8.4 Расход углекислоты

На 1 дал готового пива при главном брожении выделяется 150 г диоксида углерода, который может утилизироваться.

Годовое количество диоксида углерода: Qco₂ = (2000000*15)/(238*1000) = 1260,5 кг.

8.5 Расход сжатого воздуха

Сжатый воздух расходуется на обеспечение работы разливочных и укупорочных машин, для передачи сусла и дрожжевой разводки из аппарата в аппарат для разведения чистой культуры дрожжей, для обеспечения работы машин по извлечению бутылок из ящиков и укладке их в ящики, для проверки герметичности кег.

1.Расход сжатого воздуха для розлива в бутылки и укупорки бутылок по паспортным данным машин составляет 6,6м³/мин. Для работы 1-ой поточной линии производительностью 22000бут/час в 2 смены по 8 часов воздуха потребуется:

6,6*1*60*8*2*0,9 = 5702,4м³

где 0,9 – коэффициент использования оборудования

2.Расход сжатого воздуха для розлива пива в кеги составляет 12м³/ч на один кран изобарического аппарата. Для обеспечения одного наливного крана в течение 8 ч в сутки воздуха потребуется : 12*1*8*2 = 192м³

3.Расход сжатого воздуха для работы автомата FAM 3.1. для извлечения бутылок из ящиков составляет 0,8м³/мин. Для работы одного автомата в 2 смены по 8 часов в смену при коэффициенте использования оборудования 0,9, воздуха потребуется:

0,8*8*2*0,9*60 = 619,2м³

4.Расход сжатого воздуха по укладке бутылок в ящик составляется 0,8 м³/мин. Для того же режима работы расход воздуха для одного автомата будет:

0,8*8*2*0,9*60 = 619,2 м³

5.Для разведения чистой культуры дрожжей расход воздуха равен:

(10*0,5+6*23,5)*1 = 146м³

10 – количество воздуха на передачу дрожжевой разводки, м³/час;

6 – количество воздуха на барботирование, м³/час;

1 – кол-во установок;

23,5 – количество часов барботирования.

Расход воздуха для неучтенных нужд принимаем в размере 10% от рассчитанного количества.

Таблица 8.5.1 - Сводная таблица о суточном расходе сжатого воздуха

НАИМЕНОВАНИЕ ОПЕРАЦИИ	РАСХОД ВОЗДУХА, М3/СУТ
Розлив пива в бутылки и укупорка бутылок	5702,4
Розлив пива в кеги	192
Извлечение бутылок из ящика	619,2
Укладка бутылок в ящики	619,2
Разведение чистой культуры дрожжей	146
Итого	7278,8

Таким образом, расход воздуха для неучтенных нужд составит: 7278,78*0,1 = 728м³.

Суточный расход сжатого воздуха составит: 7278,8+728 = 8007м³

Максимальный часовой расход сжатого воздуха принимается 15% от суточного, таким образом:

8007*0,15 = 1201м³

Расход воздуха на технологические нужды в расчете составляет:

8007/15 = 533,8 м³ на 1 тонну перерабатываемого сырья.

8.6 Расход холода

1.Расход холода для охлаждение сусла

В пластинчатом теплообменнике сусло охлаждается в одну стадию. Из 15т зернопродуктов, перерабатываемых в сутки, получается 85,116 м³ ( 85116дм³)сусла с массовой долей сухих веществ (11*0,6+13*0,25+14,

5*0,15) = 12,025%.

При удельной теплоемкости сусла 3,87 кДж/кг*К и плотности сусла 1051 кг/дм³.

85116*1,051*3,87(99-7) = 31910850кДж

2. Расход холода для отвода тепла, выделяемого при главном брожении. При сбарживании 1 кг мальтозы выделяется 613,78кДж/кг тепла. В течение года сбраживается сусла:

11% 1282800 дал

14,5% 531500 дал

13% 318900 дал

При работе бродильного отделения 338 суток в году, в сутки должно сбраживаться:

11% 1282800/338 = 3795,3дал = 37,953м³

14,5% 531500/338 = 15,725м³

13% 318900/338 = 9,435м³

При этом сбраживается следующее количество экстракта:

Qсб.э.=Vс*ρ*d*k/(100*100);

где Vc – объем сбраживаемого сусла;

d – относительная плотность сусла;

ρ_c – плотность сусла, кг/м³;

k-степень сбраживания.

11% Qсб.э.= 37953*1,0442*0,11*50/(100*100)=22кг

14,5% Qсб.э. =15725 *1,0621*0,145*50/(100*100)=12кг

13% Qсб.э.=9435*1,0526*0,13*50/(100*100)=7кг

Всего: 41кг

При сбраживании суточного количества сусла, должно быть отведено следующее количество тепла (в кДж):

11% 37953*1,0442*0,11*613,78*0,5 = 1337843,2 кДж

14,5% 15725*1,0621*0,145*613,78*0,5 = 743201,9 кДж

13% 9435*1,056*0,13*613,78*0,5 = 396215,4 кДж

Всего 2477260,5кДж

3.Расход тепла для охлаждения молодого пива. Молодое пиво перед подачей его на дображивание охлаждается до 4^оС.

Ввиду того что потери в бродильном отделении в основном имеют место при перекачке и в дрожжах, а охлаждение производится в бродильных аппаратах, принимаем объем молодого пива, подлежащего охлаждению, равным объему сусла, т.е. 37953+15725+9435 = 63113дм³

Для данного расчета примем удельную теплоемкость пива 4,112кДж/кг*К и плотность 1,018кг/дм³. Тогда количество холода, потребное для охлаждения пива при главном брожении, составит:

Q=V*c*d*(t₁-t₂);

V-объем сбраживаемого сусла, дм³/сут

с -уд. теплоемкость пива с=4,112кДж/(кг*К)

d- относительная плотность пива

t₁,t₂- начальная и конечная температура продукта, °С

63113(7-4)*1,018*4,112 = 792576,1кДж.

4.Рсход холода для охлаждения воды при промывке дрожжей. Суточный расход воды для промывки засевных дрожжей составляет 533,4дм³, а осадочных 533,4дм³. Всего воды расходуется 1066,8дм³. Вода охлаждается от 20 до 1^оС. Холода для этой цели расходуется 1066,8(20-1)*4,1868 = 84863,1кДж.

5. Расход холода для отвода тепла, выделяемого при дображивании. В течение года на дображивание и выдержку поступает следующее количество молодого пива (дм³):

11% 1244400

14,5% 5150000

13% 3090000

Цех дображивания работает 30 сут. в месяц и 340 сут. в год, на дображивание в сутки поступает пива ( дм³):

11% 1244400/340 = 36600

14,5% 5150000/340 = 15147

13% 3090000/340 = 9088,2

При сбраживании в цехе дображивания 2% экстракта начального сусла выделяется тепла (кДж):

11% 36600*1,0442*0,11*613,78*0,02 = 51606

14,5 15147*1,0621*0,145*613,78*0,02 = 28632,4

13% 9088,2*1,0526*0,13*613,78*0,02 = 15266,1

Всего 95507,5 кДж

6.Расход холода для охлаждения пива перед фильтрацией. В цех фильтрации пиво подается с температурой 2^оС. Охлаждается все пиво, поступающее в аппарат (без потерь при фильтрации). В сутки подвергается охлаждению следующее количество пива (дм³):

11% 36600

14,5% 15147

13% 9088,2

Всего 60835,2

Принимаем удельную теплоемкость пива 4,112кДж/кг*К, относительную плотность 1,018. Тогда количество холода, потребное для охлаждения пива перед фильтрацией, составит: 60835,2*(4-2)*1,018*4,112 = 509314,2кДж.

7.Расход холода для охлаждения пива перед карбонизацией. В процессе сепарирования и фильтрации температура пива при дображивании повышается на 1-2^оС. Перед карбонизацией для более полного насыщения диоксидом углерода пиво подвергается охлаждению до 1^оС. Примем годовой выпуск фильтрованного пива (дм³):

11% 12240000

14,5% 5070000

13% 3042000

Всего 20352000

Тогда в сутки необходимо охладить 20352000/340 = 59858,8дм³

Холода для охлаждения пива перед карбонизацией потребуется: 59858,8*(4-1)*1,018*4,112 = 751709,7кДж