3.6.2. Розлив пива в кеги

Розлив пива в кеги осуществляется с применением автоматизированных установок для мойки и наполнения кегов «Трансомат» производительностью 50-150 кег/час. Установка «Трансомат 3/1» производительностью 60 кег/час имеет следующие размеры: 4900х4700х2800 мм. Производительность установки повышают путем параллельного размещения блоков из 2-х или 3-х машин. Так, размещение 3-х машин «Трансомат РФЗ» производительностью 50 кег/час позволяет увеличить производительность до 150 кег/час. Такая система имеет ориентировочно следующие габариты: 12500х4640х2800 мм.

Для рассматриваемого примера принимаем установку «Трансомат 3/1» производительностью 60 кег/час. Согласно заданию, в кеги разливается 30 % Жигулевского пива:

2831142 · 0,3 = 849343 дал.

Количество установок для розлива пива в кеги вместимостью 50 дм³ с учетом работы цеха в 2 смены при коэффициенте использования оборудования 0,9 составит:

П_КЕГ = = 0,94.

Принимаем 1 установку.

Глава 4. Энергетические расчеты

4.1. Расход горячей воды

В технологическом процессе горячая вода расходуется на затирание зернопродуктов, заливку сит фильтрационного аппарата, выщелачивание пивной дробины, для мойки оборудования, сусло- и пивопроводов, кег (таблица 4.1) [1, 8, 20, 30].

Таблица 4.1

Расход горячей воды в производстве пива

Операция	Температура воды, °С	Продолжи- тельность операции, мин	Расход воды
Затирание зернопродуктов	60	30	4 м3/т (частично используются промывные воды)
Заливка сит фильтра- ционного аппарата	80	5	По объему подситового пространства
Выщелачивание солодовой дробины	80	120	4 м3/т используется оборотная вода после теплообменников для охлаждения сусла
Мойка фильтрчана	60	5	1,4 м3 на 1000 дал общей мощности
Мойка и дезинфекция оборудования варочного цеха и коммуникаций	60	5	3,2 м3 на 1000 дал общей мощности
Промывка суслопроводов	60	10	3,9 м3 на 1000 дал мощности
Мойка бункеров для дробины	60	10 (1 раз в сутки)	0,7 м3 на 1000 дал мощности
Мойка оборудования отделения осветления и охлаждения сусла	60	5	1,0 м3 на 1000 дал мощности
Мойка ЦКБА	60	30-150 в зави- симости от ре- жима мойки и дезинфекции	По расходу на моющую головку
Промывка пивопровода	60	10	1,4 м3 на 1000 дал мощности
Мойка оборудования фильтрационного отделения	66	10	2,5 м3 /час

Окончание табл. 4.1

Мойка разливных блоков	60	10-15	5,0 м3 /час
Мойка кег	60	-	6,4 м3 на 1000 дал мощности (30 % всей продукции)
Мойка прочего оборудования	60	5	2,5 м3 /час
Мойка полов	60	-	2 дм3 на 1 м2 площади промываемого пола

1. Расход воды на затирание, м³/сут:

V1_ГВС = Q_СУТ · Nгв, (4.1)

где Q_СУТ - суточное количество перерабатываемых зернопродуктов (формула 3.8, стр. 32);

Nгв - норма расхода горячей воды на операцию (таблица 4.1).

V1_ГВ = 27,07 · 4 = 108,28 м³/сут.

2. Расход воды на заливку сит фильтрационного аппарата, м³/сут:

V2_ГВС = S · h · z · n, (4.2)

где S - площадь фильтрации выбранного фильтрационного аппарата, м² (таблица 3.8-3.10 (стр. 37-40), в примере расчета оборудования выбран аппарат ВФЧ-5 с S = 26,8 м²);

h - высота подситового пространства, м (для ВФЧ-5 h=0,012 м);

z - оборачиваемость выбранного варочного агрегата (в примере z = 5,4, см. формулу 3.9, стр. 33);

n - количество фильтрационных аппаратов в агрегате (в примере выбран шестиаппаратный варочный агрегат, в комплект которого входят два фильтрчана).

V2_ГВС = 26,8 · 0,012 · 5,4 · 2 = 3,47 м³/сут.

3. Расход воды на выщелачивание пивной дробины, м³/сут:

V3_ГВС = V1_ГВ = 108,28 м³/сут.

4. Расход воды на мойку фильтрчана, м³/сут:

V4_ГВС = Nгв · ∑L / τ ·1000, (4.3)

где Nгв - см. таблицу 4.1;

∑L - общая годовая производительность завода, дал;

Τ - количество дней работы в год соответствующего отделения завода (таблица 3.1, стр. 27).

V4_ГВС = 1,4 · 4000000 / 323 ·1000 = 17,34 м³/сут;

V4_ГВС = 2,5 · 5 · 2 / 60 = 0,42 м³/час.

Расчет расхода воды по операциям 5-10 ведут по формуле 4.3:

5. Расход воды на мойку оборудования варочного цеха, м³/сут:

V5_ГВС = 3,2 · 4000000 / 323 ·1000 = 39,63 м³/сут.

6. Расход воды на промывку суслопроводов, м³/сут:

V6_ГВС = 3,9 · 4000000 / 323 ·1000 = 48,30 м³/сут.

7. Расход воды на мойку бункеров для дробины, м³/сут:

V7_ГВС = 0,7 · 4000000 / 323 ·1000 = 8,67 м³/сут.

8. Расход воды для мойки оборудования отделения охлаждения и осветления сусла, м³/сут:

V8_ГВС = 1,0 · 4000000 / 323 ·1000 = 12,38 м³/сут.

9. Расход воды на промывку пивопроводов, м³/сут:

V9_ГВС = 1,4 · 4000000 / 338 ·1000 = 16,57 м³/сут.

10. Расход воды для мойки кег, м³/сут (2 800 000 дал - годовой выпуск пива Жигулевское, 0,3 - доля розлива пива Жигулевское в кеги):

V10_ГВС = 6,4 · 2800000 · 0,3 / 238 ·1000 = 22,59 м³/сут.

11. Расход воды на мойку ЦКБА, м³/сут:

V11_ГВС = N · τ₁ · n / 60, (4.4)

где N - норма расхода рабочей жидкости на одну моющую головку, м³/час (примем, что мойку аппаратов осуществляют моющими головками типа Ш4-ВГМ-1 с расходом рабочей жидкости 10 м³/час) [1];

τ₁ - продолжительность мойки, мин (для ЦКБА в зависимости от режима мойки и дезинфекции τ₁ = 30-150 мин) [27, 30];

n - количество единиц оборудования, подвергающихся мойке в сутки (для ЦКБА примем n = 2 шт.)

V11_ГВС = 10 · 30 · 2 / 60 = 10 м³/сут.

12. Расход воды для мойки оборудования фильтрационного отделения, м³/сут (расчет ведут по формуле 4.4, где Nгв, τ₁ - см. таблицу 4.1; n = 7, т.к. в примере расчета оборудования в разделе 3.5 в фильтрационном отделении установлено 2 сепаратора, 1 намывной фильтр, 1 обеспложивающий фильтр, 2 пластинчатых теплообменника, 1 карбонизатор):

V12_ГВС = 2,5 · 10 · 7 / 60 = 2,92 м³/сут.

13. Расход воды на мойку разливных блоков, м³/сут (расчет приведен для розлива в стеклобутылку, на разливной блок в ПЭТ-бутылку расчет аналогичен, где Nгв см. в характеристике соответствующего оборудования в разделе 3.6.1):

V13_ГВС = 5,0 · 10 · 1 /60 = 0,83 м³/сут.

14. Расход воды на прочие нужды принимаем 0,4 м³ на 1 т перерабатываемых зернопродуктов в сутки, м³/сут:

V14_ГВС = 0,4 · 27,07 = 10,83 м³/сут.

15. Определение годового расхода горячей воды по операциям 1-14, м³/год:

V_ГВГ = V_ГВС · τ, (4.5)

где V_ГВС - расход воды на операцию в сутки, м³/сут;

τ - количество дней работы в год соответствующего отделения завода.

16. Определение удельного расхода воды по операциям 1-14, м³/дал:

V_ГВУД. = V_ГВГ / ∑L. (4.6)

При определении удельного расхода воды по операциям 10 и 13 ∑L берут соответственно по выпуску товарного пива в кегах и стеклобутылках, т.е. 2800000 · 0,3 = 840000 и 2800000 · 0,4 + 800000 + 400000 = 2320000 дал.

В таблице 4.2 сведены данные о расходе горячей воды на технологические операции.

17. Максимальный часовой расход воды принимаем равным 15 % от суточного расхода:

V_{ГВ Ч} = 0,15 · 410,09 = 61,51 м³/час.

Максимальный часовой расход воды на нужды варочного цеха (позиции 1-8 из таблицы 4.2):

346,35 · 0,15 = 51,95 м³/час.

Таблица 4.2

Сводные данные о расходе горячей воды

Наименование операции	Расход воды на операцию			Удельный расход воды
	м3/сут	м3/год	м3/дал
1. Затирание зернопродуктов	108,28	34 974,44	0,0087436
2. Заливка сит фильтрационного аппарата	3,47	1120,81	0,0002802
3. Выщелачивание солодовой дробины	108,28	34 974,44	0,0087436
4. Мойка фильтрчана	17,34	5600,82	0,0014002
5. Мойка и дезинфекция оборудования варочного цеха	39,63	12 800,49	0,0032001
6. Промывка суслопроводов	48,30	15 600,9	0,0039002
7. Мойка бункеров для дробины	8,67	2800,41	0,0007001
8. Мойка оборудования отделения осветления и охлаждения сусла	12,38	3998,74	0,0009996
9. Мойка ЦКБА	10,00	3400	0,00085
10. Промывка пивопроводов	16,57	5600,66	0,0014001
11. Мойка оборудования фильтрационного отделения	2,92	694,96	0,0001737
12. Мойка разливных блоков	0,83	197,54	0,0000851
13. Мойка кег	22,59	5376,42	0,0064005
14. Прочие нужды	10,83	3660,54	0,0009151
ИТОГО:	410,09	130 603,63	0,0377921

18. Определение вместимости бака горячей воды (рассчитывают на 2-часовой расход от максимального часового расхода горячей воды на нужды только варочного цеха при коэффициенте заполнения бака 0,9), м³:

V_{ГВ БАК} = 51,95 · 2 / 0,9 = 115,44 м³.

Принимаем 4 бака прямоугольного сечения с размерами 3000х3000х3400 мм и вместимостью 30 м³ каждый.