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1、10105 5t/at/a啤酒厂糖化车间热量衡算啤酒厂糖化车间热量衡算目目 录录一、糖化用水耗热量一、糖化用水耗热量Q Q1 1二、第一次米醪煮沸耗热量二、第一次米醪煮沸耗热量Q Q2 2三、第二次煮沸前混合醪升温至三、第二次煮沸前混合醪升温至7070的耗热量的耗热量Q Q3 3四、第二次煮沸混合醪的耗热量四、第二次煮沸混合醪的耗热量Q Q4 4五、洗糟水耗热量五、洗糟水耗热量Q Q5 5六、麦汁煮沸过程耗热量六、麦汁煮沸过程耗热量Q Q6 6七、糖化一次总耗热量七、糖化一次总耗热量Q Q总总八、糖化一次耗用蒸汽量八、糖化一次耗用蒸汽量D D九、糖化过程每小时最大蒸汽耗量九、糖化过程每小时最大
2、蒸汽耗量Q Qmaxmax十、蒸汽单耗十、蒸汽单耗二次煮出糖化法工艺流程图二次煮出糖化法工艺流程图大米粉大米粉3702kg3702kg麦芽粉麦芽粉740.4kg740.4kgt t0 0(),20min),20min麦芽粉麦芽粉10365.6kg10365.6kg46.746.7，60min60min麦汁麦汁一、糖化用水耗热量一、糖化用水耗热量Q Q1 1根据工艺，糊化锅加水量为：根据工艺，糊化锅加水量为：m m1 1=（3704+740.83704+740.8）4.5=20001.6(kg)4.5=20001.6(kg)式中式中:37043704糊化一次大米粉量糊化一次大米粉量；740.87
3、40.8糊化锅加入的麦芽粉量（为大米量的糊化锅加入的麦芽粉量（为大米量的20%20%）糖化锅加水量为：糖化锅加水量为：m m2 2=10363.210363.23.5=36271.2(kg)3.5=36271.2(kg)式中式中；10363.210363.2糖化一次糖化锅投入的麦芽粉量，即糖化一次糖化锅投入的麦芽粉量，即11104-740.8=10363.2(kg)11104-740.8=10363.2(kg)，而而1110411104为糖化一次麦芽定为糖化一次麦芽定额量。额量。故糖化总用水量为：故糖化总用水量为：m mW W=m m1 1+m m2 2=20001.6+36271.2=200
4、01.6+36271.2=56272.856272.8(kg)(kg)自来水的平均温度取自来水的平均温度取t t1 1=18,=18,而糖化配料用而糖化配料用水温度水温度t t2 2=50,=50,故耗热量为：故耗热量为：Q Q1 1=(=(m m1 1+m m2 2)C Cw w(t(t2 2-t-t1 1)=56272.856272.8(50-18)(50-18)4.184.18 =7.5277.52710106 6(KJ)(KJ)二、第一次米醪煮沸耗热量二、第一次米醪煮沸耗热量Q Q2 2由糖化由糖化工艺工艺可知：可知：Q Q2 2=Q=Q2 2+Q+Q2 2+Q+Q2 21 1、糊化锅
5、内米醪由初温加热到糊化锅内米醪由初温加热到100100耗热量耗热量为为Q Q2 2（1 1）计算米醪的比热容计算米醪的比热容C C米醪米醪 根据经验公式：根据经验公式：C C谷物谷物=0.01=0.01（100-W100-W）C C0 0+4.18W+4.18W进行计算。进行计算。式中式中：W W为含水百分率为含水百分率；C CO O为绝对谷物比热容为绝对谷物比热容，一般，一般取取 C C0 0=1.55 kJ/=1.55 kJ/（kgkgK K）C C麦芽麦芽=0.01=0.01（100-6100-6）1.55+4.18 1.55+4.18 6=1.71kJ 6=1.71kJ/(kg/(kg
6、K K C C大米大米=0.01 =0.01（100-13100-13）1.55+4.18 1.55+4.18 13=1.89 kJ 13=1.89 kJ/（kgkgK K）C C米醪米醪=(m(m大米大米C C大米大米+m m麦芽麦芽C C麦芽麦芽+m m1 1C Cw w)/(m(m大米大米+m m麦芽麦芽+m m1 1)=(373704041.89+741.89+740.80.81.71+1.71+20001.620001.64.4.18)18)/(37/(370404+74+740.80.8+20001.6 20001.6)=3.7=3.76 6kJ/kJ/（kgkgK K）(2)(2
7、)米醪的初温米醪的初温t t0 0设原料的初温为设原料的初温为1818，而热水为，而热水为5050,则则t t0 0=（m m大米大米C C大米大米+m m麦芽麦芽C C麦芽麦芽）18+18+m m1 1C Cw w5050/m m米醪米醪C C米醪米醪 =(37(3702021.89+741.89+740.80.81.71)1.71)18+18+20001.620001.64.4.18185050/(3702+740.8+20001.6)(3702+740.8+20001.6)3.73.766 =47.1(47.1()把（把（1 1）、（）、（2 2）的结果带入）的结果带入Q Q2 2=m=
8、m米醪米醪C C米醪米醪（100-t100-t0 0）得：得：Q2Q224446.424446.4 3.73.76 6（100-4100-47.17.1）=4=4.862.86210106 6 (kJkJ)2 2、煮沸过程蒸汽带出的热量、煮沸过程蒸汽带出的热量Q Q2 2设煮沸时间为设煮沸时间为40min,40min,蒸发量为每小时蒸发量为每小时5%5%，则蒸发量为：，则蒸发量为：m mV1V1=m=m米醪米醪5%5%40/6040/60 =24446.4x5%=24446.4x5%40/6040/60 =814.88(Kg)=814.88(Kg)故故Q Q2 2=m mV1V1I I=814
9、.88814.882257.2=2257.2=1.8391.83910106 6(kJkJ)式中：式中：I I为煮沸温度（约为为煮沸温度（约为100100）下水的汽化潜热）下水的汽化潜热 （kJ/kgkJ/kg）3 3、热损失热损失Q2Q2 米醪升温和第一次煮沸过程的热损失约为前两次耗热米醪升温和第一次煮沸过程的热损失约为前两次耗热量的量的15%15%，即：即：Q Q2 2=15%=15%（Q Q2 2 +Q+Q2 2）=0 0.15.15（4 4.862.86210106 6+1.8391.83910106 6）=1.0051.00510106 6 (kJkJ)4 4、Q Q2 2=1 11
10、5%15%（Q Q2 2 +Q+Q2 2）=1 1.15.15（4 4.862.86210106 6+1.8391.83910106 6）=7.706=7.70610106 6(kJkJ)三、第二次煮沸前混合醪升温至三、第二次煮沸前混合醪升温至7070的的耗热量耗热量Q Q3 3按糖化工艺，来自糊化锅的煮沸的米醪与糖化锅中的按糖化工艺，来自糊化锅的煮沸的米醪与糖化锅中的麦醪混合后温度应为麦醪混合后温度应为6363，故混合前米醪先从，故混合前米醪先从100100冷冷却到中间温度却到中间温度t t0 0.（1 1）糖化锅中麦醪的初温）糖化锅中麦醪的初温t t麦醪麦醪已知麦芽粉初温为已知麦芽粉初温为
11、1818，用，用5050热水配料，则麦醪的温热水配料，则麦醪的温度为：度为：t t麦醪麦醪=(m(m麦芽麦芽C C麦芽麦芽18+18+m m2 2C Cw w5050)/m m麦醪麦醪C C麦醪麦醪 又由又由 m m麦醪麦醪=10365.2+36271.210365.2+36271.2=46636.4(Kg)46636.4(Kg)C C麦醪麦醪=(m(m麦芽麦芽C C麦芽麦芽+m m2 2C Cw w)/m m麦醪麦醪=(10365.2(10365.21.71+1.71+36271.236271.24.4.18)18)/4/46636.46636.4 =3.6=3.63 3kJ/kJ/（kgk
12、gK K）所以所以t t麦醪麦醪=（10365.210365.21.711.711818+36271.236271.24.4.18185050）/（466346636.46.43.63.63 3）=46.=46.6666 （2 2）米醪的中间温度）米醪的中间温度t t根据热量衡算，且忽略热损失，米醪与麦醪混合前后的根据热量衡算，且忽略热损失，米醪与麦醪混合前后的焓不变焓不变，则米醪的中间温度为：则米醪的中间温度为：因为因为C C混合混合=（m m米醪米醪C C米醪米醪+m m麦醪麦醪C C麦醪麦醪）/（m m米醪米醪+m m麦醪麦醪）=（24446.424446.43.76+3.76+4663
13、6.446636.43.63)3.63)/(24446.4+(24446.4+46636.4)46636.4)=3.=3.6767kJ/kJ/（kgkgK K）所以所以t=t=（m m混合混合C C混合混合t t混合混合-m m麦醪麦醪C C麦醪麦醪t t麦醪麦醪）/（m m米醪米醪C C米醪米醪）=（71082.871082.83.3.676763-63-46636.446636.43.633.6346.6646.66）/（24446.424446.43.763.76）=92.86(92.86()(3)Q(3)Q3 3=m=m混合混合C C混合混合（70-70-6363）=71082.8=7
14、1082.83.3.67677=1.8267=1.82610106 6(kJ)(kJ)四、第二次煮沸混合醪的耗热量四、第二次煮沸混合醪的耗热量Q Q4 4由糖化工艺流程可知：由糖化工艺流程可知：Q4=QQ4=Q4 4+Q+Q4 4+Q+Q4 4 1 1、混合醪升温至混合醪升温至100100所耗热量所耗热量Q Q4 4（1 1）经第一次煮沸后米醪量为：）经第一次煮沸后米醪量为：m m米醪米醪=m m米醪米醪-m mV1V1=24446.4-814.88=24446.4-814.88=23631.52(kg)=23631.52(kg)故进入第二次煮沸的混合醪量为：故进入第二次煮沸的混合醪量为：m
15、m混合混合=m m米醪米醪+m m麦醪麦醪=23631.52+=23631.52+46636.446636.4 =70267.9270267.92(kg)(kg)（2 2）根据工艺，糖化结束醪温为）根据工艺，糖化结束醪温为7878，抽取混合醪的温，抽取混合醪的温度为度为7070，则送到第二次煮沸的混合醪量为：，则送到第二次煮沸的混合醪量为：m m混合混合(78-70)/(78-70)/m m混合混合(100-70)(100-70)100%=26.7%100%=26.7%故故Q Q4 4=26.7%=26.7%m m混合混合c c混合混合（100-70100-70）=26.7%26.7%7026
16、7.9270267.923.673.673030 =2.0662.06610106 6（kJkJ）2 2、二次煮沸过程蒸汽带走的热量二次煮沸过程蒸汽带走的热量Q Q4 4煮沸时间为煮沸时间为10min10min，蒸发强度，蒸发强度5%5%，则蒸发水分量为：，则蒸发水分量为：m mV2V2=26.7%26.7%m m混合混合5%5%10/60 10/60 =26.7%26.7%70267.9270267.925%5%10/6010/60 =156.3156.3(kg)(kg)所以所以Q Q4 4=I=Im mV2V2=2257.2=2257.2156.3156.3=0.3530.35310106
17、 6(kJ)(kJ)式中式中:I I为为100100时时饱饱和和蒸汽的焓（蒸汽的焓（kJ/kgkJ/kg）3 3、热损失热损失Q Q4 4根据经验有根据经验有：Q Q4 4=15%=15%（Q Q4 4+Q+Q4 4）=（2.0662.06610106 6 +0.3530.35310106 6 ）15%15%=0.363 =0.36310106 6(kJ)(kJ)4 4、Q Q4 4 =1.15(Q=1.15(Q4 4+Q+Q4 4)=1.15(=1.15(2.0662.06610106 6 +0.3530.35310106 6)=2.7822.78210106 6(kJ)(kJ)五、洗糟水耗
18、热量五、洗糟水耗热量Q Q5 5设洗槽水平均温度为设洗槽水平均温度为8080，每，每100kg100kg原料用水原料用水450kg450kg，则用水量为，则用水量为:m m洗洗=(3704+740.8+10365.2)(3704+740.8+10365.2)450450/100/100 =6664566645(kg)(kg)故故 Q Q5 5=m m洗洗C Cw w(80-18)(80-18)=66645666454.184.18(80-18)(80-18)=1.7271.72710107 7(kJ)(kJ)六、麦汁煮沸过程耗热量六、麦汁煮沸过程耗热量Q Q6 6Q Q6 6=Q=Q6 6 +
19、Q+Q6 6 +Q+Q6 6 1 1、麦汁升温至沸点耗热量麦汁升温至沸点耗热量Q Q6 6 由由于于，100kg100kg混合原料可得到混合原料可得到574574kgkg热麦汁，并设过滤完热麦汁，并设过滤完毕麦汁温度为毕麦汁温度为7070，则进入煮沸锅的麦汁量为：，则进入煮沸锅的麦汁量为：m m麦汁麦汁=(3704+740.8+10365.2)(3704+740.8+10365.2)574574/100=/100=85009.485009.4（kgkg）C C麦汁麦汁=(m(m麦芽麦芽C C麦芽麦芽+m+m大米大米C C大米大米+m+m水水C Cw w)/m)/m麦汁麦汁=（111041110
20、41.71+1.71+370437041.81.89 9+14810148106.46.44.184.18）/（14148108107.47.4）=3.8523.852kJ/kJ/（kg.k)kg.k)故故Q Q6 6=m m麦汁麦汁C C麦汁麦汁(100-70)(100-70)=85009.485009.43.853.852 230=30=9.8249.82410106 6(kJ)(kJ)2 2、煮沸过程中蒸发耗热量煮沸过程中蒸发耗热量Q Q6 6由于由于煮沸强度为煮沸强度为10%10%，时间为，时间为1.51.5小时小时所以所以蒸发水分为：蒸发水分为：m mV3V3=m=m麦汁麦汁10%1
21、0%1.51.5 =85009.485009.410%10%1.51.5 =12751.4112751.41（kgkg）Q Q6 6=m mV3V3I I =12751.41 =12751.412257.2=2257.2=28.78228.78210106 6 （kJkJ）3 3、热损失热损失Q Q6 6Q Q6 6=15%=15%（Q Q6 6+Q+Q6 6）4 4、Q Q6 6=1.15=1.15（Q Q6 6+Q+Q6 6）=1.15=1.15（9.8249.82410106 6+28.78228.78210106 6）=44.39744.39710106 6（kJkJ）七、糖化一次总耗
22、热量七、糖化一次总耗热量Q Q总总Q总=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 =7.5277.52710106 6+7.706+7.70610106 6+1.826+1.82610106 6+2.7822.78210106 6+1.7271.72710107 7+44.39744.39710106 6 =81.508=81.50810106 6（KgKg）八、糖化一次耗用蒸汽量八、糖化一次耗用蒸汽量D D使用表压使用表压0.3MPa0.3MPa的饱和蒸汽，的饱和蒸汽，I=2725.3KI=2725.3KJ J/kg,/kg,则则 D=QD=Q总总/（I-iI-i）=81.50881.508101
23、06 6/(2725.3-561.47)/(2725.3-561.47)95%95%=39650.939650.9(kg(kg)式中式中：i i为相应冷凝水的焓为相应冷凝水的焓（561.47kJ/kg561.47kJ/kg）；）；为蒸汽的热效率，取为蒸汽的热效率，取=95%=95%。九、糖化过程每小时最大蒸汽耗量九、糖化过程每小时最大蒸汽耗量Q Qmaxmax在糖化过程各步骤中，麦汁煮沸耗热量在糖化过程各步骤中，麦汁煮沸耗热量Q Q6 6为最大，为最大，且已知煮沸时间为且已知煮沸时间为1.51.5小时，小时，热效率为热效率为95%95%，故：，故：Q Qmaxmax=Q=Q6 6/(1.5/(
24、1.595%)95%)=44.39744.39710106 6/(1.5/(1.595%)95%)=31.1631.1610106 6(KJ/h)(KJ/h)相应的最大蒸汽耗量为：相应的最大蒸汽耗量为：m mDmaxDmax=Q=Qmaxmax/（I-iI-i）=31.1631.1610106 6/(2725.3/(2725.3-561.47)561.47)=14400.414400.4(kg/h)(kg/h)十、蒸汽单耗十、蒸汽单耗根据前面可知，在旺季每天糖化根据前面可知，在旺季每天糖化6 6次（或次（或4 4次）次），而，而每年糖化次数为每年糖化次数为1 13 30000次，总共生产啤次，
25、总共生产啤酒酒105248t105248t。年耗蒸汽总量为：年耗蒸汽总量为：m mT T=39650.939650.9131300=00=5154617051546170(Kg)(Kg)每吨啤酒成品耗蒸汽（对糖化）：每吨啤酒成品耗蒸汽（对糖化）：m ms s=5154617051546170/105248105248=489.76489.76(kg/t(kg/t啤酒啤酒)每昼夜耗蒸汽量（生产旺季算）为：每昼夜耗蒸汽量（生产旺季算）为：m md d=39650.939650.9 6 6=237905.4237905.4(kg/d)(kg/d)热量消耗综合表热量消耗综合表名称名称压力压力（MPa每吨每吨产产品品消耗消耗定额定额（kg）每小时每小时最大用最大用量量（kg/h）每昼夜每昼夜消耗量消耗量（kg/d）每年消每年消耗量耗量（kg/a）蒸汽蒸汽0.30.3（表（表压）压）489.76489.7614400.414400.4 23790.523790.5 515461751546170 0