Đề tài Thiết kế nhà máy bia năng suất 35 triệu lít/ năm

LỜI CẢM ƠN Trước khi bước vào nội dung của bài tiểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ lòng cảm ơn chân thành nhất đối với trường Đại học Công Nghệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường cho chúng em học tập, làm việc. Tiếp theo đó, chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, đặc biệt là thầy Nguyễn Hữu Quyền đã tận tụy dạy dỗ, truyền đạt và giúp đỡ chúng em trong môn học này. Chúng em xin được bày tỏ lòng cảm ơn chân thành nhất. MỤC LỤC Lời nói đầu Bia là một loại đồ uống giải khát hiện rất được ưa chuộng ở nước ta cũng như trên thế giới. Bia có màu sắc, hương vị đặc trưng, dễ dàng phân biệt với các loại đồ uống khác. Được sản xuất từ các nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa hublon... bia đem lại giá trị dinh dưỡng, một lít bia cung cấp 400 – 450kcal, bia có khả năng kích thích tiêu hoá, giúp cơ thể khoẻ mạnh khi dùng với liều lượng thích hợp và đặc biệt còn có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát của người uống nhờ đặc tính bão hoà CO2. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, bia ra đời từ khoảng 7000 năm trước Công nguyên, bắt nguồn từ các bộ lạc cư trú ven bờ sông Lưỡng Hà, sau đó được truyền sang các châu lục khác thông qua quá trình trao đổi, buôn bán giữa các bộ lạc. Trong quá trình tìm kiếm nguyên liệu phụ để tăng chất lượng cho bia, người ta nhận thấy hoa houblon mang lại cho bia hương vị rất đặc biệt và nhiều đặc tính quý giá. Hiện nay, hoa hublon vẫn là nguyên liệu không thể thay thế trong sản xuất bia. Đến thế kỷ XIX Louis Pasteur xuất bản cuốn sách về bia đã tạo ra ngành công nghiệp sản xuất bia dưới ánh sáng khoa học, cùng với sự phát triển của các ngành khoa học khác quy trình công nghệsản xuất bia đang ngày càng trở nên hoàn thiện. Chính vì vậy, bia đã trở thành loại đồ uống được ưa chuộng nhất hiện nay, được sản xuất và tiêu thụ ngày nhiều trên phạm vi toàn thế giới. Ở Việt Nam, bia xuất hiện chưa lâu lắm (chỉ khoảng 100 năm), ngành công nghiệp sản xuất bia vẫn còn rất nhiều tiềm năng phát triển. Trong những năm gần đây, nhu cầu sử dụng bia ở nước ta ngày càng tăng. Rất nhiều nhà máy cũng như cơ sở sản xuất bia được thành lập trên khắp cả nước nhưng vẫn chưa đáp ứng hết được nhu cầu thị trường cả về chất lượng cũng như sốlượng. Hơn nữa bia là một ngành công nghiệp có nhiều đóng góp to lớn cho ngành kinh tế quốc dân vì nó là ngành sản xuất đem lại lợi nhuận cao, khảnăng thu hồi vốn nhanh, và là nguồn thu quan trọng cho ngân sách quốc gia. Xuất phát từ nhu cầu thực tế, mục tiêu đề ra và lợi ích của việc phát triển công nghệ sản xuất bia nên việc xây dựng thêm các nhà máy bia với cơ cấu tổ chức chặt chẽ cùng các thiết bị công nghệ hiện đại để cung cấp cho người tiêu dùng các loại bia có chất lượng cao, giá thành phù hợp là vô cùng cần thiết. Trong bản đồ án này em trình bày thiết kế nhà máy bia năng suất 35triệu lít/năm. Đây là một nhà máy với năng suất trung bình, nếu được trang bị và tổ chức hợp lý sẽ có khả năng thích ứng linh hoạt với qui mô sản xuất trung bình, cũng như có khả năng mở rộng qui mô sản xuất. Chương I: Tính Cân Bằng Sản Phẩm 1. Chọn các số liệu ban đầu: Độ bia của sản phẩm : 14 % Tỷ lệ nguyên liệu dùng Malt đại mạch: 80% Ngô : 20% Năng suất của nhà máy: 35 triệu lít / năm Các thông số trạng thái ban đầu của nguyên liệu Độ ẩm của malt: 4% Độ ẩm của ngô: 10% Độ chiết của malt: 75% Độ chiết của ngô : 75% Mức hao hụt nguyên liệu qua từng công đọan : Công đoạn Làm sạch Nghiền Nấu lọc Houblon hóa Lắng trong, làm lạnh Lên men chính Lên men phụ Lọc bia Chiết rót, thanh trùng Tiêu hao (%) 0,5 0,5 2 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 2 Mức hao hụt trong quá trình nghiền, nấu, lọc, houblon hóa, lắng trong và làm lạnh tính theo phần trăm chất khô của nguyên liệu trước đó. Còn mức hao hụt của quá trình lên men, lọc trong bia, chiết rót tính theo phần trăm thể tích trước đó. Lượng hoa houblon sử dụng : 2g/lit dịch đường 2. Tính cân bằng vật chất cho 100 kg nguyên liệu ban đầu: 2.1. Lượng chất khô trong nguyên liệu 2.2. Lượng nguyên liệu còn lại sau làm sạch + Chất khô + Nguyên liệu 2.3. Lượng nguyên liệu còn lại sau khi nghiền + Chất khô +Nguyên liệu 2.4. Lượng chất khô chuyển vào dịch đường sau khi nấu Tổng lượng chất khô chuyển vào dung dịch là : 57,03 + 13,37 =70,4 kg 2.5. Lượng chất khô còn lại sau quá trình nấu và lọc: 2.6. Thể tích dịch đường khi đun sôi : Độ bia theo yêu cầu là : 14 0. Đây chính là nồng độ chất khô của dịch đường sau khi lắng trong và làm lạnh. Trong quá trình houblon hóa do bốc hơi một lượng nước lớn nên nồng độ dịch đường tăng 1 ¸ 1,5% so với nồng độ của nó trước đó, chọn giá trị là 1%. Trong quá trình làm lạnh và lắng trong, nồng độ dịch đường tiếp tục tăng lên khoản 0,4 ¸ 1,2%, chọn giá trị là 1%. Từ đó ta có nồng độ chất chiết trong dịch đường trước khi houblon hóa là : 14 - ( 1 + 1 ) = 12 % Khối lượng riêng của dịch đường ở 200C : r12% = 1048,31 Kg/m3 Khối lượng của dịch đường từ 100 kg nguyên liệu ban đầu : Thể tích dịch đường khi chưa đun sôi : quy về 200C là Vì hàm lượng chất chiết nhỏ hơn nhiều so với hàm lượng nước trong dịch đường nên ta tính thể tích dịch đường theo thể tích nước. Ta có : Thể tích riêng của nước : Ở 200C : 1000,77 m3/kg Ở 1000C : 1043,43 m3/kg Thể tích dịch đường khi đun sôi : 2.7. Lượng chất khô còn lại sau khi houblon hóa: 2.8. Lượng dịch đường còn lại sau khi houbln hóa: Theo khối lượng : Khối lượng riêng của dịch 13% ở 200C là 1052,52 kg/m3 Thể tích dịch đường sau khi houblon hóa ở 1000C là 2.9. Lượng chất khô còn lại sau quá trình lắng trong và làm lạnh: 2.10. Khối lượng dịch lên men từ 100 Kg nguyên liệu ban đầu 2.11. Thể tích của dịch lên men Khối lượng riêng của dịch đường (theo nồng độ) ở 200C là 1056,77 Kg/m3 Thể tích của dịch đường 14% ở 200C là Khi làm lạnh dịch đường đến nhiệt độ lên men (80C) thì có sự giảm thể tích của dịch lên men và ta coi sự giảm này cũng là sự giảm thể tích riêng của nước theo nhiệt độ. Thể tích riêng của nước ở 200C là 1000,77.10-6m3/Kg Và ở 80C là 1000,12.10^-6m3/Kg Như vậy thể tích dịch lên men là: 2.12. Lượng bia non sau khi lên men chính 2.13.. Lượng bia sau khi lên men phụ 2.14.. Lượng bia sau khi lọc 2.15. Lượng bia sau chiết rót thanh trùng 2.16. Lượng hoa houblon cần dùng Thể tích của dịch đường là 548,426 lít Vậy lượng hoa cần dùng là : 548,426 .2 =1096,852 (g) Trong đó 1/3 lượng hoa dùng dưới dạng cao hoa mà 1g cao hoa có thể thay thế cho 5 g hoa nguyên cánh. Như vậy lượng cao hoa cần dùng là Và 2/3 lượng hoa là dùng dưới dạng hoa viên mà 1g hoa viên có thể thay thế cho 3 g hoa nguyên cánh. Như vậy lượng hoa viên cần dùng là 2.17. Lượng bã nguyên liệu Thông thường cứ 100 kg nguyên liệu đưa đi nấu bia thì thu được 125 kg bã ướt có độ ẩm 75%. Lượng nguyên liệu sau khi nghiền : 79,21+ 19,8 = 99,01 kg Lượng bã ướt thu hồi có độ ẩm 75% : 2.18. Lượng cặn lắng khi lắng trong và làm lạnh Cứ 100 lít dịch đường đun sôi thì lượng cặn lắng là 5g chất khô. Vậy lượng cặn lắng trong dịch đun sôi là : Chọn độ ẩm của cặn là 75%. Vậy lượng cặn ướt là : 2.19.. Lượng men giống đặc cần dùng Men giống được đưa vào lên men với tỉ lệ 0,8 lít men giống đặc có độ ẩm 85% cho 100 lít dịch lên men . Vậy lượng men giống cần dùng là: 2.20. Lượng CO thu được Độ lên men biểu kiến đối với bia vàng khoảng 60 – 65 %. Độ lên men thực thường nhỏ hơn độ lên men biểu kiến. Chọn độ lên men thực là 55%. Vậy lượng chất khô hòa tan lên men được là : Phần lớn đường lên men được là đisaccarit. Nên quá trình lên men được biểu diễn bởi phương trình : C12H22O11 + H2O 2C6H12O6 2C6H12O64CO2 + 4C2H5OH + Q176 Lượng CO2 sinh ra : Chọn hàm lượng CO2 trong bia chiếm 0,4%. Vậy lượng CO2 liên kết trong bia là: Do đó lượng CO2 tự do thu hồi được : 19,335- 1,83 = 17,505 (kg) 2.21. Lượng men thu hồi Cứ 100 lít dịch lên men thì thu hồi được 2 lít men bã có độ ẩm là 85% trong đó chỉ 0,8 lít dùng làm men giống. Số còn lại dùng vào mục đích khác Lượng sữa men thu hồi được: Lượng sữa men dùng làm giống là: Lương sữa men dùng làm phế liệu là : 3. Kế hoạch sản xuất của nhà máy Thời gian cần nấu cho 1 mẻ : 2,75 h Số mẻ nấu cho 1 ngày là : (mẻ) Chọn số mẻ nấu cho 1 ngày là: 8 mẻ. Nhà máy làm việc: 12 tháng/năm. Mỗi ngày làm việc: 3 ca Phân xưởng làm việc 3 ca/ ngày, sản xuất theo mẻ Kế hoạch sản xuất của phân xưởng nấu theo năm 2006. Biểu đồ sản xuất của phân xưởng nấu Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm Số ngày làm việc 26 24 27 25 26 26 25 27 25 26 26 26 309 Số mẻ 208 192 216 200 208 208 200 216 200 216 216 216 2472 Số ca 78 72 81 75 78 78 75 81 75 78 78 78 927 3.1. Tính cân bằng sản phẩm cho một ngày Theo 3.2.15 cứ 100 Kg nguyên liệu ban đầu cho ra 445,445 (lít) bia thành phẩm Như vậy năng suất của nhà máy là 35.106 lít/năm. Lượng nguyên liệu dùng cho cả năm là Lượng nguyên liệu cần cho một ngày là 3.1.1. Lượng nguyên liệu đầu Malt : Ngô : 3.1.2. Lượng nguyên liệu sau làm sạch Malt : Ngô : 3.1.3. Lượng nguyên liệu sau khi nghiền Malt : Ngô : 3.1.4. Lượng dịch đường khi đun sôi 3.1.5. Lượng dịch đường sau khi houblon hóa ở 100oC 3.1.6. Lượng dịch lên men 3.1.7. Lượng bia non sau khi lên men chính 3.1.8. Lượng bia non sau khi lên men phụ 3.1.9.. Lượng bia sau khi đã lọc trong 3.1.10. Lượng bia sau khi đã chiết rót 3.1.11. Lượng hoa houblon cần dùng Dạng hoa viên: Dạng cao hoa: 3.1.12. Lượng bã nguyên liệu 3.1.13. Lượng men giống đặc cần dùng 3.1.14.. Lượng men thu hồi 3.1.15. Lượng CO2 thu hồi 3.2. Chi phí bao bì 3.2.1. Lượng vỏ chai Nhà máy dùng chai có dung tích 0,45 lít để chứa bia chu kỳ quay vòng là 30 ngày, lượng chai hao hụt là 4 %/chu kỳ. Mỗi két chứa 20 chai chu kỳ quay vòng két là 30 ngày hao hụt két là 1 %/ chu kỳ . Vậy lượng vỏ chai cần dùng cho một ngày là : Lượng chai cần dùng cho 1 chu kỳ là 251708.30 = 7551242 chai Lượng chai cần bổ sung cho một năm là Vậy số chai cần cho cả năm là : 7551242 +3624596=11175898 (chai) 3.2.2. Nhãn Nhà máy chỉ sử dụng một nhãn cho một chai bia.Chọn tiêu hao là 4%/ năm. Vậy số nhãn cần dùng cho một năm là : (nhãn) Lượng nhãn cần dùng cho một ngày là (nhãn) 3.2.3. Nắp Trung bình khoảng 300 nắp chai thì nặng 1 kg. Mỗi chai có một nắp. Lượng nắp hao hụt khoảng 4%. Vậy lượng nắp chai cần cho một năm : (nắp) Lượng nắp cần dùng cho một ngày là (nắp) 3.2.4. Két đựng chai Nhà máy dùng két nhựa loại 20 chai/két, lượng két cần cho một ngày : (két) Lượng két cần dùng cho một chu kỳ là 12386.30=3777570 (két) Vậy lượng két cần bổ sung cho cả năm : (két) Do đó lượng két cần cho một năm là : 45310 + 377580 = 422890 (két) Bảng tổng kết phần tính cân bằng vật chất STT Tính nguyên liệu,bán thành phẩm, thành phẩm, phế liệu. Tính cho 100 Kg Tính cho 1 mẻ Tính cho 1 ngày Tính cho 1 năm 1 Nguyên liệu ban đầu (Kg) Malt 80 2542,79 20342,33 6285779,97 Ngô 20 635,323 5085,582 1571444,84 2 Nguyên liệu sau làm sạch (Kg) Malt 79,6 2530,08 2024,62 6254351,58 Ngô 19,89 632,2 5057,61 1562801,49 3 Nguyên liệu sau nghiền (Kg) Malt 79,21 2517,68 20141,45 6223708,05 Ngô 19,8 629,34 5034,73 1555731,57 4 Dịch đường đun sôi (lít) 571,8 18174,6 145396,79 44927608,11 5 Dịch đường sau houblon hóa (lít) 523,136 17326,93 138615,42 42832164,78 6 Dịch lên men (lít) 461,42 14666,2 117329,46 36254803,14 7 Bia sau lên men chính (lít) 459,113 14592,86 116742,84 36073537,56 8 Bia sau lên men phụ (lít) 456,82 14519,97 116159,78 35893372,02 9 Lượng bia sau lọc (lít) 454,536 14447,5 115579,095 35713940,355 10 Lượng bia thành phẩm (lít) 445,445 14158,6 113267,35 35000000 11 Lượng bã nguyên liệu 123,76 3933,689 31469,58 9629691,48 12 Lượng cao hoa (Kg) 0,073 2,32 18,56 5735,04 13 Lượng hoa viên (Kg) 0,244 7,756 62,044 19171,596 14 Lượng COthu hồi (lít) 17,505 556,395 4451,16 1375408,44 15 Lượng men giống (lít) 3,69 117,29 938,29 289931,6 16 Lượng men thu hồi (lít) 9,14 290,514 2324,11 718149,95 17 Lượng chai (chai) 251708 11175898 18 Lượng nắp (nắp) 261777 80888889 19 Lượng nhãn (nhãn) 261777 80888889 20 Lượng két (két) 12586 422890 Chương 2. Tính và chọn thiết bị cho phân xưởng : 1. Phân xưởng nấu: 1.1. Máy nghiền: Máy nghiền gạo: Một mẻ nấu sử dụng 5057,61: 8= 632,20 kg ngô. Chọn máy nghiền gạo là máy nghiền búa có năng suất 1500kg/h có các thông số kỹ thuật: Kích thước buồng nghiền: đường kính 500mm, chiều rộng 200mm Kích thước máy: dài 1,85m, rộng 1,6m, cao 1,65m Máy nghiền malt: Một mẻ nấu lượng malt cần nghiền là 20240,62: 8= 2530kg. Chọn máy nghiền malt ướt có công suất 4000kg/h có các thông số kỹ thuật: Vật liệu chế tạo: thép không gỉ chịu mài mòn Kích thước thiết bị: dài 1m, rộng 0,8m, cao 3,2m Kích thước trục nghiền: đường kính 250mm, dài 600mm Số đôi trục: 2 Khoảng cách giữa 2 trục: 1,25m Nước ngâm malt có nhiệt độ 65˚C, lượng nước dùng để ngâm 60l/100kg.Tổng thời gian ngâm và nghiền không quá 30 phút. Khi đó thuỷ phần của hạt tăng lên 20%. 1.2.Nồi hồ hoá: Tổng khối lượng dịch bột trong nồi hồ hoá là ứng với một mẻ nấu: ( 20240,62+ 5057,73): 8 = 3,16tấn. Khối lượng riêng của hỗn hợp dịch bột là 1,07(tấn/m3). Thể tích của hỗn hợp trong nồi hồ hoá là: 3,16: 1,07 = 2,96 (m3). Thể tích sử dụng của nồi là 75%, thể tích của nồi cần đạt là: 2,96 : 0,75 = 3,94 (m3). Chọn thiết bị hồ hoá là thiết bị thân hình trụ, đáy chỏm cầu, nắp nón, làm bằng thép không gỉ, có các thông số như sau: H = 0,6D; h1 = 0,2D; h2 =0,15D. Thể tích nồi: V = Vtrụ + Vđáy = П.D24H (П.D28h1+ П.D26h13) = 0,554. D3 Ta có: 0,554. D3= 3,94 (m3). Suy ra: D= 1,92m Quy chuẩn: D = 2m. H = 1,2m; h1 = 0,4m; h2 = 0,3m. Chiều cao toàn bộ thiết bị; HT= H +h1+ h2 = 1,9m. Bề dày thép chế tạo 5mm, phần vỏ dày 50mm. Vậy đường kính ngoài của thiết bị hồ hóa là: Dng= D + (50.2) = 2,1m. Chọn khoảng cách từ nền nhà đến đáy thiết bị là 1m, vậy chiều cao tổng thể của nồi là: HTT= 1,9 + 1= 2,9m. Thể tích thực của nồi là: V = 0,554D3 = 4,432(m3). Chiều cao phần 2 vỏ: H2 vỏ= 0,8.D = 1,6m Chọn cánh khuấy có đường kính: d = 0,8D = 1,6m, tốc độ khuấy 32v/ph. Lấy diện tích bề mặt truyền nhiệt 0,5m2/m3 dịch, thể tích dịch trong nồi hồ hoá là 2,96 (m3). Tổng diện tích bề mặt truyền nhiệt của nồi là: F = 0,5.2,96≈ 1,48(m2) 1.3. Nồi đường hoá: Lượng dịch đường khi đun sôi là 145396,799(l). Tổng khối lượng dịch trong nồi đường hoá ứng với một mẻ nấu là: 18,17 tấn. Dịch bột có khối lượng riêng là 1,08(tấn/m3), thể tích dịch trong nồi đường hoá là: 18,17/ 1,08 = 16,83(m3). Thể tích sử dụng của nồi là 75%, thể tích của nồi cần đạt là: 16,83/ 0,75 = 22,44(m3). * Chọn thiết bị đường hoá là thiết bị thân hình trụ, đáy chỏm cầu, nắp nón làm bằng thép không gỉ, có các thông số như sau: H = 0,6D; h1 = 0,2D; h2 =0,15D. Thể tích nồi: V = Vtrụ + Vđáy = П.D24H (П.D28h1+ П.D26h13) = 0,554. D3 Ta có: 0,554. D3 = 22,44m3 Suy ra: D = 3,43m. Quy chuẩn: D = 3,4m. H = 2,04m; h1 = 0,68m; h2 = 0,51m. Chiều cao toàn bộ thiết bị; HT= H +h1+ h2 = 3,23m. Chọn khoảng cách từ nền nàh đến đáy thiết bị là 1m. Vậy chiều cao tổng thể của thiết bị là: 3,23+ 1 = 4,23m. Bề dày thép chế tạo là 5mm, phần vỏ dày 50mm, đường kính ngoài của thiết bị: Dng= D + (50.2) = 3,5m. Thể tích thực của nồi: V = 0,554. D3 =21,77 (m3). Chiều cao phần hai vỏ: H2 vỏ = 0,8H= 1,64m. Chọn cánh khuấy có đường kính: d = 0,8D = 2,72m. Tốc độ khuấy 32v/ph. Thể tích thực của nồi: V = 0,554. D3 =21,77 (m3). Lấy diện tích bề mặt truyền nhiệt 0,5m2/m3 dịch, thể tích dịch trong nồi hồ hoá là 16,83(m3)., tổng diện tích bề mặt truyền nhiệt của nồi là: F = 0,5.16,83 ≈ 8,42(m2). 1.4. Thùng lọc đáy bằng: Khi dùng thùng lọc thì 1kg nguyên liệu sẽ cho 1,2 lit bã còn chứa nhiều nước. Vậy lượng bã lọc sẽ là: ( 2517,68 + 629,34).1,2= 3776,4l = 3,8 (m3). Muốn quá trình lọc xảy ra bình thường thì chiều cao của lớp bã phài vào khoảng 0,4-0,6(m). Chọn h = 0,5m. Diện tích đáy thùng lọc sẽ là:3,8/0,5= 7,6 (m2). Lượng dịch đường đem đi lọc là 18,17 (m3). Chiều cao của lớp dịch trong thùng là; 18,17: 7,6 = 2,4 m. Hệ số đổ đầy thùng khoảng 70%. Do đó chiều cao thực phần trụ của thùng ( đủ cả khoảng cách giữa đáy và sàng lọc , thường khoảng cách đó là 10-15mm). HThực= (2,4/0,7) + 0,015 = 3,43m. Vậy đường kính thùng lọc là: S= П.D24⇒ D = 3,11m Chọn D= 3,2m. Chọn thiết bị là nồi 2 vỏ, thân hình trụ, đáy bằng, bên trong có cánh khuấy với số vòng quay là 6 v/phút. Đường kính cánh khuấy d= 0,9.D= 2,88m. Động cơ cánh khuấy 4 kW. Chiều cao phần đỉnh là h2= 0,15. D= 0,48m. 1.5. Nồi nấu hoa: Dịch sau nấu hoacó thể tích: 13,86(m3). Quá trình đun hoa thể tích dịch giảm 5% do nước bay hơi, thể tích dịch trước đun hoa: 13,86/0,95= 14,59 (m3). Thể tích sử dụng của nồi là 70%, thể tích của nồi cần đạt là: 14,59/0,7 = 20,84 (m3). Chọn thiết bị đun hoa là thiết bị thân hình trụ, đáy chỏm cầu, nắp nón làm bằng thép không gỉ, có các thông số như sau: H = 0,6D; h1 = 0,2D; h2 =0,15D. Thể tích nồi: V = Vtrụ + Vđáy = П.D24H (П.D28h1+ П.D26h13) = 0,554. D3 Ta có: 0,554. D3 = 20,84⇒ D = 3,4m. Chọn D =3,5m. H = 2,1m; h1 = 0,7m; h2 = 0,525m. Chiều cao toàn bộ thiết bị; HT= H +h1+ h2 = 3,4m. Chọn khoảng cách từ nền nàh đến đáy thiết bị là 1m. Vậy chiều cao tổng thể của thiết bị là: 3,4 + 1= 4,4m. Bề dày thép chế tạo là 5mm, phần vỏ dày 50mm, đường kính ngoài của thiết bị: Dng= D + (50.2) = 3,6m. Chiều cao phần 2 vỏ: H2 vỏ = 0,8H = 1,7m. Chọn cánh khuấy cong có đường kính cánh khuấy d = 0,8.D= 2,8m. Số vòng quay của cánh khuấy là 30v/phút, động cơ cánh khuấy là 4Kw. Diện tích bề mặt truyền nhiệt: 14,59: 0,5 =29,18 (m2). 1.6. Thùng lắng xoáy: Đáy bằng hơi nghiêng 3 - 5˚, thân trụ H = 0,8D, nắp nón h2 = 0,15D. Thể tích thùng: V =П.D24H =0,628D3 Thể tích dịch sau đun hoa: 13,86(m3). Hệ số đổ đầy của thùng là 75%, thể tích thùng cần đạt là: 13,86/0,75 = 18,48 (m3). Ta có: 0,628D3 = 18,48 (m3). Suy ra: D = 3,09m Quy chuẩn: D = 3,1m. H = 2,5m; h2 = 0,47m. Chiều cao toàn bộ thiết bị; HT= H + h2 =2,97 m = 3m. Chọn khoảng cách từ nền nàh đến đáy thiết bị là 1m. Vậy chiều cao tổng thể của thiết bị là: 3+ 1= 4m. Bề dày thép chế tạo là 5mm, phần vỏ dày 50mm, đường kính ngoài của thiết bị: Dng= D + (50.2) = 3,2m. 1.7. Thiết bị lạnh nhanh và sục khí: Chọn thiết bị lạnh nhanh là thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm bản có năng suất 15m3/h có các thông số kỹ thuật: Số cấp: 1 Chất tải nhiệt: nước, nhiệt độ đầu vào của chất tải nhiệt: 2˚C Kích thước máy: dài 2000mm, rộng 700mm, cao 1600mm Số vỉ: 171 Chọn thiết bị sục khí có bộ phận lọc vô trùng sử dụng than hoạt tính, thiết bị sục khí vào dịch đường, các phụ kiện kèm theo: ống lưu lượng, van một chiều, van giảm áp... 1.8. Thùng nước nấu: Chọn thùng chứa nước nóng và nước lạnh có thể tích như nhau, thùng thân trụ H = 1,5D, đáy bằng, nắp chỏm cầu nhô lên: h2 = 0,1D. Thể tích thùng là: П.D24H =П.D240,15.D = 1,178D3 Một mẻ nấu bia chai lượng nước sử dụng là: Nước nấu cháo: 41,5 hl Nước đường hoá: 104,9 hl Nước rửa bã: 88,1 hl Nước vệ sinh khoảng 8% thể tích nồi lớn nhất là nồi hoa: 0,08.30,4 = 2,43 (m3) Tổng cộng lượng nước cần dùng trong một mẻ nấu bia chai là: 4,15+ 10,49 + 8,81 + 2,43 = 25,88(m3). Với bia hơi lượng nước sử dụng là: Nước nấu cháo: 33,9 hl Nước đường hoá: 85,9 hl Nước rửa bã: 105,4 hl Nước vệ sinh: 2,34 m3 Tổng cộng lượng nước cần dùng trong một mẻ nấu bia hơi là: 3,39+ 8,59 + 10,54 + 2,43 = 24,95(m3). Như vậy lượng nước cần sử dụng cho một mẻ nấu lớn nhất là 25,88m3tính theo bia chai. Ta lấy mỗi thùng chứa lượng nước dùng đủ cho 2 mẻ nấu, tức là chứa được: 2 × 25,88 = 51,76(m3). Thể tích chứa của thùng 85%, thể tích thùng cần đạt: 51,76/0,85 = 60,89(m3). Ta có: 1,178D3 = 60,89m3 Suy ra: D = 3,73m. Quy chuẩn: D = 3,8m. H = 5,7m; h2 = 0,38m. Thể tích thực của thùng: V = 1,178D3= 1,178.3,83 = 64,6(m3). Ở thùng nước nóng, nước được đun nóng tới nhiệt độ 85˚C bằng hơi nước bão hoà cấp qua đường ống xoắn ruột gà. Lớp vỏ bảo ôn dày 100mm. Đường kính ngoài thùng: Dng = 4,0m. 1