Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Кротов А.В., Моргунова Е.М., Шелегова Н.А. (сост.) Huppmann. Проектируем варочный цех современного пивоваренного завода - файл 1.doc


Кротов А.В., Моргунова Е.М., Шелегова Н.А. (сост.) Huppmann. Проектируем варочный цех современного пивоваренного завода
скачать (7576 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc7576kb.03.12.2011 22:56скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Министерство образования Республики Беларусь
МОГИЛЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ

Кафедра «Технология пищевых производств»





Huppmann
Проектируем варочный цех

современного пивоваренного завода


Методические указания

для студентов специализации 49 01 01 04

«Технология бродильных производств и виноделия»

дневной и заочной формы обучения


Могилев 2007

УДК 663.15
Рассмотрены и утверждены на заседании кафедры Технологии пищевых производств

Протокол № 13 от 29.05 2007г.


Составители:
А.В. Кротов, Е.М. Моргунова, Н.А. Шелегова

Рецензент

кандидат технических наук, доцент

Р.Г. Кондратенко

В методических указаниях освещены вопросы проектирования варочного цеха пивоваренного завода. Приведено описание технологической схемы производства пивного охмеленного сусла на оборудовании, производимом фирмой Huppmann. Подробно рассматриваются устройство, принцип работы и основные особенности технологии производства и управления технологическими процессами. Приводятся технические характеристики и габаритные размеры оборудования.
© УО «Могилевский государственный

университет продовольствия»

Содержание


Введение

4

1 Описание технологической схемы производства охмеленного сусла

5

2 Мойка и дезинфекция технологического оборудования

13

3 Управление и контроль за технологическими процессами

14

4 Расчет и подбор оборудования варочного цеха

15

Список использованных источников

24


Введение
Пивное охмеленное сусло получают из ячменного солода и другого сырья с использованием различных технологических процессов и на различном оборудовании. При этом в любом случае необходимо обеспечить качество охмеленного сусла, экономию времени и затрат. Поэтому современные технологические исследования направлены на разработку и создание оборудования, конструкция которого обеспечивает проведение 10, 12 и более варок в сутки и получение высокого качества охмеленного сусла.

Чтобы выполнить поставленные задачи, конструкторы должны учитывать следующее. Давно известно, что процессы, идущие в варочном отделении, нельзя оптимизировать, совершенствуя лишь отдельные устройства, например только мельницы для помола, заторный или фильтрационный аппараты. Конструкторы варочных отделений в последнее время вынуждены соответствующим образом настраивать и совершенствовать оборудование как единое целое. Таким образом, аппаратуру для транспортировки сырья, дробления зерна, смешивания помола с водой, затирания, фильтрационный чан и сусловарочный котел, следует рассматривать как единую комплексную систему.

Для этого технологи вместе с конструкторами должны установить, как и где в технологической цепочке появляются узкие места, и искать решения по их устранению.

Большое значение в достижении поставленной задачи имеет способ автоматизации и управления технологическими процессами в варочном цехе. Рабочие места операторов оснащаются мощными компьютерами с жесткими накопительными дисками и цветными мониторами, обеспечивающими всеобъемлющий охват параметров производства. С помощью заданной программы управления все процессы варочного цеха автоматически протекают в нужной последовательности, а пивовар только следит работой всего цеха при помощи монитора и при необходимости может вмешаться.
В данной работе приводится описание технологической схемы производства пивного охмеленного сусла на оборудовании, производимом фирмой Huppmann. Подробно рассматриваются устройство, принцип работы и основные особенности технологии производства и управления технологическими процессами. Приводятся технические характеристики и габаритные размеры оборудования. Рассматриваются вопросы современной безразборной мойки и дезинфекции технологического оборудования.


^ 1 Описание технологической схемы производства охмеленного сусла
Современные варочные агрегаты рассчитаны на получение высокого выхода экстракта при хорошем качестве сусла. Для этого они оснащены рядом дополнительных устройств.

Варочные цехи пивоваренных заводов оснащаются агрегатами цилиндрической формы, рассчитанными на единовременную засыпь от 2,0 и до 9-10 тонн. Агрегаты засыпью 1 и 1,5 тонн утратили своё значение и на новых заводах не устанавливаются.

Основным оборудованием варочного цеха является: дробилки кондиционированного помола, два заторно-отварочных аппарата, фильтрационный, сусловарочный аппарат и гидроциклон. Для повышения оборачиваемости до 9 – 12 варок в сутки дополнительно устанавливают промежуточный сборник для горячего сусла, а также сборник промывных вод.

Аппараты варочных агрегатов занимают помещения высотой до 14 метров и располагаются на двух этажах. На первом этаже располагаются дробилка, приводы и редуктора мешалок заторных и фильтрационного аппарата, все насосы и сборники горячего сусла и промывных вод, а так же линия осветления и охлаждения сусла. На втором этаже на одном уровне непосредственно находится основное оборудование варочного цеха и емкости для задачи хмеля. Система CIP (безразборной мойки и дезинфекции оборудования) располагается непосредственно вблизи варочного цеха.

Контроль и управление всеми технологическими операциями автоматизированы и осуществляются с помощью программирующего устройства с центрального пульта управления.

Преимуществами варочных агрегатов фирмы Huppman можно назвать следующие:

- оборачиваемость варочного агрегата благодаря внедрению дополнительного оборудования и специальной конструкции дробилки и фильтрчана составляет до 12 варок в сутки;

- все технологические процессы, начиная с дробления на Millstar и заканчивая охлаждением и перекачкой охмеленного сусла, протекают без доступа кислорода;

- оборудование спроектировано с учетом возможности подключения системы безразборной мойки дезинфекции;

- полная автоматизация и управление всеми технологическими процессами (включая CIP) с рабочего места оператора при помощи мощных компьютеров и специализированного программного обеспечения;

- получение охмеленного сусла высокого качества при обеспечении максимального выхода экстракта в варочной цехе при минимальном расходе энергетических и других ресурсов.

Технологическая схема производства пивного сусла на оборудовании фирмы Huppmann представлена на рисунке 1.

Рисунок 1- Технологическая схема производства пивного охмеленного сусла

1 — дробилка Millstar; 2 — заторный аппарат; 3 – заторный насос; 4 — фильтрационный аппарат; 5 — сусловой насос; 6 – сборник горячего сусла; 7 – сборник промывных вод; 8 – бункер дробины; 9 –насос дробины; 10 – сусловой насос; 11 – сусловарочный аппарат; 12 – емкость задачи хмеля; 13 — гидроциклонный аппарат; 14- - сусловой насос; 15 — пластинчатый холодильник; 16 – аэратор, 17 – CIP модуль, 18 – CIP емкость.

Количество солода равное массе засыпи, пройдя предварительную подработку и магнитный сепаратор и взвешивание поступает в дробилку Millstar System Lenz (поз. 1).



Рисунок 2 - Устройство дробилки ^ Millstar System Lenz.

1 - бункер для солода; 2 - шахта для замочного кондиционирования; 3 - подача воды; 4 - питающий валик; 5 - дробильные вальцы; 6 - оросительные форсунки; 7 - промывные форсунки; 8 - заторный насос.

Дробилка мокрого помола с замочным кондиционированием (рис.2) действует следующим образом.

В бункер для солода (1) помещается предварительно взвешенная засыпь в сухом виде, а в шахте для замочного кон-диционирования (2) непрерывно обеспе-чивается контакт солода с теплой водой в течение примерно 60 с (3). Температура воды, подаваемой на замачивание обычно составляет 60-70 °С. Так как поглощение воды с увеличением температуры проходит быстрее, то естественно, что данный процесс следует контролировать и регулировать.Регулирование выполняют посредством питающего валика (4) дробилки. За счет специального рифления пары дробильных вальцов (5) влажные оболочки сохраняются, а содержимое зерна измельчается. Затем помол с помощью оросительных форсунок (6) перемешивается с водой, температура которой равна температуре начала затирания, и расположенным снизу насосом (8)

затор перекачивается в заторный чан. Насос регулируют так, чтобы в процессе дробления дробилка никогда не оказывалась бы пустой (чем исключается опасное насыщение затора кислородом).

Питающий валик также имеет большое значение: он должен подать требуемое количество солода, распределив его по всей длине вальцов. Для этого он снабжен плавно регулируемым приводом, обеспечивающим вращение со скоростями от 25 до 138 об/мин.

Дробильные вальцы снабжены рифлями и расположены друг против друга остриями (резец на резец). Зазор между ними может плавно регулироваться (от 0,25 до 0,40 мм).

Скорость вращения вальцов изменяется в зависимости от степени растворения солода: плохо растворенный солод имеет более твердые зерна. Система управления уменьшает скорость вальцов, обеспечивая необходимое более длительное время замачивания.

Шахту для мокрого кондиционирования и дробилку изготавливают из нержавеющей стали для возможности их оптимальной мойки растворами С1Р. Дробилки выпускаются с производительностью от 5 до 40 т/час.

У дробилок мокрого помола время дробления является одновременно временем стадии начала затирания, так как у них нет промежуточного бункера для помола. Поэтому они рассчитаны на значительно большую производительность.



Рисунок 3 – Устройство заторного аппарата ^ Huppmann Mash Tun Kettle

1 — вытяжная труба; 2 — крышка; 3 — узел моющей голов­ки; 4 — внутреннее освещение; 5 — смотровой и входной люк; 6 — обечайка; 7 — изоляция; 8 — лестница; 9 — ме­шалка; 10 — сегментные трубы зоны обогрева; 11 — впуск и выпуск затора; 12 — приводной электродвигатель.

Дробленые продукты в виде кашеобразной массы встроенным насосом подаются в заторный аппарат (Mash Tun Kettle) (поз. 2), где проводится затирание.Для затирания требуются два аппарата (емкости), так как при отварочном (декокционном) способе часть затора кипятится, а в оставшейся части выдерживается температурная пауза. В современных варочных цехах обогреваются оба заторных аппарата (заторный котел и заторный чан). (Варочный агрегат старой конструкции состоял из обогреваемого заторного котла, вмещающего только часть затора).Аппарат изготовляется из листовой стали. Обогрев осуществляется через приваренные к наружной поверхности днища котла и его обечайки полутруб, расположенных в виде спирали, благодаря чему теплоотдача улучшается примерно на 20%. Пар с избыточным давлением 2-3 бара подводится в несколько зон обогрева и конденсируется, отдавая свою тепловую

энергию через стенки котла. Образующийся конденсат отводится с помощью конденсатоотводчика, работающего как поплавковый затвор. Благодаря этому избыточное давление в трубах системы обогрева сохраняется, тогда как конденсационная вода отводится без избыточного давления.

Число оборотов мешалки должно соответствовать диаметру котла, а ее окружная скорость не должна превышать 2 м/с (максимум — 3 м/с), иначе в частях затора возникают усилия сдвига, которые могут изменять в нежелательную сторону коллоидное состояние компонентов затора.

Затирание зернопродуктов проводится настойным или отварочными способами по классической технологии.

Из заторного аппарата заторная масса заторным насосом (поз. 2) при проведении отварок передается в другой заторный аппарат или в фильтрационный аппарат (поз. 4) при окончании затирания.



Рисунок 4 – Устройство фильтрационного аппарата ^ Huppmann Lauter Tun.

1 — подача затора; 2 — клапан для впуска затора; 3 — рыхлитель; 4 — нож; 5 — лопатка для выгрузки дробины, откинута вниз- 6 - привод и устройство для подъема рыхлителя; 7 - фильтрационные трубы; 8 - круглый коллектор сусла; 9 -трубопровод для подвода сусла к насосу; 10 - вода для промывки дробины; 11- моющая головка; 12 - клапан для выгрузки дробины; 13 - приемный бункер для дробины; 14 - изоляция; 15 - смотровое окно с люком для обслужива­ния; 16 — освещение


Фильтрационные чаны изготовляют из нержавеющей стали, изолируя их боковые стенки для предотвращения охлаждения. Чтобы сделать доступ кислорода минимальным, подача затора осуществляется снизу через впускные клапаны, которые могут обеспечить подачу затора за 10 мин. Сита изготовляют из нержавеющей стали в виде сварных решеток из профильных элементов со щелевыми отверстиямишириной 0,7-0,9 мм, живое сечение которых составляет до 12% или в виде сит с фрезерованными щелевыми отверстиями 0,7 х 80 мм с живым сечением от 8 до 10%.

Благодаря некоторому наклону профильных элементов улучшаются характеристики потока, что приводит к получению более прозрачного сусла. Наклонное положение профильных элементов способствует также тому, чтобы во время выгрузки дробины застрявшие частицы легче извлекались из щелей.

Сита расположены на 20 мм выше дна чана, что позволяет путем размещения под ситами распылительных форсунок без проблем промывать подситовое пространство.

На один квадратный метр площади дна чана приходится одно суслоотводное отверстие с выпускным конусом. Обычно при фильтровании с кольцевыми коллекторными трубопроводами дно фильтрчана разделено на несколько концентрически расположенных зон и фильтрационные трубки подводятся к соответствующим коллекторным кольцам. Этим обеспечивается наиболее равномерное выщелачивание дробины.

Все системы снабжены датчиками, гарантирующими фильтрование без доступа воздуха и обеспечивающими выключение насоса при попадании воздуха в систему.

Рыхлитель имеет 2,3,4 или 6 поперечных штанг в зависимости от диаметра фильтрчана, а скорость вращения рыхлительного механизма плавно регулируется. Основным элементом рыхлительного механизма являются специальные ножи, которые размещены на штангах так, что каждый нож обладает своей траекторией резания. Форма ножа и его расположение на штанге гарантируют равномерность рыхления дробины и препятствуют опасному для процесса фильтрования образованию каналов в фильтрующем слое.

Ножи имеют такую форму, чтобы как можно быстрее обеспечить разрезание дробины без разрушения фильтрующих слоев. Высота рыхлителя может автоматически регулироваться также с учетом степени мутности сусла: с увеличением мутности рыхлитель поднимается, при уменьшении — опускается. С ростом фильтрационного давления рыхлитель опускается, так как дробина сильно уплотнилась; если фильтрационное давление уменьшается, рыхлитель можно снова поднять. Привод рыхлителя плавно запускается через редуктор.

Подача воды для промывки дробины осуществляется через форсунки, размещенные в верхней части фильтрчана и позволяющие подавать воду равномерным слоем по всей его поверхности.

Выгрузка дробины производится через откидной клапан. Для этого внизу на рыхлительном механизме имеются опускаемые выгружные лопатки, которые благодаря своей специальной форме способны обеспечить быструю (максимум за 10 минут) выгрузку дробины из фильтрчана. Дробина выгружается в бункер для дробины Huppmann Barley Corn Tank (поз. 8), располагаемый непосредственно под фильтрчаном, откуда насосом для дробины (поз. 9) подаются на утилизацию.

Прозрачное сусло из фильтрационного аппарата сусловым насосом (поз. 5) перекачивается в сборник горячего сусла Wort Pre Run Tank (поз. 6).

Сборник горячего сусла представляет собой цилиндрическую теплоизолируемую необогреваемую емкость, предназначеную для сбора сусла, поступающего из фильтрчана в то время пока сусловарочный аппарат ещё занят суслом предыдущей варки. В зависимости от производительности варочного агрегата сборник может быть вертикального или горизонтального исполнения.

Промывные воды по окончании процесса выщелачивания из фильтрационного аппарата сусловым насосом (поз. 5) направляются в специальный сборник промывных вод Wash Water Tank (поз. 7). Из сборника промывные воды по мере надобности передаются в заторный (поз. 2) или сусловарочный аппарат Huppmann Wort Kettle Tank (поз. 11).

Из сборника горячего сусла (поз. 6) сусло сусловым насосом (поз. 10) перекачивается в освободившийся от предыдущей варки сусловарочный аппарат (поз. 11), где происходит кипячение сусла с хмелем.



Рисунок 5 - Устройство сусловарочного котла ^ Huppmann Wort Kettle Tank

Сусловарочный котел с кипячением при низком избыточном давлении.

Основная идея кипячения при низком избыточном давлении состоит в том, что ряд биохимических процессов превращения веществ протекает быстрее, если давление, а с ним и температура кипячения выше 100 °С.

Сусловарочные котлы с кипячением при низком избыточном давлении изготавливаются как герметичные котлы, рассчитанные на максимальное избыточное давление 0,5 бар, и оснащаются необходимой для этого предохранительной арматурой на случай превышения давления и образования вакуума. Обогрев сусла производят с помощью внутреннего кипятильника.

В результате сусло кипятят 60-70 мин при 103-106 °С. Степень испарения при кипячении с использованием низкого избыточного давления составляет около 6%.



Рисунок 6 - Устройство внутреннего кипятильника:

1 — пучок труб; 2 — впуск сусла; 3 — кожух; 4 — отражаю­щий экран для распределения сусла; 5 —сужающийся ко­нус; 6 — подача пара; 7 — отвод конденсата; 8 — моющая головка.

Современный сусловарочный котел оснащается внутренним кипятильником (перколятором) (рис. 6), который представляет собой кожухотрубный теплообменник, расположенный в сусловарочном котле. Через вертикальные трубы (1) кипятильника поднимается сусло, нагреваемое паром, подводимым сверху в межтрубное пространство. При этом пар (6) охлаждается и конденсируется (7). В сужающемся конусе (5) кипящее сусло ускоряется и, поднимаясь над уровнем поверхности сусла в котле, распределяется по этой поверхности широким веером с помощью распределительного экрана (4), что способствует хорошему испарению и в то же время обеспечивает постоянство уровня сусла в котле. Экран устанавливается так, чтобы обеспечить полную циркуляцию сусла в котле, без образования мертвых зон.

Так как температура сусла при кипении повышается до 103-106 °С, то температура (а вместе с ней и давление) горячего пара должна быть существенно выше. Она составляет: при нагреве — около 140-145 °С (= 3,8-4,3 бар) и при кипении — около 130 °С (= 2,8 бар). В нагревательных трубах кипятильника сусло движется снизу с температурой ниже 100 °С и по мере подъема оно нагревается.

Динамическое кипячение при низком избыточном давлении. При динамическом кипячении с низким избыточным давлением нет длительной стадии выдерживания при избыточном давлении, а постоянно производится поочередное повышение и сброс давления. Обычно начинают с 10-15-минутной стадии предварительного кипячения, которая должна служить главным образом для коагуляции белка и изомеризации хмелевых смол. В конце этой стадии клапан вытяжной трубы для вторичного пара закрывается и давление в котле поднимается на 300-350 мбар. Температура повышается до 104-105 °С и поддерживается в течение 3-5 мин. Затем давление снижается до 100-150 мбар, а температура соответственно понижается до 101-102 °С. Чтобы ускорить снижение давления, подвод свежего пара перекрывается. После стадии сброса давления продолжительностью 3-5 мин вновь открывают подачу пара и весь процесс повторяется. Можно производить последовательно друг за другом до 6 таких повышений и сбросов давления.

Частое повторение сбросов давления обеспечивает существенное повышение интенсивности и глубины испарения летучих веществ сусла. Более интенсивное кипячение приводит к большей термической нагрузке на сусло, которое однако в этом случае не влияет на старение пива. Во время процесса кипячения к суслу добавляется хмель и при этом путем совместного кипячения достигается изомеризация а-кислоты в изо-а-кислоту, благодаря чему пиво приобретает желаемую горечь. Для охмеления используются хмелевой порошок, гранулированный хмель и хмелевые экстракты. Эти виды хмелепродуктов используются как для того, чтобы упростить способ их применения, так и с целью обеспечить стандартную форму вносимых горьких веществ, а также чтобы уменьшить необходимую площадь складских помещений. Хмелевой порошок и гранулированный хмель поступают на производство в банках, мешках из фольги с заполнением инертным газом, в жесткой упаковке или фольгированных коробках весом до 150 кг.

Наиболее распространенным вариантом автоматического внесения хмеля является использование дозировочных емкостей Hop Mash Tun (поз. 12).

Емкость задачи хмеля представляет собой цилиндрическую емкость с герметично закрывающейся крышкой. Количество емкостей соответствует количеству порций внесения хмеля.

В каждую емкость вручную загружается нужное количество хмелепродукта для данной порции на одну варку, и затем автоматически по заданной программе происходит задача хмеля путем промывки суслом.

Дозировочные емкости устанавливаются в непосредственной близости от сусловарочного котла.

Охмеленное сусло из сусловарочного аппарата (поз. 11) насосом охмеленного сусла (поз. 10) подается в гидроциклон Huppmann Whirpool (поз. 13) на осветление.




Рисунок 7 - Гидроциклон ^ Huppmann Whirpool.

1 — вытяжная труба; 2 — крышка; 3 — отвод конденсата испарений; 4 —система мойки С1Р; 5 — освещение; 6 — люк обслуживания со смотровым окном; 7 — боковая стенка; 8 — изоляция; 9 — днище вирпула с уклоном в 1%; 10 —донная моющая форсунка; 11 — тангенциальный впуск; 12 —выпуск

Вирпул (гидроциклонный аппарат, гидроциклонный чан) представляет собой закрытую цилиндрическую емкость с плоским днищем и уклоном в 1% к выпуску (рис. 7).

Вирпул изолирован снаружи от охлаждения. Впуск сусла осуществляют тангенциально, причем часто он производится через два отверстия: одно впускное отверстие располагается вблизи днища, чтобы снизить поглощение кислорода; второе впускное отверстие располагается в нижней трети обечайки, чтобы вызвать круговое вращение сусла.

Длительность паузы в вирпуле составляет 20—30 мин; при использовании дополнительных решеток или колец эта длительность сокращается на 30—60% при неизменной прозрачности сусла, но она должна составлять не менее 20 мин. Из гидроциклонного аппарата при помощи насоса (поз. 14) сусло отправляется на охладение в теплообменник (поз. 15) и далее на аэрацию в аэратор (поз. 16).



^ 2 Мойка и дезинфекция технологического оборудования
Важным условием получения охмеленного сусла высокого качества является соблюдение санитарно-гигиенических требований на производстве, поэтому все технологическое оборудование по окончании работы подлежит мойке и дезинфекции.

Мойка оборудования осуществляется при помощи CIP-станции. Станции CIP предназначены для безразборной мойки и дезинфекции емкостного оборудования и трубопроводов.

Основные преимущества моечных станций.

- используется принцип CIP мойки технологического оборудования с возвратом моющих растворов для повторного использования;

- концентрация и температура моющих растворов автоматически поддерживается на заданном уровне с использованием современных систем дозирования;

- автоматическое заполнение и поддержание уровня жидкости в емкостях;

- обеспечивается минимальное влияние человеческого фактора. Все основные процессы автоматизированы и контролируемы;

- потребление энергоносителей (пара) сведено к минимуму за счет внедрения автоматизации и использования высокоэффективных систем теплообмена.

- программирование процесса санитарной обработки, разработка и хранение в памяти различных режимов мойки и дезинфекции.

CIP станция состоит из CIP-модуля (поз. 17) и четырех или пяти CIP-емкостей (поз. 18).

CIP-модуль выполняет следующие технологические операции: нагрев моющей жидкости; дозирование концентрированного раствора; контроль и регулирование концентрации; хранение в памяти программ и режимов мойки для разного оборудования; автоматическое управление процессом мойки по заданной программе; отображение информации на экране дисплея и запись отчетов в журнал памяти.

Установки для мойки оборудования варочного цеха и линии перекачки сусла обычно включают:

- танки с горячей щелочью (для мойки варочных аппаратов);

- танки с горячей щелочью (для мойки линии перекачки сусла) (они разделены из-за сильной загрязненности щелочных растворов после мойки варочных аппаратов);

- танки с раствором кислоты;

- танки с дезинфицирующими средствами (для обработки линии перекачки сусла);

- танки со свежей и оборотной водой.



Рисунок 8 - Установка для мойки оборудования варочного цеха

Из системы танков объединенной и управляемой CIP-модулем поток моющих (дезинфицирующих) сред под напором закачивается в емкости и трубопроводы циркуляционного контура. Циркуляционный контур образуется подключением CIP-модуля при помощи подающих и возвратных трубопроводов к конкретному оборудованию и соответствующим ему трубопроводам.

Для каждой единицы оборудования в памяти модуля заложена своя программа обработки.

Продолжительность, объем, температуры и другие параметры мойки зависят от конкретной компоновки и определяются на основе производственного опыта.

Технологическое оборудование варочного агрегата после окончания производственного цикла промывают холодной водой, а затем горячей водой с температурой 80°С в течение 10 минут. Один раз в неделю производится сан. обработка горячим раствором NaOH (2-3%-ный раствор с использованием окислителей в виде добавок) с температурой 80°С в течение около 30 минут, затем кратковременная нейтрализация остатков моющего средства 1-2%-ным раствором азотной кислоты 10-15 мин, затем промывка дезинфицирующим средством, горячей и холодной водой. Участок санитарной обработки оборудования проектируется в отдельном помещении и соединен с цехом системой подающих и возвратных трубопроводов.
^ 3 Управление и контроль за технологическими процессами

В варочном цехе очень многие процессы протекают параллельно или друг в друге, поэтому в больших цехах не удается справиться с управлением даже с помощью реле, включая и реле времени. Для этого применяют программируемое управление с использованием памяти. При этом закладываемая программа вводится на объектно-ориентированном языке программирования и защищается от отключения подачи напряжения. Эта программа циклически прогоняется и выполняется, причем возможны разветвления и переходы.



Компьютеры (или лучше сказать рабочие места оператора) с жесткими накопительными дис-ками, обладающими большой памятью и цветными мониторами, обеспечивают всеобъемлющий охват параметров производства. При проектировании новых производств и реконструкции существующих сегодня применяют автоматическое управление и используют мощные компьютеры с изображением на мониторе частей

оборудования и хода технологических процессов. С помощью заданной программы управления все процессы автоматически протекают в нужной последовательности. Пивовар отслеживает процессы на экране и при необходимости может вмешаться. Приводы, обратные сообщения, индикаторы и управляющие действия отражаются на экране и обслуживаются клавиатурой. Изменение параметра происходит через монитор. Компьютер обрабатывает многочисленные данные и информацию, которые он может распечатать, а также запомнить. Данные можно вызывать из памяти и использовать через много месяцев, прежде чем они будут стерты. Автоматика сама контролирует ход процессов. Она принимает и перерабатывает сигналы от управляемых объектов. При этом важно, что при возникновении помех и отклонений немедленно подается оптический или акустический сигнал с тем, чтобы пивовар мог принять нужные меры.
^ 4 Расчет и подбор оборудования варочного цеха

Производительность машин и агрегатов, а также пропускная способность различных емкостей и устройств рассчитывается на основании данных продуктового расчета и норм технологического. Учитывая рассчитанную производительность, подбирается необходимое оборудование.

Основной характеристикой производительности варочного цеха является масса единовременной засыпи зернопродуктов в тоннах. По массе единовременной засыпи подбирается комплект основного оборудования варочного цеха, в состав которого входит: дробилка Millstar (поз. 1), два заторно-отварочных аппарата (поз. 2), фильтрационный аппарат (поз. 4) и бункер дробины (поз. 8), сборник горячего сусла (поз. 6), сборник промывных вод (поз. 7), сусловарочный аппарат (поз. 11), емкости задачи хмеля (поз. 12) и гидроциклонный аппарат (поз. 13).

Для расчета массы единовременной засыпи нужно знать массу годового количества зернопродуктов, необходимую для производства требуемого количества пива (берётся из сводной таблицы продуктового расчета) и оборачиваемость. Для оборудования фирмы Huppmann оборачиваемость составляет от 9 до 12 варок в сутки.

Масса единовременной засыпи, Мз, т определяется по формуле:

,

где Mгод – годовое количество зернопродуктов, т;

28,5 – число суток работы варочного цеха в месяц, сут;

3 – число месяцев в квартале;

n – оборачиваемочть, варок/сут.

Например:

Для производства 12000 миллионов дал пива в год потребуется 24021,8 т зернопродуктов. Тогда масса единовременной засыпи равна:

т.

Принимаем к установке оборудование варочного цеха рассчитанное на 10 тонн единовременной засыпи.

Таблица 1 - Техническая характеристика дробилки Millstar System Lenz (поз. 1)




Huppmann Millstar System Lenz

Дробилка




Марка: Millstar

ML-5

ML-10

ML-16

ML-20

ML-40




Засыпь, т

2

3

4

5

6

7

8

10

>>10




Производительность помола, т/ч

5

10

16

20

40




Установленная мощность, КВт

23,5

43

62

73

98




Вместимость бункера, м3

полная

рабочая

 




5

10

16

20

40




4

8

13

16

32




Масса, кг

3000

4000

5750

6750

10000




Размеры, мм

 




D

1200

1600

1850

2000

2600




H

4760

5250

5475

5550

5700




H1

1500

1000

1000

1000

900




H2

600

800

925

1000

1300




H3

2660

3450

3550

3550

3500




H4

830

1110

1110

1110

2100




H5

1400

1600

2000

2000

3800










Рисунок 9 - Дробилка Millstar System Lenz

Таблица 3 - Техническая характеристика фильтрационного аппарата Lauter Tun (поз. 4)

Lauter Tun

Фильтрационный аппарат

Марка: Huppmann

LT-D3400

LT-D4200

LT-D5000

LT-D5600

LT-D6100

LT-D6600

LT-D7100

LT-D7500

LT-D8000

Засыпь, т

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Вместимость, м3

полная

рабочая

 

12,5

19,9

28

34,5

41,4

47,6

54,4

61,2

68

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Площадь фильтрации, м2

9,1

13,8

19,6

24,6

29,2

34,1

39,5

44,1

50,2

Частота вращения разрыхлительного механизма, об/мин

при промывке дробины

при выгрузке дробины

 

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

6

6

6

6

6

6

6

6

6

Установленная мощность, КВт

16,4

17,7

18,5

20,1

22,2

24

25,2

26,4

27,5

Размеры, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

3400

4200

5000

5600

6100

6600

7100

7500

8000

d

500

600

625

650

675

700

725

750

775

H

3450

3850

4100

4300

4575

4750

4675

5075

5250

H1

500

500

500

500

500

500

500

500

500

H2

1100

1100

1100

1100

1200

1200

1200

1200

1200

H3

850

1050

1250

1400

1525

1650

1775

1875

2000

H4 Min

2000

2000

2000

2000

2000

2000

2000

2000

2000



Рисунок 11 - Фильтрационный аппарат Lauter Tun

Рисунок 12 - Бункер дробины Barley Corn Tank


Таблица 4 - Техническая характеристика бункера дробины Barley Corn Tank

Barley Corn Tank

Бункер дробины

Марка: Huppmann

BCT-V3,3

BCT-V4,9

BCT-V6,6

BCT-V8,2

BCT-V9,9

BCT-V11,5

BCT-V13,2

BCT-V14,8

BCT-V16,5

Засыпь, т

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Вместимость бункера, м3

полная

рабочая

 

3,3

4,9

6,6

8,2

9,9

11,5

13,2

14,8

16,5

2,8

4,2

5,6

7

8,4

9,8

11,2

12,6

14

Установленная мощность, КВт

0,6

1

1,5

2

2,6

3,2

3,7

4,3

5

Размеры, мм

 

H

2450

2500

2600

2700

2800

2900

3000

3050

3100

H1

1400

1400

1400

1400

1400

1400

1400

1400

1400

H2

750

800

900

1000

1100

1200

1300

1350

1400

H3

1500

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2700

2800

H4

1300

1800

2150

2400

2500

2650

2750

3000

3150

Таблица 5 -Техническая характеристика сборника горячего сусла Wort Pre Run Tank (поз. 6)

Wort Pre Run Tank

Сборник горячего сусла

Марка: Huppmann

WPRT-V16

WPRT-V24

WPRT-V32

WPRT-V40

WPRT-V48

WPRT-V56

WPRT-V64

WPRT-V72

WPRT-V80

Засыпь, т

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Вместимость, м3

 полная

 рабочая

 

16

24,1

32

40

48

56

64

72

80

13,6

20,5

27,2

34

40,8

47,6

54,4

61,2

68

Масса, кг

3060

3900

3500

4350

4890

5350

5650

6000

6350

Размеры, мм

 

D

2500

2800

4100

4300

4500

4900

5200

5500

5800

H

2750

3050

2650

3050

3250

3250

3250

3250

3250

H1

3250

3900

2400

2800

3000

3000

3000

3000

3000





Рисунок 13 - Сборник горячего сусла Wort Pre Run Tank
Таблица 6 - Техническая характеристика сборника промывных вод Wash Water Tank (поз. 7)

Wash Water Tank

Сборник промывных вод

Марка: Huppmann

WWT-V5,9

WWT-V8,8

WWT-V11,7

WWT-V14,7

WWT-V17,6

WWT-V20,5

WWT-V23,5

WWT-V26,4

WWT-V29,4

Засыпь, т

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Площадь поверхности нагрева, м2

2,1

2,65

3,55

4,45

5,35

6,3

7,2

8

9

Вместимость, м3

полная

рабочая

 

5,9

8,8

11,7

14,7

17,6

20,5

23,5

26,4

29,4

5

7,5

10

12,5

15

17,5

20

22,5

25

Масса, кг

875

1200

1920

2230

2580

2860

3160

3430

3700

Размеры, мм

 

D

1500

2000

2750

2900

3000

3100

3300

3500

3600

H

1750

2250

2250

2450

2750

2950

3000

3000

3150

H1

3300

2800

2000

2200

2500

2700

2750

2750

2900



Рисунок 14 - сборник промывных вод Wash Water Tank

Таблица 7 - Техническая характеристика сусловарочного аппарата Wort Kettle Tank (поз. 11)

Wort Kettle Tank

Сусловарочный аппарат

Марка: Huppmann

WKT-D2900-V20

WKT-D3550-V31,9

WKT-D4200-V45

WKT-D4600-V52,4

WKT-D5000-V62,9

WKT-D5500-V68

WKT-D5900-V77,7

WKT-D6300-V87,4

WKT-D6600-V97

Засыпь, т

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Вместимость, м3

полная

рабочая

 

20

31,9

45

52,4

62,9

68

77,7

87,4

97,1

13

21

30

36,2

43,5

49

56

63

70

Площадь пов-ти нагрева, м2

боковая

днища

перколятора

 

5

7,1

9

12

14,4

18

19,3

21,7

24,1

4,5

6,9

9,5

11,2

13,4

14,7

6,7

20,1

22,3

5,5

9,8

11,8

12,5

13

13,4

13,8

14,3

14,6

Рабочее давление пара в рубашке, мПа

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

Масса, кг

4770

5550

6800

8200

9750

11150

12300

13600

14270

Размеры, мм

 

D

2900

3550

4200

4600

5000

5500

5900

6300

6600

d

500

600

625

650

675

700

725

750

775

H

4825

5337,5

5550

5550

5800

5775

5925

5775

6000

H1

2000

2150

2150

2000

2000

1800

1800

1500

1600

H2

1100

1100

1100

1100

1200

1200

1200

1200

1200

H3

725

887,5

1050

1150

1250

1375

1475

1575

1650

H4 Min

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500




Рисунок 15 - сусловарочный аппарат Wort Kettle Tank


Рисунок 16 - емкость задачи хмеля Hop Mash Tun



Таблица 8 - Техническая характеристика емкости задачи хмеля Hop Mash Tun (поз. 12)

Hop Mash Tun

Емкость задачи хмеля

Марка: Huppmann

HMT-16

HMT-18

HMT-20

Засыпь, т

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Вместимость, м3

полная

рабочая

 

0,16

0,18

0,2

0,12

0,135

0,15

Масса, кг

310

380

430

Размеры, мм

 

 

 

D

500

600

700

H

1100

1100

1100

H1

900

900

900


Таблица 9 - Техническая характеристика гидроциклонного аппарата Whirpool (поз. 13)

Whirpool

Гидроциклонный аппарат

Марка: Huppmann

W-D2600-V17,3

W-D3000-V26

W-D3300-V34,6

W-D3750-V43,3

W-D4100-V52

W-D4400-V60,6

W-D4700-V67,3

W-D4800-V74

W-D0000-V80

Засыпь, т

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Вместимость, м3

полная

рабочая

 

17,3

26

34,6

43,3

52

60,6

67,3

74

80

13,3

20

30

33,3

40

46,6

53,3

60

70

Масса, кг

1200

1850

2400

2850

3250

3600

3950

4200

4500

Размеры, мм

 

D

2600

3000

3300

3750

4100

4400

4700

4800

5000

H

3750

3850

4525

4587,5

4725

4750

4775

4900

4950

H1

2000

2000

2600

2550

2500

2450

2400

2500

2500

H2

1100

1100

1100

1100

1200

1200

1200

1200

1200

H3

650

750

825

937,5

1025

1100

1175

1200

1250




Рисунок 17 - Гидроциклонный аппарат Whirpool
^ Заторный насос (поз. 3). Для перекачки затора используют центробежные, одноступенчатые насосы с рабочей температурой до 85ºС. Согласно установленному режиму затирания заторная масса из заторного котла должна перекачиваться в течение 10-15 минут. Из каждой тонны затираемых материалов получается 3-3,5м3 заторной массы.

Подача (производительность) насоса, Qзат.м, м3/час рассчитывается по формуле:

,

где Mз – масса единовременной засыпи, т;

t – продолжительность перекачки, мин.

Например: масса единовременной засыпи 4 т, тогда подача заторного насоса будет равна:

Qзат.н = 4 * 3,5 * 60 / 10 = 84 м3/ч.

^ Насос для удаления дробины (поз. 9). Из 1 т зернопродуктов получается 1,4 м3 дробины, которая сразу после окончания фильтрования разрыхлительным механизмом фильтрационного аппарата удаляется в промежуточный бункер дробины Barley Corn Tank. Из этого бункера дробина должна быть удалена в бункер дробины располагаемый вне производственного помещения или в цех переработки дробины не более чем за 2 часа.

Для перекачки дробины используют винтовой насос, производительность которого, Qдроб м, м3/час рассчитывается по формуле:

,

где Mз – масса единовременной засыпи, т;

t – продолжительность перекачки, мин (принимаем 60-120 мин.).

Сусловой насос (поз.5). Для перекачки используют центробежные, одноступенчатые насосы с рабочей температурой до 85ºС. Производительность насоса регулируется центральным компьютером в зависимости от требуемой скорости фильтрования. Однако паспортная производительность подбирается из условия, что фильтрация сусла не должна превышать 60 мин с учетом запаса мощности равного 30%. Из каждой тонны затираемых материалов получается 3-7 м3 сусла, в зависимости от начальной концентрации.

Подача (производительность) насоса, Qсус.м, м3/час рассчитывается по формуле:

,

где Mз – масса единовременной засыпи, т.

^ Сусловой насос (поз.10). Для перекачки горячего сусла (1050С) используют насосы центробежные одноступенчатые, консольного типа, предназначенные для подачи воды и других жидкостей температурой 100-1100С.) Согласно установленному режиму охмеленное сусло из сусловарочного аппарата должно перекачиваться в течение 10-15 минут. Из каждой тонны затираемых материалов получается 3-7м3 сусла.

Подача (производительность) насоса, Qсус.м, м3/час рассчитывается по формуле:

,

где Mз – масса единовременной засыпи, т;

t – продолжительность перекачки, мин.

Сусловой насос (поз.14). Производительность насоса для перекачки осветленного в гидроциклоне сусла на охлаждение принимаем равной производительности насоса (поз. 10).

^ Пластинчатый холодильник (поз. 14). Проектируемый холодильник должен охлаждать продукт от 70-90°С до 10°С, а его производительность соответствовать производительности насоса (поз. 14).

^ CIP модуль (поз. 17). Для управления процессом безразборной мойки и дезинфекции используется CIP модуль.

Техническая характеристика CIP модуля ЛM 1.

Производительность насоса, м3

25



Напор, м

50

Установленная мощность, кВт

25

Емкость бака-компенсатора, м3

0,5

Температура нагрева жидкости, °С

90

Диапазон регулирования концентрации, %

1-3

Габаритные размеры, мм

длинна

ширина

высота


1200

1100

2000

Масса, кг

1200

Степень защиты пульта управления

IP65

^ Емкости CIP (поз. 18) Предназначены для моющих растворов в системе безразборной мойки и дезинфекции. Объемы емкостей зависят от объектов мойки, диаметра и длины магистралей трубопроводов, устройства динамических моющих головок в емкостях, функциональных возможностей системы управления установки CIP-мойки. Однако в общем можно отметить, что для заводов производительностью до 5 млн.дал в год принимаются емкости объемом до 3 м3, с 5 – до 10 млн.дал - объемом до 10 м3 и от 10 млн. и выше принимают объем более 10 м3.

Техническая характеристика CIP емкости.

Объем, м3

Диаметр, мм

Масса, кг

Высота, мм



1

800

300

2000

3

1200

400

3300

5

1600

550

3100

6

1800

650

3100

8

1800

680

4050

10

2000

810

4600

20

2800

1610

4850



^ Список использованных источников
1 Кунце В., Мит Г. Технология солода и пива: пер. с нем. — СПб., Изд-во «Профессия», 2001. — 912 с, ил.

2 Материалы официального сайта компании Huppmann AG. Режим доступа Http:/www.Huppmann.com


Учебное издание
Huppmann

Проектируем варочный цех

современного пивоваренного завода.
Методические указания

Составители: Кротов Александр Викторович

Моргунова Елена Михайловна

Шелегова Наталья Анатольевна


Редактор Т.Л. Бажанова

Технический редактор А.А. Щербакова

Подписано в печать Формат 60х84 1/16

Бумага офсетная. Гарнитура Таймс. трафаретная.

Усл.печ.л Уч.-изд.л.

Тираж 50 экз. Заказ
Учреждение образования

«Могилевский государственный университет продовольствия»

212027, Могилев, пр-т Шмидта, 3.

ЛИ №02330/0131913 от 08.02.2007
Отпечатано на ризографе редакционно-издательского отдела

Учреждения образования

«Могилевский государственный университет продовольствия»

212027, Могилев, пр-т Шмидта, 3.

ЛП № 226 от 12.02.2003г.
^

РЕЦЕНЗИЯ на методические указания


«Huppmann

Проектируем варочный цех современного пивоваренного завода.

Методические указания для студентов специализации 49 01 01 04 «Технология бродильных производств и виноделия»

дневной и заочной формы обучения

(авторы: А.В. Кротов, Е.М. Моргунова, Н.А. Шелегова)

Представленные на рецензию методические указания предназначены для студентов специализации «Технология бродильных производств и виноделия» дневной и заочной форм обучения для выполнения курсового и дипломного проектов по производству пива.

В данной методической разработке освещены вопросы проектирования варочного цеха пивоваренного завода.

Приведено описание технологической схемы производства пивного охмеленного сусла на оборудовании, производимом фирмой Huppmann.

Подробно рассматриваются устройство, принцип работы и основные особенности технологии производства и управления технологическими процессами.

Приводятся технические характеристики и габаритные размеры оборудования.

Обобщенные данные, представленные в методических указаниях позволяют сократить время на поиск требуемых материалов.

Используя материалы методических указаний, передовую технологию и прогрессивное оборудование можно спроектировать комплексный, механизированный и автоматизированный варочный цех пивоваренного завода.

Предлагаемые методические указания выполнены с учетом необходимых требований и могут быть рекомендованы к размножению с целью использования в учебном процессе.

Рецензент К.т.н., доцент

Кондратенко Р.Г.
Министерство образования

Республики Беларусь
УО «Могилевский государственный университет продовольствия»

^

ВЫПИСКА ИЗ ПРОТОКОЛА





29.05.2007 29-02

заседания кафедры ТПП

г. Могилев

13


Председатель – В.Н. Тимофеева

Секретарь – Царёва Н.Г

Присутствовали –13 человек

Косминский Г.И., Моргунова Е.М., Цед Е.А.,

Седач Е.И., Яромич Л.П.,. Развязная И.Б, Волкова С.В.

Кузнецова Л.В., Доброскок Л.П., Зенькова М.Л.,

Титенкова Н.И., Кротов А.В., Шелегова Н.А.
^ Повестка дня:

4 Рассмотрение и рекомендации к утверждению рабочих программ по дисциплинам, методических разработок к размножению и статей к опубликованию.
СЛУШАЛИ: Кротова В.А., который представил на рассмотрение Методические указания «Huppmann. Проектируем варочный цех современного пивоваренного завода». Авторы: Кротов А.В., Моргунова Е.М., Шелегова Н.А.
ПОСТАНОВИЛИ: Рекомендовать представленные методические указания к размножению на ризографе МГУП.

Председатель Тимофеева В.Н.
Секретарь Царева Н.Г.


Скачать файл (7576 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru