Download miễn phí Tổng quan về công ty cổ phần bia Nghệ An và sự cần thiết phải mở rộng nhà máy bia, nâng công suất 50 triệu lít/năm
LỜI NÓI ĐẦU 4
CHƯƠNG I : 6
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN BIA NGHỆ AN VÀ SỰ CẦN THIẾT PHẢI MỞ RỘNG NHÀ MÁY BIA, NÂNG CÔNG SUẤT 50 TRIỆU LÍT/NĂM 6
I.1.Giới thiệu tổng quan về công ty cổ phần bia 6
I.2.Sự cần thiết phải mở rộng Nhà máy bia nâng công suất lên 50 triệu lít/năm 7
I.2.1.Hiện trạng công nghiệp bia trên thế giới 7
I.2.2.Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Viêt Nam 8
I.2.3.Định hướng phát triển nền công nghiệp bia Việt Nam đến năm 2005. 9
I.2.4.Sự cần thiết phải mở rộng Nhà máy bia nâng công suất lên 50 triệu lít/năm 9
CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ, TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 11
II.1.Quy trình công nghệ sản xuất bia 11
II.1.2.Quy trình sản xuất 12
II.2. Tính toán và lựa chọn thiết bị 12
II.2.1. Tính nhiên liệu chính cho 1000 lít bia 12
II.2.1.1.Tính lượng malt và gạo 12
1.Tính lượng chất hoà tan của malt, gạo 12
2.Lượng malt cần dùng cho 1000 lít bia. 14
II.2.1.2.Lượng hoa houblon 14
II.2.1.3.Tính lượng nước tiêu dùng cho 1000 lít bia. 15
II.2.1.4.Tính toán về lượng men 15
II.2.1.5. Tính lượng cácbonnic (CO2 ) cần nạp cho bia trước khi xuất xưởng 16
II.2.2.Tính thiết kế nhà nấu 17
II.2.2.1.Công suất nhà nấu 17
II.2.2.2.Tính chọn thiết bị cho xưởng nấu 18
1.Tính chọn thùng chứa malt lót 18
2.Tính chọn nồi hồ hoá 19
3. Tính chọn nồi đường hoá 21
4.Tính chọn nồi lọc bã 22
5.Tính chọn nồi nấu hoa 23
6.Tính chọn thùng lắng xoáy 24
7.Tính chọn hệ thống CIP 25
8.Chọn thiết bị làm nguội dịch đường. 25
9.Thiết bị làm lạnh nước (thiết bị trao đổi nhiệt ). 26
10.Tank chứa nước lạnh 20C 26
11.Tank chứa nước nóng. 26
12. Thiết bị sục khí vào nước lạnh nhanh 26
13.Thiết bị định lượng men vào dịch nha. 26
14.Thiết bị lên men 27
15.Tank thành phẩm 29
CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH CHO NHÀ MÁY BIA CÔNG SUẤT 5O TRIỆU LÍT/NĂM 30
A.Cân bằng nhiệt và cân bằng lạnh 30
A.1. Cân bằng nhiệt 30
A.1.1.Tính nhiệt cho các thiết bị nhà nấu 30
A.1.1.1. Quá trình nấu 30
1. Quá trình nấu trong nồi hồ hoá. 30
3.Quá trình nấu trong nồi hoa 32
A.1.1.2.Tính nhiệt cần cung cấp cho hệ thống nồi nấu. 33
A.1.1.2.1.Nhiệt cần cung cấp cho nồi hồ hoá 33
1.Nhiệt cần cung cấp để nâng dịch cháo từ 750C lên 1000C 34
2.Nhiệt lượng truyền ra ngoài môi trường 34
Nhiệt tính cho bề mặt vách phẳng 40
A.1.1.2.2.Nhiệt cần cung cấp cho nồi đường hoá. 42
1.Nhiệt cần cung cấp để nâng dịch đường từ 650C lên 750C 43
2.Nhiệt truyền ra ngoài môi trường 44
A.1.1.2.3.Nhiệt cần cung cấp cho nồi hoa 47
1.Nhiệt cần cung cấp để nâng dịch đường từ 750C lên 1000C 47
2.Nhiệt lượng truyền ra ngoài môi trường 48
A.1.2.Tính nhiệt cho hệ thống CIP nhà nấu 51
1.Nhiệt lượng cần cung cấp để nâng nhiệt độ của nước từ 200C nên 800C 51
2.Nhiệt lượng toả ra môi trường 52
A.1.3.Nhiệt lượng cần cung cấp để gia nhiệt cho nước nóng dùng để nấu bia 54
1.Nhiệt lượng cần cung cấp để nâng nhiệt độ của nước 54
2. Nhiệt lượng toả ra môi trường 54
A.1.4.Nhiệt lượng cần cho chiết chai 55
A.2.Tính cân bằng lạnh 56
A.2.1.Tính nhiệt lượng QI 56
A.2.1.1.Tổn thất nhiệt với tank 116 m3 56
A.2.1.2.Tổn thất lạnh ở tank thành phẩm 60
A.2.1.3.Nhiệt tổn thất qua vách cách nhiệt thùng nước 2 0C 61
A.2.1.4.Tổn thất nhiệt qua thành thùng glycol 62
A.2.1.5.Tổn thất lạnh qua bình bay hơi bình tách lỏng 64
A.2.1.6.Tổn thất nhiệt qua phòng lọc 64
A.2.1.7.Tổn thất nhiệt ở phòng bảo quản hoa 65
A.2.1.8.Tổn thất nhiệt do phòng gây rửa men 66
A.2.2.Tính nhiệt lượng QII 66
A.2.2.1.Lượng nhiệt cần làm lạnh nhanh 66
A.2.2.2.Lượng nhiệt để sản xuất nước lạnh cho công nghệ 67
A.2.2.3.Nhiệt sinh ra trong quá trình lên men 67
A.2.2.4.Lượng nhiệt trong các quá trình hạ nhiệt độ công nghệ 67
A.2.3.Tính dòng nhiệt vận hành 68
B.Tính toán thiết kế hệ thống lạnh 69
B.1Tính toán chu trình 69
B.2.Thiết kế thiết bị ngưng tụ 71
B.3.Thiết bị bay hơi 78
B.4.Tính chọn thiết bị phụ 83
B.4.1.Bình chứa cao áp 84
B.4.2. Bình tách dầu 84
B.4.3.Bình chứa dầu 85
B.5.Quy trình vận hành, xử lý sự cố hệ thống lạnh. 85
B.5.1. Quy trình vận hành hệ thống lạnh NH3. 85
B.5.2.Sửa chữa, xử lý sự cố hệ thống lạnh (MYCOM) 91
CHƯƠNG IV : PHÂN TÍCH TÍNH MỚI TÍNH HIỆN ĐẠI VÀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG ĐỒ ÁN THIẾT KẾ 93
IV.1.Phân tích tính mới tính hiện đại 93
IV.2.Tiết kiện năng lượng trong đồ án 96
KẾT LUẬN 98
TÀI LIỆU THAM KHẢO 99
Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.
Ketnooi -
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ketnooi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Lớp 3 cũng được làm bằng inox và dày 1 mm có hệ dẫn nhiệt l=50 w/mK.
Vì 2 lớp inox này rất mỏng và có hệ số dẫn nhiệt rất lớn nên khi tính toán có thể bỏ qua ảnh hưởng của hai lớp inox này.
Lớp 2 là lớp bông thuỷ tinh có độ dày 100 mm và có hệ số dẫn nhiệt
l =0,04 + 0,00015.t
Vì hỗn hợp được tăng nhiệt độ từ 650C đến 750C nên khi tính toán nhiệt thì hệ số dẫn nhiệt của bông thuỷ tinh được lấy trung bình của hỗn hợp khi tăng nhiệt độ.
t = 0,5.(75+65) = 700C
l = 0,04 + 0,00015.70 = 0,0505 (W/m.K )
tw2 Nhiệt độ bề mặt ngoài vách (Để xác định tw2, đồng thời xác định
Hệ số a ta phải lập phương trình Pascal để tính)
Với vách trụ khi nhập:
Chiều cao nồi H = 2,04 m
Nhiệt độ môi trường tf =170C
Đường kính của nồi tính đến lớp bông thuỷ tinh Dt = 3,4 m; Dn = 3,6 m
Và lặp cho ta được kết quả:
Nhiệt độ bề mặt ngoài của nồi tw2 = 24,160C
Nhiệt độ trung bình đã tính tm = 20,60C
Hệ số dẫn nhiệt lbtt = 0,0505 W/m.K
Hệ số dẫn nhiệt l m = 0,022585 W/m.K
Độ nhớt động học n = 15,35.10-6 m2 /s
Tiêu chuẩn Pranlt P=0,703
Hệ số giãn nở thể tích b = 0,0034
Tiêu chuẩn Grashof G = 49,04.108
Tiêu chuẩn Nussel Nu = 250,07
Hệ số toả nhiệt a 2 = 3,12 W/m2.K
Nhiệt toả ra môi trường trong khoảng thời gian 15 phút = 900s
Q21 = a2.F1.(tw - tf ) = 3,42.p.D.H.(tw2 - tf2 ).900
= 3,12.3,14.3,6.2,04.(24,19 – 17).900 = 111,38 (kcal)
Nhiệt tính cho bề mặt vách phẳng
Tính đường kính tương đương cho đường tròn khi ta chuyển từ diện tích xung quanh của hình chóp sang diện tích hình tròn
Diện tích hình chóp
Sc = p.r.l = 3,14. = 10,87(m2 )
Diện tích hình tròn tương đương
St =
Ta có Sc = St
Vậy dtd == = 3,7 (m)
Mặt đáy dưới có các áo trao đổi hơi quá nhiệt đi trong các áo này truyền nhiệt cho dịch cháo và cũng bị tổn thất một phần nhiệt ra ngoài môi trường, hơi quá nhiệt đi vào trong có áp suất khoảng 4,5 bar tlv = 147,920C
Dùng chung chương trình Pascal để tính với việc nhập dtd vào ta thu được kết quả như sau:
Nhiệt độ bề mặt ngoài của nồi tw2 = 38,610C
Nhiệt độ trung bình đã tính tm =27,810C
Hệ số dẫn nhiệt lbtt = 0,0622 W/m.K
Hệ số dẫn nhiệt l m = 0,0265W/m.K
Độ nhớt động học n = 15,85.10-6 m2 /s
Tiêu chuẩn Pranlt P = 0,701
Hệ số giãn nở thể tích b = 0,00332
Tiêu chuẩn Grashof G = 14,46.1010
Tiêu chuẩn Nussel Nu = 441,73
Hệ số toả nhiệt a 2 = 3,14 W/m2.K
Nhiệt toả ra môi trường trong khoảng thời gian 15 phút = 900s
Q22 = a2.F2.(tw - tf ) = 3,42.3,14..(38,61 – 17).900 = 171 (kcal)
Tính nhiệt cho đỉnh nồi nấu
Do đỉnh nồi nấu không được bọc cách nhiệt và do chịu ảnh hưởng nhiệt độ ở bên trong nồi nên theo thực tế thì nhiệt độ ở bề mặt đỉnh của nồi có nhiệt độ khoảng 350C
Xách định Nu:
Num = c.(Gr.Pr)nm
Với nhiệt độ xác định là nhiệt độ trung bình
tm = 0,5.(tw2 +tf2 ) = 0,5.(35+17) = 26 0C
Hệ số dẫn nhiệt l m = 0,0263 W/m.K
Độ nhớt động học n = 15,65.10-6 m2 /s
Tiêu chuẩn Pranlt P=0,7026
Hệ số giãn nở thể tích b = 0,00334 1/K
Tính đường kính tương đương cho đường tròn khi ta chuyển từ diện tích xung quanh của hình chóp sang diện tích hình tròn
Diện tích hình chóp
Sc = p.r.l = 3,14. = 10,87 (m2 )
Diện tích hình tròn tương đương
St =
Ta có Sc = St
Vậy dtd == = 3,72 (m)
Tiêu chuẩn Grashof
G=
Tiêu chuẩn Nusselt
Nu = 0,135.(Gr.Pr)1/3 = 0,135.(1,19.1011.0,702)1/3 = 590,2
Nu==>a2= (W/m2K)
Hệ số toả nhiệt a2 = 4,23 W/m2K
Q23=a2.F2.(tw - tt) = 4,23.p
= 4,23.3,14 (kcal)
Tổng nhiệt lượng tổn thất ra ngoài môi trường
Q2 = Q21 + Q22 + Q23 = 111,38 + 171 + 177,9 = 460,28 (kcal)
Tổng nhiệt lượng cần cung cấp cho nồi hồ hoá
Qdh = = 708862,48 (kcal/h)
A.1.1.2.3.Nhiệt cần cung cấp cho nồi hoa
Từ đồ thị nhiệt của nồi hoa ta thấy lượng nhiệt lớn nhất cần cung cấp cho nồi đường hoá ở giai đoạn tăng nhiệt độ của dịch từ 700C lên 1000C trong thời gian 15 phút
Nhiệt cần cung cấp cho nồi hoa được tính theo công thức
Qh =
Qh Nhiệt lượng cần cung cấp cho nồi hoa tính cho 1 giờ
Q1 Nhiệt lượng cần cung cấp để nâng nhiệt độ của dịch từ 700C nên 1000C
Q2 Nhiệt lượng truyền ra ngoài môi trường
1.Nhiệt cần cung cấp để nâng dịch đường từ 750C lên 1000C
Theo công thức tính nhiệt (2-4) sách (1) ta có
Q1 = G.C.(t2-t1)
G lượng dịch cháo và malt được nâng nhiệt từ 700C lên 1000C
G = 19750,2 (kg)
C nhiệt dung riêng của dịch đường
t2 nhiệt độ của dịch đường sau khi nâng nhiệt độ t2 = 1000C
t1 nhiệt độ của dịch đường trước khi nâng nhiệt độ t1=700C
ta có C
C1=0,34 kcal/kg.K: Nhiệt dung riêng của chất hoà tan
C2 = 1 kcal/kg.K : Nhiệt dung riêng của nước
Hàm lượng dịch
w=84%
Nhiệt dung riêng của khối dịch
C= = 0,89 (kcal/kg.K)
Vậy nhiệt lượng cần cung cấp để nâng hỗn hợp từ 700C lên 1000C
Q1 = G.C.(t2-t1) =19750,2.0,89.(100-70) = 527330 (kcal/h)
2.Nhiệt lượng truyền ra ngoài môi trường
Theo cách tính như trước và sử dụng trương trình Pascal để tính, ta tính được
Với vách trụ có các thông số
Chiều cao nồi H =2,28 m
Nhiệt độ môi trường tf =170C
Đường kính của nồi tính đến lớp bông thuỷ tinh Dt =3,8 m ;Dn =4 m
Nhiệt độ bề mặt ngoài của nồi tw2 = 26 0C
Nhiệt độ trung bình đã tính tm =21,50C
Hệ số dẫn nhiệt lbtt =0,0528 W/m.K
Hệ số dẫn nhiệt l m = 0,0259 W/m.K
Độ nhớt động học n = 15,41.10-6 m2 /s
Tiêu chuẩn Pranlt P=0,7027
Hệ số giãn nở thể tích b = 0,00339
Tiêu chuẩn Grashof G = 13,25.109
Tiêu chuẩn Nussel Nu = 284,07
Hệ số toả nhiệt a 2 = 3,36 W/m2.K
Nhiệt toả ra môi trường trong khoảng thời gian 15 phút = 900s
Q21 = a2.F1.(tw - tf ) = 3,36.p.D.H.(tw2 - tf2 ).900
= 3,36.3,14.4.2,28.(26 – 17).900 = 186,45 (kcal)
Nhiệt tính cho đáy nồi nấu
Tính đường kính tương đương cho đường tròn khi ta chuyển từ diện tích xung quanh của hình chóp sang diện tích hình tròn
Diện tích hình chóp
Sc = p.r.l = 3,14. = 13,06(m2 )
Diện tích hình tròn tương đương
St =
Ta có Sc = St
Vậy dtd == = 4,07 (m)
Dùng chung chương trình Pascal để tính với việc nhập dtd vào ta thu được kết quả như sau
Nhiệt độ bề mặt ngoài của nồi tw2 = 28,530C
Nhiệt độ trung bình đã tính tm =22,760C
Hệ số dẫn nhiệt lbtt = 0,0528 W/m.K
Hệ số dẫn nhiệt l m = 0,0261W/m.K
Độ nhớt động học n = 15,32.10-6 m2 /s
Tiêu chuẩn Pranlt P=0,702
Hệ số giãn nở thể tích b = 0,00338
Tiêu chuẩn Grashof G = 99,62.109
Tiêu chuẩn Nussel Nu = 389,42
Hệ số toả nhiệt a 2 = 2,58 W/m2.K
Nhiệt toả ra môi trường trong khoảng thời gian 15 phút = 900s
Q22 = a2.F2.(tw - tf ) = 2,58.3,14..(28,52 – 17).900 = 80,4(kcal)
Tính nhiệt cho đỉnh nồi nấu
Do đỉnh nồi nấu không được bọc cách nhiệt và do chịu ảnh hưởng nhiệt độ ở bên trong nồi nên theo thực tế thì nhiệt độ ở bề mặt đỉnh của nồi có nhiệt độ khoảng 400C
Xác định Nu
Num = c.(Gr.Pr)nm
Với nhiệt độ xác định là nhiệt độ trung bình
tm = 0,5.(tw2 +tf2 ) = 0,5.(40+17) = 28,5 0C
Hệ số dẫn nhiệt l m = 0,0265 W/m.K
Độ nhớt động học n = 15,85.10-6 m2 /s
Tiêu chuẩn Pranlt P = 0,702
Hệ số giãn nở thể tích b = 0,00332 (1/K)
Tính đường kính tương đương cho đường tròn khi ta chuyển từ diện tích xung quanh của hình chóp sang diện tích hình tròn
Diện tích hình chóp
Sc = p.r.l = 3,14. = 13,43 (m2 )
Diện tích hình tròn tương đương
St =
Ta có Sc = St
Vậy dtd == = 4,13 (m)
Tiêu chuẩn Grashof
G=
Tiêu chuẩn Nusselt
Nu = 0,135.(Gr.Pr)1/3 = 0,135.(2,1.1011.0,702)1/3= 707
Nu==>a 2= (W/m2K)
Hệ số toả nhiệt a 2 = 4,63 W/m2K
Q23= a 2.F2.(tw-tt)=4,53.p
= 4,53.3,14 (kcal)
Tổng nhiệt lượng tổn thất ra ngoài môi trường
Q2 = Q21 + Q22 + Q23 = 186,45 + 80,4 + 300,5 = 576,3 (kcal)
Tổng nhiệt lư