4.4. Расход холода

Производство пива характеризуется значительным потреблением холода, который вырабатывается холодильными установками. Холод расходуется на различные технологические операции, а также на охлаждение производственных помещений (таблица 4.6) [1, 8, 20, 30].

Таблица 4.6

Потребители холода и его параметры

Операция	Продолжи- тельность охлаждения, мин	Температура продукта, °С		Температура помещения, °С
		начальная	конечная
Охлаждение сусла	90-120	35	9 (10 °С при установке ЦКБА)		-
Охлаждение воды для заливки дрожжей	Не регламенти- руется	Зависит от температуры водопроводной воды	1		-
Отвод тепла брожения и дображивания	По расчету на сброженный экстракт
Охлаждение пива в бродильных танках	1440	6	4		-
Охлаждение пива в танках дображивания	1440	4	1		За счет теплообмена с окружающим воздухом
Охлаждение пива после сепарирования	Время работы сепаратора	3	1
Охлаждение исправимого брака пива после пастеризации	60-90	35	6-10		16-18
Охлаждение помещений:
цех главного брожения		-	-		6
дрожжевое, цех дображивания, сборников фильтрованного пива		-	-		1
склад хмеля		-	-		1
цех готовой продукции		-	-		12
отделение фильтрования пива		-	-		12-14
отделение ЧКД		-	-		10-12

4.4.1. Расход холода на охлаждение сусла

в пластинчатом теплообменнике

1. Определение средней экстрактивности начального сусла, %:

Эн.с.ср. = ∑(Эн.с.· n), (4.15)

где Эн.с. - экстрактивность начального сусла для данного сорта пива, % (таблица 1.3, стр. 8);

n - доля выпуска данного сорта пива.

Эн.с.ср. = 11· 0,7 + 13 · 0,2+13 · 0,2 = 11,6 %.

2. Определение средневзвешенной удельной теплоемкости сусла, кДж/(кг_*К):

Сс.ср. = Сс · (Эн.с.ср /100) + Св · (1 – (Эн.с.ср. /100)), (4.16)

где Сс - удельная теплоемкость сухих веществ сусла, кДж/(кг_*К), Сс = 1,423;

Св - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг_*К), Св = 4,1868.

Сс.ср.=1,423 · (11,6 / 100) + 4,1868 · (1 – (11,6 / 100)) = 3,8651 кДж/(кг_*К).

3. Объем горячего сусла по каждому сорту пива, получаемого с одной варки, дал:

V1гс = Qф · Vг.с. / ∑М, (4.17)

где Qф - фактическая единовременная засыпь, кг (формула 3.9 (стр. 33), Qф = 5000 кг);

Vг.с. - объем горячего сусла на 1дал пива, дал (формула 1.15 (стр. 10), таблица 1.6 (стр. 20));

∑М - норма расхода сырья на 1 дал пива, кг (формула 1.5 (стр. 9), таблица 1.6 (стр. 20)).

V1гс ж = 5000 · 1,13 / 1,85 = 3054, 05 дал;

V1гс м = 5000 · 1,142 / 2,17= 2631,34 дал;

V1гс у = 5000 · 1,142 / 2,21= 2583,71 дал.

4. Объем горячего сусла, охлаждаемый за сутки, дм³/сут:

Vг.с. сут = ∑(V1г.с. · n) · z · 10, (4.18)

где n - см. формулу 4.15;

z - оборачиваемость выбранного варочного агрегата (z = 5,4);

10 - перевод дал в дм³.

Vг.с. сут = (3054,05 · 0,7 + 2631,34 · 0,2 + 2583,71 · 0,1) · 5,4 · 10 = 157813,9 дм³/сут.

5. Количество отводимой теплоты при охлаждении сусла, кДж/сут:

Q₁= Vг.с. сут · d₁ · Сс.ср. · (t_Н – t_К), (4.19)

где d₁ - относительная плотность сусла средней экстрактивности (Эн.с.ср.);

t_Н, t_К - соответственно начальная и конечная температура охлаждения сусла (t_Н = 30 °С, t_К = 6 °С, значения могут изменяться в зависимости от режима охлаждения и начальной температуры брожения).

Q₁= 157813,9 · 1,046 · 3,865 · (30 – 6) = 15312202 кДж/сут