4.5. Расход сжатого воздуха

Исходными данными для определения расхода сжатого воздуха являются нормы его расхода по операциям (таблица 4.9) [1, 8, 20], а также результаты расчета оборудования (раздел 3).

Таблица 4.9

Нормы расхода сжатого воздуха

Операция	Продолжитель- ность операции, мин	Расход воздуха, нм3/час		Рабочее давление, МПа		Удельный вес, кг/м3
Передача ЧКД из малого бродильного цилиндра в большой	15	По расчету		0,15		2,82
Передача дрожжей в ток сусла	30	То же		0,15		2,82
Барботирование бродящего сусла в большом аппарате	60	4,8		0,15		2,82
Передача сусла из стерилизатора в малый аппарат	15	По расчету		0,15		2,82
Барботирование бродящего сусла в малом аппарате	30	1,2		0,15		2,82
Передача дрожжей из монжю в ток сусла	15	По расчету		0,20		3,38
Передача утильпива из монжю для брака	15	То же		0,20		3,38
Передавливание пива из ЦКБА		То же		0,05-0,07		1,92
Работа изобарометри- ческого аппарата	По паспортным данным оборудования
Транспортировка солодовой дробины из фильтрационного чана	Принимается по расчету и зависит от трассы и ее протяженности
Передача пива из сборника-мерника в автоцистерны	-	По расчету	0,07		1,92
Вытеснение остатков пива из труб	-	То же	0,07		1,92
Расход воздуха для цеха розлива, цеха готовой продукции и посуды (в расчете на 1 линию розлива производитель- ностью 24 тыс. бут/час)	По паспортным данным оборудования 0,30 4,50

Окончание табл. 4.9

Аэрация сусла в ЦКБА		0,5-0,7/1 м3 сусла	0,07	1,92
Моечно-розливной цех	По паспортным данным оборудования
Цеха посуды и готовой продукции	То же

Нормы расхода сжатого воздуха уточняются по паспортным данным оборудования и технологической инструкции [27].

1. Расход сжатого воздуха для оборудования цеха розлива, м³/сут:

V1сж.в с = Νсж.в · 60 · τ₁ · n ₁ · n₂ · К, (4.36)

где Νсж.в - нормативный расход воздуха, м³/мин (в примере расчета оборудования установлена 1 линия розлива в стеклобутылки производительностью 24 тыс. бут/час, из таблицы 3.31 (стр. 62) Νсж.в = 5,45 м³/мин);

60 - перевод мин в час;

τ₁ - продолжительность работы цеха розлива в смену, час (τ₁ = 8);

n₁ - количество смен работы цеха розлива, n₁ = 2;

n₂ - количество линий розлива одной производительности в цехе;

К - коэффициент использования оборудования, К = 0,7 для линий производительностью 12 тыс. бут/час и более; К = 0,9 для линий производительностью 6 тыс. бут/час.

Если в цехе розлива установлено несколько линий розлива разной производительности, то V1сж.в рассчитывается отдельно для каждой линии и затем суммируется.

Расход сжатого воздуха при розливе в стеклобутылки (для создания противодавления) и их укупорке:

V1сж.в₁с = 5,45 · 60 · 8 · 2 · 1· 0,7 = 3662,4 м³/сут.

Расход сжатого воздуха для цеха розлива в кеги (V1сж.в₂, Ν = 18 м³/час на 1 кран), для работы автоматов по выемке (V1сж.в₃) и укладке (V1сж.в₄) бутылок в ящики рассчитывается аналогично формуле 4.36:

V1сж.в₂с = 18 · 8 · 2 · 1· 0,9 · 1= 259,2 м³/сут;

V1сж.в₃с = 1 · 60 · 8 · 2 · 1 · 0,7· 1= 672,0 м³/сут;

V1сж.в₄с = 1,4 · 60 · 8 · 2 · 1 · 0,7 · 1= 940,8 м³/сут.

Расчет расхода воздуха на линию розлива в ПЭТ-бутылки аналогичен, норму расхода берут из характеристики соответствующего оборудования (раздел 3.6.1).

Часовой расход сжатого воздуха по отдельным операциям, кг/час:

Vсж.в ч = V1сж.в с / τ₁, (4.37)

где τ₁ - длительность работы соответствующего отделения в сутки или продолжительность операции, час (для V1сж.в τ₁ = 16 час).

2. Расход сжатого воздуха (в расчете на нормальное давление) на вытеснение, передавливание содержимого из резервуаров, м³/сут (расчет ведут отдельно для каждой конкретной операции):

V2сж.в с = (V_Р · 60 · n / τ₁) · (p_Р /p_Н), (4.38)

где V_Р - вместимость резервуара, сосуда, м³;

n - количество операций по вытеснению и передавливанию содержимого аппаратов, проводимых в сутки;

τ₁ - продолжительность операции, мин (таблица 4.9);

p_Р и p_Н - плотность воздуха соответственно при рабочем и нормальном давлении, кг/м³ (p_Н = 1,29).

Передача сусла из стерилизатора в пропагатор. Вместимость стерилизатора равна вместимости пропагатора, т.е. 3,4 м³ (см. раздел 3.4.3).

V2сж.в₁с = (3,4 · 60 · 1 / 15) · (2,82 / 1,29) = 29,73 м³/сут;

Часовой расход V2сж.в₁ч = V2сж.в₁с = 29,73 м³/час.

Передача чистой культуры дрожжей в ток сусла. Объем пропагатора 3,4 м³.

V2сж.в₂с = (3,4 · 60 · 1 / 30) · (2,82/1,29) = 14,87 м³/сут;

V2сж.в₂ч = V2сж.в₂с = 14,87 м³/час.

Передавливание пива из ЦКБА. В сутки освобождается 2 ЦКБА рабочей вместимостью 80 м³ (полная вместимость 95 м³) каждый. Для перекачки установлено три насоса производительностью 4,1 м³/час каждый (см. раздел 3.4.2). Следовательно, в сутки длительность передавливания пива из двух аппаратов общей вместимостью 160 м³ составит 160 / (3 · 4,1) = 13 час.

V2сж.в₃с = (160 ·13) · (1,92 / 1,29) = 3095,81 м³/сут;

V2сж.в₃ч = V2сж.в₃с / τ₁ = 3095,81 / 13 = 238,14 м³/час.

Передача семенных дрожжей из монжю в ток сусла. Вместимость монжю 2,5 м³ (см. раздел 3.4.3).

V2сж.в₄с = (2,5 · 60 · 1 / 15) · (3,38 / 1,29) = 26,20 м³/сут;

V2сж.в₄ч = V2сж.в₄с = 26,20 м³/час.

3. Расход сжатого воздуха на аэрацию, м³/сут:

V3сж.в с = Νсж.в · τ₁, (4.39)

где Νсж.в - нормативный расход воздуха (таблица 4.9, стр. 94);

τ₁ - продолжительность операции, час.

Расход сжатого воздуха на барботирование среды в пропагаторе. Аэ-рация среды в пропагаторе длится 23,5 час в сутки.

V3сж.в₁с = 4,8 · 23,5 = 112,8 м³/сут;

V3сж.в₁ч = V3сж.в₁с / τ₁ = 112,8 / 23,5 = 4,8 м³/час.

Аэрация сусла в ЦКБА. В сутки требуется проаэрировать 50 % сусла, поступающего на брожение в ЦКБА, т.е. 160 / 2 = 80 м³. На 1 м³ сусла расход воздуха примем 0,6 м³ (таблица 4.9). Следовательно, суточный расход воздуха на аэрацию сусла в ЦКБА составит:

V3сж.в₂с = 0,6 · 80 = 48 м³/сут;

V3сж.в₂ч = 48 / (1,5 · 3) = 10,67 м³/час,

где 1,5 - длительность аэрации, равна времени охлаждения сусла с одной варки, час;

3 - количество варок сусла, подвергающихся аэрации.

4. Расход воздуха на неучтенные нужды (10 % от суточного количества), м³/сут:

V4сж.в с = (V1сж.в_(1-4) + V2сж.в_(1-4) + V3сж.в_(1-2) ) · 0,1= (3662,4 + 259,2 + 672,0 + 940,8 + 29,73 +14,87 +3095,81 +26,2 +112,8 +48) · 0,1 = 886,18 м³/сут.

5. Годовой расход сжатого воздуха по отдельным операциям (V1сж.в_(1-4), V2сж.в_(3-4), V3сж.в₂, V4сж.в), м³/год:

Vсж.в г = Vсж.в с · τ, (4.40)

где Vсж.в с - суточный расход сжатого воздуха по операциям, м³/сут;

τ - количество дней работы в год соответствующего отделения.

Годовой расход воздуха по операциям V2сж.в₁г, V2сж.в₂г, V3сж.в₁г определяют следующим образом:

V2сж.в₁ г = 29,73 · 6 = 178,38 м³/год;

V2сж.в₂ г = 14,87 · 6 = 89,22 м³/год;

V3сж.в₁ г = 112,8 · 6 · 3 = 2030,4 м³/год,

где 6 - количество операций (размножения ЧКД) в год;

3 - количество суток барботирования среды для размножения ЧКД.

6. Удельный расход сжатого воздуха по отдельным операциям, м³/дал:

Vсж.в уд.= Vсж.в г/ ∑L, (4.41)

где ∑L - см. формулу 4.6 (стр. 73).

Таблица 4.10

Расход сжатого воздуха

Наименование операции	Расход воздуха
	м3/час	м3/сут	м3/год	м3/дал
Розлив в бутылки и их укупорка	228,9	3662,4	871 651,2	0,3757117
Розлив в кеги	16,2	259,2	61 689,6	0,07344
Выемка бутылок из ящиков	42,0	672,0	159 936,0	0,0689379
Укладка бутылок в ящики	58,8	940,8	223 910,4	0,0965131
Передавливание пива из ЦКБА	238,14	3095,81	1 046383,7	0,2615959
Передача ЧКД в ток сусла	14,87	14,87	89,22	0,0000223
Барботирование бродящего сусла в пропагаторе	4,80	112,8	2030,40	0,0005076
Передача семенных дрожжей из монжю в ток сусла	26,20	26,20	8855,60	0,0022139
Аэрация сусла в ЦКБА	10,67	48	16224	0,004056
Неучтенные нужды	36,92	886,18	299 528,84	0,0748822
ИТОГО:	361,19	4213,59	1 373 290	0,3435231