U3,78 Мощность 5 кВт, габаритные размер 534х348х395. Масса 58 кг.Насос для перекачивания медового кваса.N=1034,5 л*60/30=21,76 м3/ч.Подбираем насос ООО «ТК ЭЛЕКТРОМОНТАЖ» ОНЦ1М-25/32-5-50. Напор – 32 м. Мощность – 5,5*3000, габаритные размеры – 520х300х410, масса 50 кг.Насос для яблочного кваса.N=344,8*60/30=8,4 м3/чПодбираем насос ООО «ТК ЭЛЕКТРОМОНТАЖ» Ж6ВНП10/32. Напор – 32 м, мощность – 2,2*3000, габаритные размеры – 975х430х960, масса – 145 кг.5.7. Оборудование дрожжевого и МКБ отделения.Для разведения чистой культуры дрожжей и молочнокислых бактерий используют установку аппаратов Грейнера.Чистые культуры дрожжей и молочнокислых бактерий выращиваются в малых бродильных цилиндрах при температурах 25-30°С.в аппарат предварительно сначала задают посевную культуру молочнокислых бактерий, где предварительно заполняют стерильное сусло, затем через 12 часов задают культуру дрожжей, которые перекачивают из малого бродильного цилиндра. Затем содержимое передают в сборник для комбинированной закваски, которое также заполнено предварительно суслом. После появления завитков брожения отбирают 1/10 объема сбраживаемого сусла во 2 сборник для комбинированной закваски, а оставшееся содержимое 1 сборника перекачивает в бродильный танк. Коэффициент запаса вместимости сборника составляет 30% и к установке принимаются не менее 2 сборников.Для дрожжевого и МКБ отделения потребуется установка Грейнера, которая включает в себя 2 малых бродильных цилиндра, 1 сборника для комбинированной закваски, стерилизатор.Годовой расход комбинированной закваски –238926,114 л (или 1855,27 в сутки).n=1855,27/0,7*2000=1,3.Исходя из расчета для разведения необходимо 2 сборника для комбинированной закваски вместимостью 2000 л, соответсвенно потребуется 2 бродильных цилиндра вместимостью 180 л, и стерилизатор на 360 л.5.8. Сборники готового квасаСборник готового кваса наполняется за 45 мин, выдерживается в нем 180 мин, разливается 30 мин, мойка занимает 10 мин, итого продолжительность цикла составляет 265 мин.Оборачиваемость сборника z будет равно:z=720/265=2,71 раза, при 12-часовом рабочем дне.На выдержку поступит медового кваса – 11,2 м3, яблочного – 1,9 м3.Выбираем 2 сборника объемом 5 м3 D=1800 мм, Н=3575 мм.6. Расчет складских помещенийНорма запаса сахара составляет 15 суток, а суточный расход сахара составляет 3126,30 кг. Следовательно, на 15 суток запас составит 3126,30*15=46894,5 кг. Сахар хранится в мешках, которые укладывают на поддонах и хранят в штабелях, на один укладывают 1,2-1,8 т, коэффициент использования площади составляет 0,5.S=46894,5/1500*0,5=62,5.Норм запаса ККС - 100 суток, суточный расход составляет 1508,13 кг. Следовательно, на 100 суток расход составит 150813 кг.Хранят ККС в стальных эмалированных вертикальных сборниках. Находим, объем ККС с учетом коэффициента заполняемости 0,9 и плотностью 70%, которая равна 1,348.S=150813/0,9*1,348=124310,09 л, т.е. 124,3 м3.Норма запаса экстракта яблочного составляет 3 месяца, месячный расход экстракта равен 45,38 кг, тогда на 3 месяца расход составит 4084,2 кг. Экстракт поступает в бочках вместимостью 100 л. Объем экстракта составит 4084,2/1,2690= 3218,4 л. Тогда потребуется 32 бочки, которые ставят в 2 яруса. Нагрузка на 1 составит 10 шт. S=32/10=3,2/Норма запаса медасоставляет 100 суток. Суточный расход меда равен 96,93 кг. Мед поступает в жидком виде в бочках. Объем меда 96,93/1,379=70,3 л. Тогда бочек потребуется 7 шт.Норма запаса молочной кислоты 3 месяца. Месячный расход кислоты равен 3,53 кг. Молочная кислота хранится в мешках по 10 кг, то есть потребуется 31 мешок. Мешки укладываются с учетом коэффициента исопльзования площади, равному 0,5. Хранят в штабелях с нагрузкой на 1 шт равной 1,2-1,8 т. Найдем S=317,7/1200*05=0,5ЗаключениеВ данной курсовой работе была разработана технологическая схема производства яблочного, хлебного и медового кваса общим объемом производства 0,8 млн. дал товарной продукции. Оборудование завода было подобрано по нужным объемам производства.В курсовой работе приведено описание технологической схемы, сделан продуктовый расчет, подбор оборудования для квасного цеха занимаемой мощности.Список использованной литературы1. Балашев, В.Е. Дипломное проектирование предприятий по производству пива и безалкогольных напитков. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. – 99-166 с.2. Ермолаева, Г.А. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков/Г.А. Ермолаева, Р.А. Колчева. – Москва: ИПРО, 2000. – 416 с.3. Дипломное проектирование заводов по производству пива и безалкогольных напитков. К.А. Кулунянц и др. – М.: Агропромизадт, 1987. – 272 с.4. ВНТП 40-91. Нормы технологического проектирования заводов (цехов) безалкогольных напитков. – М.: Главагропромнаучнпроект, 1991.5. Калунянц, К.А. и др. Технология солода, пива и безалкогольных напитков. – М.: Колос, 1992.