5.1.2搅拌器设计
搅拌器设计采用近似折叶桨式搅拌器 根据设计要求dD0＝23
其中d为搅拌器直径，D0为糖化锅直径。 则d＝0.7D0＝3300mm 雷诺准数
Rem=ρnd2μ
其中d为搅拌器搅拌叶直径，n为搅拌器转速，ρ为醪液密度，μ为液体绝对粘度。 本设计搅拌器转速取 n＝20rmin＝0.33rs，查《啤酒工业手册》下γ＝1064kgm3。 设搅拌器宽b=0.40m，锅内液柱高H液=2.9m，设搅拌器折角θ=60
?nd23.32?0.33?1064Rem=ρndμ=??7395931.915
?5.17?10?42
?b??d??b?P?1.1?4???2.5??0.5??7???D??D??D?
=1.1+4-2.5-7 =1.3112
计算Q、K、A （假设加热用P=248.4Pa（绝）饱和蒸汽加热。）
依热量衡算部分数据，在双醪二次煮出糖化法中，最大传热是在第二次煮沸前混合醪由63℃升温至70℃，所需热量为
Q＝G混合C混合×（70－63）×
加热面材料取不锈钢板δ=8mm，λ不锈钢=17.4W（m·K）
总传热系数，由于不锈钢板的导热系数很小，所以α1和α2可忽略不计，因此
24K?1??壁?1?2175[W（/m2?K）]0.00817.4
考虑实际热效率比理论K值降低20% 即K实=2175×0.8=1740W（m2·K）
（127?63)?(127?70)?60.43℃ 传热面积：?t均?（127?63）In（127?70）A＝QK实△t均＝67.51 m2 则
Np??10?1.2ReA?B?3Rem?10?3.2Re30.66m0.66m??H???????D?pb???0.35??D????Sin??1.2
=0.1304
N轴?NP?n3d5?0.1304?1064?0.333?3.35?1.951kWN电?KK1N轴?0.5
??1.4?1.3?1.951?0.5?10.6kW0.4
其中，H为液层高度，η为传动机构总效率，取0.4，K为电机功率储备系数，取1.4，K1为搅拌阻力系数，取1.3。 5.1.3糖化锅排醪管径（至滤过槽）
查《化工原理》上P20 表1—1 水及低粘度液体（1×105～1×106Pa）流速范围为1.5～3.0ms 则取醪液流速为2ms 工艺设计放醪时间10min糖化醪有效体积为38.31 m3 则
D＝0.21m
圆整取 D＝210mm 5.1.4糖化醪出口管径
至糊化锅的醪液量为：速为μ＝2.0ms
V＝ D＝0.115m
圆整取D＝120mm 5.1.5糖化锅进水管径
糖化锅中一次加水量为：38492.512＝19246.255kg 加水时间20min 自来水流速μ＝1.5ms
V＝＝19.29m3
49490.37?0.267?6606.97kg 取醪液密度为1064kgm3醪液流2
?D24?1.5m/s?1200s?19.29m3
D＝0.207 m
圆整取 D＝210mm
根据实际计算，本设计选取JYV50×45型糖化锅，主要的技术参数为
表5—2JYV50×45型糖化锅技术参数表 JYV50×45 3型号 全容积（ m） 有效容积（ m） 加热面积 工作温度： 加热底（℃） 工作压力：锅内（MPa） 工作压力：加热底（MPa） 锅身直径（mm） 3型号 锅体高度（mm） 搅拌器：直径（mm） 搅拌器：转速（rmin） 电动机：功率（kW） 电动机：转速（rmin） 设备质量（kg） 外型尺寸（直径×高度，不含排气筒）（mm） JYV50×45 2500 3300 20 12.5 13.5 13700 5200×8250 56 45 41 167 常压 0.65 5000
5.2糖化锅锅体设计及强度计算 5.2.1锅体结构设计
糖化锅锅身采用不锈钢材料1Cr18Ni9Ti锅底采用紫铜板锅低夹套采用不锈钢 1Cr18Ni9Ti
锅内最高工作压力 P＝0
查《化工设备机械基础》 P95 圆整取Sn＝12mm 水压实验
1.25?0.116?1?(4400?2.6)＝122.76MP
2?2.60.9φσs＝0.9×0.8×206＝148.32MP＞122.76MP
最高工作压力
＝P0＋ρgh ，＝Se＋C1＋C2＝2.85mm C1＝0.25 C2
σT＝＝
满足设计强度要求
锥形封头采用与锅身同一规格设计。
设计总结
本次进行的年产20万吨淡色啤酒厂糖化车间糖化锅设计，经前文计算最终确定为糖化车间需安装两个糖化锅，糖化锅的型号选取目前啤酒制造工业所应用的JYV50×45型糖化锅，主要的技术参数为
表6—1 选用糖化锅参数表
型号 全容积（m3） 有效容积（m3） 加热面积 工作温度： 加热底（℃） 工作压力：锅内（MPa） 加热底（MPa） 锅身直径（mm） JYV50×45 56 45 41 167 常压 0.65 5000 型号 锅体高度（mm） 搅拌器：直径（mm） 转速（rmin） 电动机：功率（kW） 转速 设备质量（kg） 外型尺寸（直径×高度，不含排气筒）（mm） JYV50×45 2500 3300 20 12.5 13.5 13700 5200×8250
啤酒的糖化技术现在已经很成熟，但是在实际生产中，啤酒的质量不仅和设备的选型有关，最主要的还是工艺控制以及原料质量。工艺控制很多都是根据长期的生产经验而来，我国在这方面做的还不够。我国目前已经成为世界啤酒生产第二大国，我国的啤酒消费市场巨大，啤酒工业发展迅猛，前景很好。但是落后的工艺以及稀少的品种严重制约了我国啤酒工业的发展。因此，更新设备、改进生产技术，完善生产工艺，将成为我国啤酒工业需要重点解决的问题。
参考文献
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[4] 吴思方：《生物工程工厂设计概论》[M].北京：中国轻工业出版社，2009.7 [5] 郑裕国：《生物工程设备》[M].北京：化学工业出版社
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