Подбор и расчет оборудования для производства белого крепкого вина

 

Исходные данные:

производительность цеха по переработке винограда 300 т/сут. В том числе: на белое крепкое вино 150 т/сут.

Коэффициент неравномерности переработки поступившего винограда 1,4.

Продолжительность сезона переработки винограда - 20 суток.

Продолжительность поступления винограда на переработку 10 часов / сутки.

Коэффициенты использования оборудования принимаются равными среднеотраслевым.

Приемка и взвешивание винограда

Максимальное поступление винограда в течение 1 часа:

N = 300 ∙1,4/10 =42 т/ч

Количество необходимых автовесов определяется с учетом грузоподъемности автосамосвалов и времени на их взвешивание:

n = 42∙ 2∙ 2/(2,5∙ 0,8∙ 60) = 168/120 = 1,4

Принимаем количество весов - 2.

Дополнительно устанавливаются стационарные пробоотборники СПВ для определения сахаристости и кислотности принимаемого винограда в количестве равном количеству автовесов, т.е. 2 шт.

Переработка винограда

Для переработки винограда на белое крепкое вино принимаем к установке поточную линию ВПЛ -20Е, производительностью 20 т/ч. Количество потребных линий равно:

n = 150∙1,4/(20 ∙10∙ 0,7) = 210/140 = 1,5 шт.

Принимаем количество потребных линий - 2 шт.

В состав линии входит следующее оборудование:

транспортер питательный ВБШ-20 - 2 шт.

центробежная дробилка - гребнеотделитель ЦДГ-20 (2 шт.)

сульфодозатор ВСАУ 2 шт.,

мезгоподогреватель ВПМ-20 (2 шт.)

экстрактор БРК-3М: П=60т/с. Потребное количество равно:

n= 150 ∙1,4/60=3,5 принимаем - 4 шт.

пресс ВПО-20 (2 шт.);

мезгонасос ПМН-28 (2 шт.):

Дополнительно устанавливаем:

мезгосборник емкостью 3м³ для приема мезги к дробилке -2 шт.

транспортеры скребковые для удаления гребней от дробилок: горизонтальный - 2 шт.; наклонный - 2 шт. с габаритными размерами: длина определяется по проекту, высота 520 мм, ширина скребка 320 мм., мощность электродвигателя 2,8 кВт.;

транспортер скребковый для удаления выжимок -2 шт.

металлический бункер для гребней емкостью 9 м³ -2 шт.

суслосборники из расчета заполнения в течение 0,5 часа. Для сусла-самотека-2 шт. и для прессового сусла - 2 шт.;

центробежные насосы ВЦН-20 для перекачки сусла на отстой - 2 шт.

Отстой сусла

В течение суток на отстаивание поступает сусла в количестве:

Q = 100∙150∙1,4 = 21000 дал/сут.

Для отстоя сусла при максимальной продолжительности отстаивания 24 часа необходимо установить вертикальные металлические резервуары МР2000 с габаритами D=3020 мм, Н=4700 мм и коэффициентом заполнения 0,9 в количестве:

n = 21000/2000∙0,9 =9,45, т.е. 10 шт.

Брожение сусла

Для брожения сусла принимаем к установке аппарат непрерывного действия БА-1 производительностью 7000 дал/сут. В состав установки входят:

накопительный резервуар - 1 шт.;

питающий дозировочный насос - 1 шт.;

бродильные резервуары - 3 шт.;

приемный резервуар - 1 шт.;

горизонтальные переточные баки - 5 шт.

В течение суток при норме выхода сусловых осадков 4,5% на брожение поступает осветленное сусло в количестве:

Q = 100 ∙150 (1 - 0,045)∙ 1,4 = 20055 дал/сут.

При коэффициенте заполнения равном 0,74 потребное количество БА-1 составит:

n = 20055/7000∙ 0,74 = 3,87 или 4 шт.

Мощность питающего насоса НД 10/100 2,8 кВт

Расчет дрожжанок

Норма расхода дрожжей при непрерывном способе брожения - 1%. Дрожжи воспроизводятся в течение 3-х суток.

Для приготовления дрожжевой разводки необходимо установить круглые вертикальные резервуары с охлаждающей рубашкой и мешалкой вместимостью 500 дал с габаритными размерами D=1510, Н=3190 мм и коэффициентом заполнения 0,85 в количестве:

n =20055∙0,01∙ 3/500∙ 0,85 = 1,4 или 2 шт.

Для стерилизации и охлаждения сусла для приготовления ЧКД необходимо установить пластинчатый пастеризатор ВП1-У5 - 2 шт. с характеристиками: производительность 2500 л/ч; расход пара 53 кг/ч; мощность двигателя 4.5 кВт; габариты 1240х700х1525.

Расчет емкостей для спиртования

На спиртование поступает: 20055+15,66∙150=22404

При 3-х кратной оборачиваемости и коэффициенте заполнения 0,9 всего резервуаров для спиртования МР2000 верт. необходимо:

n=22404/2000∙3∙0,9=4,15 или 5 шт.

Для подачи сусла в пастеризатор устанавливается центробежный насос ВЦН-10 производительностью 250 дал/ч - 1 шт.

Эгализация

Всего на эгализацию в течение сезона поступает виноматериал в количестве:

Q = 106,5∙ 150 ∙20 = 319500 дал/сезон,

где 106,5 - количество виноматериала, поступающего на эгализацию при переработке 1 т винограда в дал/т (по данным продуктового расчета). При односменной работе ежесуточно в течение одного месяца можно эгализировать виноматериал в количестве:

Q = 319500/(1∙ 30) = 10645 дал/сут.

Для эгализации используем металлические вертикальные резервуары МР-5000 с габаритными размерами D-3580 и Н=8040 мм. При коэффициенте заполнения 0,8 необходимо установить резервуаров в количестве:

n = 10645/5000∙ 0,8 = 1,7 или 2 шт.

Виноматериал после эгализации и оклейки фильтруют. Для этого необходимо установить фильтр-пресс ВФС-1 шт. с характеристиками: П=9 м³ /ч; N=4,5 кВт; габариты 2590х1900х1240

Обработка холодом

На обработку холодом поступает виноматериал в количестве:

Q = 106,1 ∙150 ∙20 = 318300 дал/сез.,

где 106,1 - количество виноматериала, поступающего на обработку холодом при переработке 1 т винограда, дал/т. обработка холодом проводится в термос-резервуарах вместимостью по 2000 дал в течение 4-х месяцев с продолжительностью выдержки 4 сутки. Коэффициент заполнения 0,9.

В сутки обрабатываем виноматериал в количестве:

Q_сут.= 318300/(4∙ 30) =2653 дал/сут.

Потребное количество термос-резервуаров равно:

n = 2653∙ 4/2000∙ 0,9 = 5,89 или 6 штуки

Для охлаждения виноматериала до низких температур устанавливаем ультраохладитель ВУНО-60 - 1 шт. с характеристиками: П=320 дал/ч; N=47,5 кВт; температура вина на входе +15ºС, на выходе -2ºС; холодопроизводительность 69,6 кВт; габариты 4370х3865х2100.

При односменной работе в течение двух месяцев необходимо установить таких аппаратов в количестве:

n = 318300/320∙ (4∙ 30)∙ 8 = 1,0 или 1 шт.

Для холодной фильтрации устанавливаем фильтр-пресс ВФЕ - 1 шт. с характеристиками: П=900 дал /ч; рабочее давление 0,25 МПа; N=5,5 кВт; габариты 2750х1060х1240.

Обработка теплом

На обработку теплом поступает:

Q=105,36∙150∙20=316080 дал/сут

При продолжительности обработки 4 суток в течение 4 мес.:

Q=316080/4∙ 30=2634 дал/сут.

При выдержке 4 суток и коэффициенте заполнения 0,9 потребное количество термос-резервуаров равно:

n=2634 ∙ 4/2000∙0,9=5,85 или 6 шт.

Для обработки в/м устанавливаем пластинчатый пастеризатор ВП1-У5

Производительность - 5,0м³/ч; мощность э/д-4,0кВт; габариты: 3300х3550х2500

Хранение до отгрузки

На хранение поступает готовое вино в количестве:

Q =104,8 ∙150∙20 = 314400 дал/сезон,

где 104,8 - количество готового вина, поступающего на хранение при переработке 1 т винограда, дал/т.

Часть вина может храниться в освободившихся резервуарах:

отстойные (6+10) ∙2000=32000 дал

бродильные (16+20) ∙2000=72000 дал

эгализация (2+2) ∙5000 =20000 дал

термос-резрвуары (5+6+6) ∙2000=34000 дал

Итого: 158000

Для хранения оставшейся части вина необходимо дополнительно установить МР5000 с коэффициентом заполнения 1,0 в количестве:

n = 314400-158000/5000 ∙1,0 = 31,28 или 32 шт.

Прочее оборудование

сепараторы ВСЛ для отделения сульфитированных осадков и дрожжевой гущи с характеристиками: П=200 дал/ч; N=14 кВт; габариты 1500х1100х1868 - 2 шт.;

сборники для сусловых и дрожжевых осадков (стальные с мешалками) емкостью 113 дал с габаритными размерами: D=1280 мм и Н=2000 мм -2 шт.;

мерники вертикальные технические 1 класса марки К7-ВМА емкостью 75 дал для замеров виноматериалов при их отгрузке с габаритными размерами 968х850х2830 - 2 шт.;

мерник горизонтальный марки 787-М емкостью 250 дал с габаритами 3580х2140х1127 - 1 шт.;

сборники для слива виноматериалов из винопроводов емкостью 210 дал с габаритными размерами 1100х1000х1990 - 2 шт.