Система охлаждения является критически важной для пивоварни, так как она
обеспечивает контроль температуры на всех этапах производства пива, особенно
во время брожения и созревания. Рассмотрим основные шаги и факторы, которые
нужно учесть при расчете системы охлаждения для пивоварни.
А. Определение требований к охлаждению
1. Объем производства:
- Рассчитайте общий объем производимого пива за определенный период
(день, неделя, месяц).
2. Этапы производства, требующие охлаждения**:
- Охлаждение сусла после кипячения.
- Брожение (контроль температуры ферментеров).
- Созревание и хранение (контроль температуры танков дображивания и хранения).
Б. Расчет тепловых нагрузок
1. Охлаждение сусла:
- Определите объем сусла, требующего охлаждения.
- Рассчитайте начальную и конечную температуру охлаждаемого сусла.
- Используйте формулу для расчета тепловой нагрузки:
Q = m \cdot c \cdot \Delta T
где \(Q\) – тепловая нагрузка (в ккал или кВт), (m) – масса сусла (в кг),
(c) – удельная теплоемкость воды (примерно 4,18 кДж/кг·°C), (Delta T) – разница
температур (в °C).
В. Брожение и созревание:
- Определите объемы ферментеров и танков дображивания.
- Рассчитайте тепловую нагрузку для поддержания стабильной температуры
с учетом выделения тепла при брожении.
- Учтите возможные внешние тепловые воздействия.
Г. Выбор оборудования
1. Чиллера:
- Подберите чиллер с учетом рассчитанной тепловой нагрузки.
- Учтите КПД (коэффициент полезного действия) чиллера.
2. Теплообменники:
- Определите тип теплообменника (пластинчатый, трубчатый и т.д.).
- Рассчитайте площадь теплообмена, необходимую для эффективного охлаждения.
3. Системы циркуляции:
- Насосы для циркуляции охлаждающей жидкости.
- Трубы и фитинги для соединения всех элементов системы.
Д. Расчет мощности и энергии
1. Мощность охлаждения:
- Определите мощность системы охлаждения в кВт или тоннах холода
(1 тонна холода = 3.517 кВт).
- Рассчитайте суммарную мощность для всех этапов производства.
2. Энергопотребление:
- Учтите энергопотребление чиллеров, насосов и других элементов системы.
- Рассчитайте затраты на электроэнергию с учетом продолжительности работы системы.
Е. Учет резервов и будущих расширений
1. Резервная мощность:
- Заложите резервную мощность на случай пиковых нагрузок и нештатных ситуаций.
2. Будущие расширения:
-Планируйте систему с учетом возможного увеличения объемов производства в будущем.
Ё Пример расчета
Допустим, у вас пивоварня с объемом сусла 2000 литров, которое нужно охладить
с 100°C до 20°C. Удельная теплоемкость воды (c=4.18,{кДж/кг·°C}),
плотность воды{кг/л}.
1. Масса сусла:
m = 2000, {л}times 1, t{кг/л} = 2000, text{кг}
2.Разница температур
Delta T = 100 - 20 = 80 , {°C}
3. Тепловая нагрузка**:
Q = m Delta T = 2000, {кг}times 4.18, text{кДж/кг·°C} times 80, {°C} = 668800, {кДж}
4. Перевод в кВт·ч:
668800,{кДж} div 3600 = 185.78,{кВт·ч}
На основе этих расчетов выбирайте чиллеры и другие компоненты системы охлаждения
с учетом необходимой мощности и возможностей оборудования.
Заключение
Проектирование системы охлаждения требует комплексного подхода и точных расчетов,
чтобы обеспечить стабильное и качественное производство пива. Важно также учесть
все нормативные требования и возможные будущие расширения производства.
Запросить коммерчекое предложение