设计年产量为56万吨的棒材厂车间 毕业论文

4.4 热量衡算计算

因为整个车间采用的两条生产线，下面先计算一条生产线，即27.5万吨线的热量衡算。

4.4.1 糖化用水耗热量为Q1

根据工艺，知：

糊化加水 G1=5790.47×4=23161.88(kg) 糖化加水 G2=13507.94×3=40523.82 (kg)

糖化用水 G=G1+G2=19740.24+34544.31=63685.70(kg) 设初水温度为18℃, 糖化配料用水50℃,则糖化用水耗热量为:

Q1=G C(T2-T1)

=63685.70×4.18×(50-18) =8518599.23 (KJ)

4.4.2 大米醪煮沸耗热量

Q2=Q物料+Q蒸汽+Q损失

(1) 由t0升温到100℃耗热量Q2

C麦芽=0.01[(100-5)×1.55+4.18×5]

=1.68 [KJ/(kg·K)]

C麦醪=(G麦芽×C麦芽+G水×C水)/(G麦芽+ G水)

=(13507.94×1.68+40523.82×4.18)/( 13507.94+40523.82) =3.56 [KJ/(kg·K)]

C大米=0.01[(100-13)×1.55+4.18×13]

=1.89 [KJ/(kg·K)]

C米醪=(G大米×C大米+G水×C水)÷(G大米+ G水)

=(5790.47×1.89+23161.88×4.18)/( 5790.47+23161.88) =3.72 [KJ/(kg·K)]

其中,1.55-绝对干的谷物的比热； 4.18-水的比热； 原料初始温度是18℃,热水为50℃,则大米醪的初温t0:

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t0=(G大米×C大米×18+G水×C水×50)÷(G大米醪×C大米醪)

=(5790.47×1.89×18﹢23161.88×4.18×50)÷[(5790.47+23161.88)×3.72] =46.8℃

糊化锅大米醪由t0升温到100℃耗热量Q2′

Q2′= G大米醪×C大米醪×(100- t0)

=[(5790.47+23161.88)×3.72]×(100-46.8) =5729785.87(KJ) 煮沸过程中蒸汽带走的热量Q2″

设煮沸时间20min,蒸发量为每小时5﹪,则蒸发水量为:

V1=G米醪×5﹪×20÷60

=482.53(kg)

Q2″=V1×I

=482.53×2257.2 =1089187.41 (KJ)

其中：I-100℃水的汽化潜热[KJ/(kg·K)]

(3) 热损失为Q2′′′

大米醪升温和第一次煮沸过程的热损失约为前二次耗热的15﹪,即：

Q2′′′= 15﹪(Q2′+ Q2″)=1022842.98KJ

(4) 大米醪煮沸耗热量

Q2= Q2′+ Q2″+ Q2′′′ =1.15(Q2′+ Q2″) =7841796.26 (KJ)

4.4.3 兑醪后

(1) 麦芽醪初温t0′

t0′=(G麦芽×C麦芽×18+G水×C水×50)÷(G麦醪×C麦醪)

=(13507.94×1.68×18+40523.82×4.18×50)((13507.94+40523.82)×3.56) =46.2 ℃

÷23

(2)

C糖醪=(G麦醪×C麦醪+G大米醪×C大米醪)÷(G麦醪+ G大米醪)

=(54031.76×3.56+28952.35×3.72)÷(54031.76+28952.35) =3.62[KJ/(kg·K)] 兑醪后糖化醪的量：

G糖醪=G麦醪+G米醪=54031.76+28952.35=82984.11（㎏）

煮沸后的米醪量：G米醪′=G米醪-V1=28952.35-482.53=28469.82（㎏） 兑醪后的温度t：

t=(G麦醪×C麦醪×to +G大米醪×C大米醪×100)÷(G糖醪×C糖醪) =(54031.76×3.56×46.2+28469.82×3.72×100)÷(82984.11×3.62) =64.8 ℃

兑醪后保温，并升温至78℃ 糖化醪升温耗热量Q3′：

Q3′= G糖醪×C糖醪×(78- 64.8)

=82984.11×3.62×13.2 =3965312.7(KJ) 升温过程的热损失Q3″：

Q3″=0.15 Q3′

兑醪后耗热量为Q3：

Q3= Q3′+ Q3″′=1.15Q3′ =1.15×3965312.7 =4560109.62 (KJ)

4.4.4 糖化过程总耗热为Q1′

Q1′=Q1+Q2+Q3

=8518599.23+7841796.26+4560109.62 =20920505.11 (KJ)

4.4.5 洗糟水耗热量

设洗糟水平均温度为78℃, 洗糟水用量为原料的3倍,则洗糟水用量：

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G洗=(13507.94+5790.47)×3 =57895.23(kg) Q4=G洗 Cw(T2-T1)

=57895.23×4.18×(78-18) =14520123.68 (KJ)

4.4.6 煮沸过程中耗热

(1) 升温至沸点

G麦汁= V热麦汁/（0.94×1.062）=136516.41/0.94×1.062 =154234.50kg。 C

麦

汁

=[13507.94×1.68＋5790.47×1.89＋4.18×(82984.11+57895.23)]/( 13507.94+5790.47+82984.11+57895.23) =3.83 [KJ/(kg·K)]

升温至沸点耗热量Q5′：

Q5′= G麦汁C麦汁(100-70)

=154234.50×3.83×30 =17721543.73 (KJ)

(2) 沸腾中耗热

设煮沸强度为8﹪,煮沸1.5h,则蒸发水量为

V=154234.50×8﹪×1.5 =18508.14 (kg)

故煮沸过程中耗热Q5″

Q5″=2257.2×18508.14=41776573.61 (KJ)

(3) 热损失为Q5′′′

Q5′′′=15﹪(Q5′+ Q5″)

(4) 麦汁煮沸总耗热Q5

Q5=1.15(Q5′+ Q5″)

=1.15×(17721543.73+41776573.61) =68422834.94 (KJ)

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