畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告 年產(chǎn)40萬(wàn)噸10度啤酒發(fā)酵罐設(shè)計(jì)

畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告論 文 題 目：年產(chǎn)40萬(wàn)噸10度啤酒發(fā)酵罐設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求1開(kāi)題報(bào)告作為畢業(yè)論文答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)論文工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在系審查后生效；2開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)；3學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫(xiě)全號(hào)（如072074123），不能只寫(xiě)最后2位或1位數(shù)字；4. 有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 740894數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”；5. 指導(dǎo)教師意見(jiàn)和所在系意見(jiàn)用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)，不得隨便涂改或潦草書(shū)寫(xiě)。畢 業(yè) 論 文 開(kāi) 題 報(bào) 告一論文研究目的及意義： 近年來(lái)，啤酒發(fā)酵設(shè)備向大型、室外、聯(lián)合的方向發(fā)展。迄今為止，使用的大型發(fā)酵罐容量已達(dá)1500噸。大型化的目的：由于大型化，使啤酒質(zhì)量均一化。由于啤酒生產(chǎn)的罐數(shù)減少，使生產(chǎn)合理化，降低了主要設(shè)備的投資。 啤酒發(fā)酵容器的變遷過(guò)程，大概可以分為3個(gè)方面：一是發(fā)酵容器材料的變化。容器的材料由陶器向木材水泥金屬材料演變，現(xiàn)在的啤酒生產(chǎn)，后兩種材料的都在使用。我國(guó)大多數(shù)啤酒發(fā)酵容器為內(nèi)有涂料的鋼筋水泥槽，新建的大型容器一般使用不銹鋼。二是開(kāi)放式發(fā)酵容器向密閉式轉(zhuǎn)換。小規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，糖化投料量較少，啤酒發(fā)酵容器放在室內(nèi)，一般用開(kāi)放式，上面沒(méi)有蓋子。對(duì)發(fā)酵的管理，泡沫形態(tài)的觀察和醪液濃度的測(cè)定等比較方便。隨著啤酒生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，投料量越來(lái)越大，發(fā)酵容器已開(kāi)始大型化，并為密閉式。從開(kāi)放式轉(zhuǎn)向密閉發(fā)酵的最大問(wèn)題是發(fā)酵時(shí)被氣泡帶到表面的泡蓋處理。開(kāi)放發(fā)酵便于撇取，密閉容器人孔較小，難以撇取。可用吸取法分離泡蓋。三是密閉容器的演變。原來(lái)是在開(kāi)放式長(zhǎng)方形容器上面加穹形蓋子的密閉式發(fā)酵槽，隨著技術(shù)革新過(guò)渡到用鋼板、不銹鋼或鋁制的臥式圓筒形發(fā)酵罐。后來(lái)出現(xiàn)的是立式圓筒體錐底發(fā)酵罐，這種罐是20世紀(jì)初期瑞士的奈坦發(fā)明的，所以又叫奈坦式發(fā)酵罐。 目前使用的大型發(fā)酵罐主要是立式罐，如奈坦罐、聯(lián)合罐、朝日罐等。由于發(fā)酵罐容量的增大，要求清洗設(shè)備也有很大的改進(jìn)，大都采用CIP自動(dòng)清洗系統(tǒng)。 畢 業(yè) 論 文 開(kāi) 題 報(bào) 告二本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）： 前發(fā)酵罐設(shè)備 傳統(tǒng)的發(fā)酵槽均置于發(fā)酵室內(nèi)，發(fā)酵槽大部分為開(kāi)口式。前發(fā)酵槽可為鋼板制，常見(jiàn)的采用鋼筋混凝土制成，也有用磚砌、外面抹水泥的發(fā)酵槽，形式以長(zhǎng)方形或正方形為主。 盡管發(fā)酵槽的結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)各不相同，但為了防止啤酒中有機(jī)酸對(duì)各種材質(zhì)的腐蝕，前發(fā)酵槽內(nèi)均要涂布一層特殊涂料作為保護(hù)層。如果采用瀝青蠟涂料作為腐蝕層，雖然防腐效果好，但成本高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且年年要維修，不能適應(yīng)啤酒生產(chǎn)的發(fā)展。因此采用不飽和聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或其他特殊涂料較為廣泛，但還未完全符合啤酒低溫發(fā)酵的防腐要求。 前發(fā)酵槽的底略有傾斜，利于廢水排出，離槽底1015cm處，深處有嫩啤酒放出管，平時(shí)可拆卸，所以伸出槽底的高度也可適當(dāng)調(diào)節(jié)。管口有個(gè)塞子，以擋住沉淀下來(lái)的酵母，避免酵母污染放出的嫩啤酒。待嫩啤酒放盡后，可拆去嫩啤酒出口管頭，酵母即可從槽底該管口排出。 為了維持發(fā)酵槽內(nèi)醪液的低溫，在槽中裝有冷卻蛇管或排管。前發(fā)酵槽的冷卻面積，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)下面啤酒發(fā)酵取每立方米發(fā)酵液約為0.2冷卻面積，蛇管內(nèi)通入02攝氏度的冷水。 密閉式發(fā)酵槽具有回收二氧化碳，減少前發(fā)酵室內(nèi)通風(fēng)換氣的耗冷量以及減少雜菌污染機(jī)會(huì)等優(yōu)點(diǎn)。因此這種密閉式發(fā)酵罐漸漸流行起來(lái)。 除了在槽內(nèi)裝置冷卻蛇管，維持一定的發(fā)酵溫度外，也需在發(fā)酵室內(nèi)配置冷卻排，維持室內(nèi)一定的溫度。但這種冷卻排耗金屬材料多，占地面積大，且冷卻效果差，新建廠多采用空調(diào)裝置，使室內(nèi)維持工藝所要求的溫度和濕度。 采用開(kāi)口式前發(fā)酵槽時(shí)，室內(nèi)不能積聚過(guò)高濃度的二氧化碳，否則危害人體健康，因此，室內(nèi)應(yīng)裝有排出二氧化碳?xì)怏w的裝置。若采用空調(diào)設(shè)備，則必須保證不斷補(bǔ)充約為10%的室外新鮮空氣，其余作為再循環(huán)，從而節(jié)省冷耗，降低空調(diào)時(shí)的負(fù)荷。同時(shí)，確保排除二氧化碳?xì)怏w，使室內(nèi)二氧化碳?xì)怏w的濃度達(dá)到最低 發(fā)酵室內(nèi)裝置密閉式發(fā)酵槽，則采用空調(diào)設(shè)備，實(shí)施冷風(fēng)再循環(huán)更有利于冷耗的節(jié)約。為避免在室內(nèi)產(chǎn)生激烈的氣流，通風(fēng)口都應(yīng)設(shè)在墻角處。 前發(fā)酵槽計(jì)算 1.發(fā)酵槽數(shù)目的確定 采用小容量的發(fā)酵槽，將導(dǎo)致一系列非生產(chǎn)消耗的增加。體積小，數(shù)目多，必然增加投資費(fèi)用，所以一般不宜采用。 在一個(gè)發(fā)酵室內(nèi)可容納一次麥芽汁量的前提下，發(fā)酵槽的數(shù)目可按下式計(jì)算： N=nt 式中 n每日糖化次數(shù)； t前發(fā)酵時(shí)間，d。 若單個(gè)發(fā)酵槽可容納糖化一次麥汁量的整數(shù)倍，則發(fā)酵槽數(shù)目可按下列同通式計(jì)算： N=(n÷Z)t 式中 Z在一個(gè)發(fā)酵槽內(nèi)容納一次糖化麥芽汁量的整數(shù)倍。 由此可見(jiàn)，在一個(gè)發(fā)酵槽內(nèi)容納一次糖化麥芽汁量的前提下，發(fā)酵槽的數(shù)目?jī)H僅取決于每日糖化次數(shù)和前發(fā)酵時(shí)間，而與生產(chǎn)量以及生產(chǎn)的不平衡性無(wú)關(guān)。 2.前發(fā)酵槽體積的確定 計(jì)算糖化一次麥汁量或其量的整數(shù)倍，同時(shí)適當(dāng)考慮泡沫所占的空間，其可確定發(fā)酵槽的體積。計(jì)算如下： V=(Za)÷ 式中 V前發(fā)酵槽的全體積，m3 a糖化一次麥汁量，m3 Z在一個(gè)發(fā)酵槽中容納糖化一次麥汁量的整數(shù)倍； 裝液系數(shù)，取0.80.85。 3.前發(fā)酵槽冷卻面積計(jì)算 啤酒前發(fā)酵槽冷卻面積的計(jì)算式 A=Q÷(KT) 式中 Q總的發(fā)酵熱，J/h K傳熱總系數(shù)，J/(·h·C。) T對(duì)數(shù)平均溫度差，C。； A冷卻面積，。 通常發(fā)酵1千克麥芽糖放熱量為418600J，對(duì)于每立方米發(fā)酵麥汁在主發(fā)酵期間每小時(shí)的放熱量應(yīng)為: Q=(sqp)/24t 式中 主發(fā)酵周期放熱不平衡系數(shù)，取1.31.5。 s主發(fā)酵期，單位時(shí)間內(nèi)麥汁糖度差百分率,% q發(fā)酵1麥芽糖的放熱量，J/ p麥汁平均濃度,/m3 t主發(fā)酵期間，麥汁實(shí)際需要冷卻天數(shù)，t=n-2; n主發(fā)酵的天數(shù)，間歇發(fā)酵的頭末兩天不需冷卻。 在計(jì)算從發(fā)酵麥汁到蛇管壁的傳熱分系數(shù)a時(shí)，可將啤酒發(fā)酵液近似做自然對(duì)流給熱，在具體情況下，(G·P=50020000000),a可用下式近似計(jì)算： a=2.5c T啤酒溫度，C； T蛇管外表面溫度； C比例系數(shù)，隨液體的表面溫度而變化，見(jiàn)下表： 比例系數(shù)與液體平均溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系（T1+T2）/2 2 4 6 8 10 c 125 150 170 185 204 后發(fā)酵設(shè)備 后發(fā)酵槽又稱貯酒槽，該設(shè)備主要完成嫩啤酒的繼續(xù)發(fā)酵，幷飽和二氧化碳，促進(jìn)啤酒的穩(wěn)定、澄清和成熟。根據(jù)工藝要求，貯酒室內(nèi)要維持比前發(fā)酵室更低的溫度，一般要求02攝氏度，特殊產(chǎn)品要求達(dá)到-2攝氏度左右。后發(fā)酵過(guò)程殘?zhí)禽^低，發(fā)酵溫和，產(chǎn)生發(fā)酵熱較少，故槽內(nèi)一般無(wú)需再裝置冷卻蛇管，發(fā)酵產(chǎn)生的發(fā)酵熱借室內(nèi)低溫將其帶走。因此，貯酒室的結(jié)構(gòu)和保溫要求，均不能低于前發(fā)酵室，室內(nèi)低溫的維持，是借室內(nèi)冷卻排管或通入冷風(fēng)循環(huán)而得，后者比前者應(yīng)用更廣。 后發(fā)酵槽是金屬的圓筒形容器，有臥式和立式兩種。工廠大多采用臥式。由于發(fā)酵過(guò)程中需飽和二氧化碳，所以后發(fā)酵槽應(yīng)制成耐壓0.10.2Mpa表壓的容器。后發(fā)酵槽槽身裝有人孔、取樣閥、進(jìn)出啤酒接管、排出二氧化碳接管、壓縮空氣接管、溫度計(jì)、壓力表和安全閥等附屬裝置。 后發(fā)酵槽的材料，以前用A3×××××××（格式同上）××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。可根據(jù)需要自行加頁(yè)。進(jìn)度安排： 畢 業(yè) 論 文 開(kāi) 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見(jiàn)：（對(duì)本課題深度、廣度、工作量及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)的意見(jiàn)） 指導(dǎo)教師： 年 月 日教研室審查意見(jiàn)： 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 年 月 日所在系審查意見(jiàn)： 系主任： 年 月 日