Поддержка выращивания ячменей пивоваренных сортов

Содержание

 

Введение

1. Солод. Основные характеристики и требования к продукции

1.1 Поддержка выращивания ячменей пивоваренных сортов

1.2 Основные цели и задачи в области качества

1.3 Характеристика сырья и продукции.

1.4 Физико-химические показатели солода

2. Производство солода

2.1 Очистка, сортирование и хранение ячменя

2.2 Принципиальная схема получения солода

2.3 Технологический процесс производства солода.

3. Очистка газов от пыли

3.1 Методы улавливания пыли

3.2 Рукавные фильтры

3.3 Устройство рукавного фильтра ФРКИ-30

4. Расчет фильтра

4.1 Исходные данные

4.2 Определение удельной газовой нагрузки для рукавных фильтров

4.3 Определение поверхности фильтрования

4.4 Определение числа рукавов

4.5 Гидравлическое сопротивление тканевых фильтров

Заключение

Использованная литература

 

Введение

 

Основным сырьем для производства пива является солод, который получают проращиванием высококачественного ячменя в искусственных условиях при определенных температуре и влажности. Процесс искусственного проращивания ячменя называется солодоращением, а полученный продукт - свежепроросшим солодом. Основная цель солодоращения - накопление в зерне максимального количества активных ферментов, растворение части крахмала и других веществ.

Свежепроросший солод сушат при повышенной температуре для накопления в нем ароматических и красящих веществ, а также для увеличения сроков его хранения. От высушенного солода отделяют ростки и направляют его на склад для выдержки и завершения биохимических процессов.

Пыль, находящаяся в воздухе рабочих помещений, оседает на поверхности кожного покрова работающих, попадает на слизистые оболочки полости рта, глаз, верхних дыхательных путей, со слюной заглатывается в пищеварительный тракт, вдыхается в более глубокие участки органов дыхания (включая легкие).

Зерновая пыль состоит из твердых частиц и минеральных примесей. Эта пыль может вызывать развитие хронического бронхита и реже развитие пневмосклероза. При продолжительном воздействии зерновой пыли возникают иммунные нарушения, и развивается диффузное поражение структур легких.

В данной курсовой работе для очистки воздуха предусмотрена специальная установка – рукавный фильтр.

Рукавные фильтры — широко распространенные и эффективные аппараты пылеулавливания. Их применяют для отделения пыли от газов воздуха в различных отраслях промышленности: в черной и цветной металлургии, химической промышленности, промышленности строительных материалов в текстильной, пищевой промышленности и т.д.

1. Солод. Основные характеристики и требования к продукции

 

Поддержка выращивания ячменей пивоваренных сортов

 

Покупка особой партии ярового пивоваренного ячменя решается результатами лабораторного анализа образцов, предложенных производством. Из отдельных поставок отбираются средние образцы, у которых устанавливаются, прежде всего, влажность, содержание крахмала, белка и всхожесть. Согласно классификации, ячмень, соответствующий требуемым критериям, взвешивается и складируется в отдельные хранилищные банки с учетом показателей по качеству, сортам и местопроисхождению.

Одно из главных требований в производстве пивоваренного солода - это высокое качество ярового ячменя. В период весенней посевной кампании земледельцам предлагается семенной материал европейских сортов, который, обладает лучшим солодорастительным качествам и высокой урожайности.

Производство солода

 

Очистка газов от пыли

 

Методы улавливания пыли

 

Методы очистки по их основному принципу можно разделить на механическую очистку, электростатическую очистку и очистку с помощью звуковой и ультразвуковой коагуляции.

Механическая очистка газов включает сухие и мокрые методы.

К сухим методам относятся: гравитационное осаждение; инерционное и центробежное пылеулавливание; фильтрация.

Гравитационное осаждение основано на осаждении взвешенных частиц под действием силы тяжести при движении запыленного газа с малой скоростью без изменения направления потока. Процесс проводят в отстойных газоходах и пылеосадительных камерах. Для уменьшения высоты осаждения частиц в осадительных камерах установлено на расстоянии 40–100 мм множество горизонтальных полок, разбивающих газовый поток на плоские струи. Степень очистки воздуха в пылеосадочных камерах не превышает 50–60%. Это устройство может применяться лишь для предварительной очистки. Для осаждения взрыво- и пожароопасной пыли устройство пылеосадочных камер не допускается.

Инерционное осаждение основано на стремлении взвешенных частиц сохранять первоначальное направление движения при изменении направления газового потока. Частицы пыли с d < 20 мкм в жалюзийных аппаратах не улавливаются. Степень очистки в зависимости от дисперсности частиц составляет 20-95%. Инерционный метод можно применять лишь для грубой очистки газа.

Центробежные методы основаны на действии центробежной силы, возникающей при вращении очищаемого газового потока в очистном аппарате или при вращении частей самого аппарата. В качестве центробежных аппаратов пылеочистки применяют циклоны различных типов: батарейные циклоны, вращающиеся пылеуловители (ротоклоны) и др. Циклоны характеризуются высокой производительностью по газу, простотой устройства, надежностью в работе. Степень очистки от пыли зависит от размеров частиц. Для циклонов высокой производительности, в частности батарейных циклонов, степень очистки составляет около 90% при диаметре частиц d > 30 мкм. Для частиц с d = 5¸30 мкм степень очистки снижается до 80%, а при d = 2¸5 мкм она составляет менее 40%. Циклоны широко применяют при грубой и средней очистке газа от аэрозолей.

Фильтрация основана на прохождении очищаемого газа через различные фильтрующие ткани (хлопок, шерсть, химические волокна, стекловолокно и др.) или через другие фильтрующие материалы (керамика, металлокерамика, пористые перегородки из пластмассы и др.). По мере накопления в фильтрующем слое задержанных частиц режим фильтрации меняется. Для поддержания его в требуемых пределах производят регенерацию фильтра, которая заключается в периодическом или систематическом удалении задержанных частиц. Большинство фильтров обладает высокой эффективностью очистки. В зависимости от фильтрующего материала различают тканевые фильтры (в том числе рукавные), волокнистые, из зернистых материалов (керамика, металлокерамика, пористые пластмассы).

Мокрая очистка газов от аэрозолей основана на промывке газа жидкостью (обычной водой) при возможно более развитой поверхности контакта жидкости с частицами аэрозоля и возможно более интенсивном перемешивании очищаемого газа с жидкостью. Этот универсальный метод очистки газов от частиц пыли, дыма и тумана любых размеров является наиболее распространенным приемом заключительной стадии механической очистки, в особенности для газов, подлежащих охлаждению. К аппаратам мокрой очистки относятся насадочные и центробежные скрубберы, пенные аппараты, скрубберы Вентури.

Улавливание пыли в электрофильтрах основано на известной способности разноименно заряженных тел притягиваться друг к другу. Пылевидным частицам сначала сообщается электрический заряд, после чего они осаждаются на противоположно заряженном электроде. Когда в межэлектродном пространстве проходит газ со взвешенными пылевидными частицами, ионы газа адсорбируются на поверхности пылинок, вследствие чего пылинки заряжаются и приобретают способность перемещаться под воздействием электрического поля к осадительным электродам. Осевшую на электродах пыль периодически удаляют.

Звуковая и ультразвуковая коагуляция, а также предварительная электризация пока мало применяются в промышленности и находятся в основном в стадии разработки. Они основаны на укрупнении аэрозольных частиц, облегчающем их улавливание традиционными методами. Аппаратура звуковой коагуляции состоит из генератора звука, коагуляционной камеры и осадителя.

 

Рукавные фильтры

 

Рукавные фильтры — широко распространенные и эффективные аппараты пылеулавливания. Их применяют для отделения пыли от газов воздуха в различных отраслях промышленности: в черной и цветной металлургии, химической промышленности, промышленности строительных материалов в текстильной, пищевой промышленности и т.д.

Рукавные фильтры представляют собой аппараты с корпусами прямоугольной или круглой формы. Внутри корпусов подвешены рукава Диаметром от 100 до 300 мм, высотой от 0,5 до 10 м. Фильтрация воздуха или газа осуществляется пропусканием запыленной среды через рукава. Допустимая запыленность газа в технических характеристиках приведена при нормальных условиях. В рукавных фильтрах разной конструкции газ может перемещаться в направлении изнутри рукава наружу или наоборот. После того как на фильтрующей поверхности накопится слой пыли, гидравлическое сопротивление которого составляет предельно допустимую величину, производят регенерацию рукавов (сбрасывание в бункер накопившегося слоя пыли). Для регенерации используют обратную, импульсную и струйную продувку или механическое встряхивание, которое может применяться в сочетании с обратной продувкой.

Помимо способа регенерации, рукавные фильтры различаются площадью фильтрующей поверхности, допустимой величиной рабочего давления (разрежения), количеством секций, формой, диаметром, высотой и конструктивными особенностями рукавов (наличием каркаса, колец по высоте рукава и т.п.).

Рукавные фильтры обеспечивают очистку воздуха и газов от пыли (в том числе высокодисперсной) эффективностью 99 % и выше.

Степень очистки газа в рукавном фильтре определяется дисперсностью и другими свойствами улавливаемой пыли, качеством фильтровального материала, способом и режимом регенерации, величиной удельной газовой нагрузки, гидравлического сопротивления и др.

Пропускная способность рукавного фильтра зависит от площади фильтрующей поверхности и удельной газовой нагрузки, определяемой по эксплуатационным и опытным данным.

 

Рис.5. Каркасный рукавный фильтр с импульсной продувкой

В настоящее время наиболее распространенными типами рукавных фильтров являются: ФРКИ, ФРКН, ФРО, ФРОС, ФРКДИ, ФРУ, УРФМ, СМЦ и др.

Расчет фильтра

 

Расчет фильтров сводится к определению суммарной площади поверхности фильтровальных элементов, их гидравлического сопротивления и сопротивления корпуса фильтра, продолжительности работы фильтра до регенерации.

 

Исходные данные

 

Объемный расход газа - Q_ОЧ = 1200 м³/ч;

Концентрация пыли на входе в фильтр - 33 г/м²;

Характеристика пыли:

Вид пыли - солодовенная;

Дисперсионность - d = 102*10^-6м;

Характеристика фильтрованной перегородки:

Ткань – войлок иглопробивной ТУ 17-14-45-77;

Воздухопроницаемость - W_ПР = 3,2 м/мин;

Температура газа - t_г = 105⁰С;

Рекомендуемая нагрузка - q_Р = 1,4 м³/(м²×мин);

Определение числа рукавов

n = F_Ф / F_Э,

где F_Э - площадь поверхности одного рукава,

F_Э = p × d_Э × l_Э,

d_Э – диаметр рукава, выбираем по каталогу - d_Э = 135 мм;

 l_Э – длина рукава, выбираем по каталогу - l_Э =2000 мм;

F_Э = 3,14*135*2000=847800 мм² = 0,85 м².

n =30/0,85= 35,3

Определим величину D P'1.

D P'1 = Кф × m г × q_Р

Кф - коэффициент, характеризующий сопротивление фильтрующей перегородки (рукава), зависит от дисперсности пыли; Кф = 1,5*10⁹ м^-1,

m г - динамическая вязкость воздуха при рабочей температуре, Па × с, выбирается по номограмме; m г= 18,3*10^-6 Па,

q’р - удельная газовая нагрузка, м³/(м² × с), принимается из расчетов, выполненных по формуле:

q’р = q_Р /60 = 1,48/60 = 0,025 м³/(м² × с).

D P'1 = 1,5*10⁹ *18,3*10^-6 * 0,025= 686Па

Определим величину D Р1''

D P"1 = (m г × t × Свх × qр² Кпс) / (2d50² × r г),

где t - время рабочего цикла фильтрации (между циклами регенерации), с; t = 3600 / k; t = 3600 /12= 300с

Свх - концентрация пыли на входе в фильтр, Свх = 33 г/м³;

Кпс – коэффициент, характеризующий сопротивление пылевого слоя, Кпс= 2,76*10⁹;

d50 - медианный размер частиц пыли (м); d50= 102*10 ^-6м;

r г - плотность газа при рабочей температуре, кг/м³; r г=1,626 кг/м³

q’р - удельная газовая нагрузка, м³/(м² × с).

D P"1 = (18,3*10^-6 *300*33*10^-3*0,025² *2,76*10⁹)/(2*102*10 ^-12*1,626)=374Па

D Р1=686+374=1060 Па

Определение сопротивления корпуса фильтра D P2:

D Р2 = x × V _ВХ ² × r _Г /2

где x - коэффициент гидравлического сопротивления при наиболее рациональных концентрациях корпусов, x = 1,5 – 2, принимаем x =2

V _ВХ - скорость газа на входе в корпус, принимаем V _ВХ = 5м/с;

D Р2 = 2*5² *1,626/2= 40 Па

D Р = 1060 + 40,6=1100 Па.

 

Заключение

 

В процессе проведенных расчетов был выбран рукавный фильтр с импульсной продувкой ФРКИ-30.

Расчет фильтра сводился к определению суммарной площади поверхности фильтровального элемента, его гидравлического сопротивления и сопротивления корпуса фильтра.

Рукавные фильтры типа ФРКИ. фильтры типа ФРКИ — аппараты общепромышленного назначения. Они предназначены для улавливания пылей со средним диаметром частиц 2 мкм и более, не являющихся токсичными, пожаро- или взрывоопасными. Применяются в промышленности строительных материалов, черной и цветной металлургии, пищевой и химической промышленности.

В фильтре запыленный газ проходит через ткань закрытых снизу рукавов в направлении снаружи внутрь; чистый газ выходит через верхние открытые концы рукавов и удаляется из аппарата. Каждый рукав в фильтре натянут на жесткий каркас и закреплен на верхней решетке.

Регенерация осуществляется без отключения секций импульсами сжатого воздуха, поступающего внутрь рукавов сверху через отверстия в продувочных коллекторах

Преимущества установок газоочистки с рукавными фильтрами:

1. высокая степень пылеулавливания;

2. замена фильтровальных рукавов и элементов без прекращения эксплуатации;

3. пониженная чувствительность к эксплуатационным изменениям.

Использованная литература

 

1. Балашов В.Е. Оборудование предприятий по производству пива и безалкогольных напитков: Учебник для техникумов. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. – 248с.

2. Дубальская Э.Н. Очистка отходящих газов – М.,1991

3. Назаров Н. И. Технология и оборудование пищевых производств – М.: Пищевая промышленность, 1977

4. Справочник по производству алкогольных и безалкогольных напитков/ Балашов В.Е., Балантер И.И., Беленький С.М. – М.: Пищевая промышленность, 1979. – 367с.

5. Справочник по пыле- и золоулавливанию / Под общей редакцией Русанова А.А. – 2-е изд. – М.: Энергоатомиздат, 1983

6. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков: Учебник/ Г.А. Ермоаева, Р.А. Колчаева. – М.: ИРПО: Академия, 2000. – 416с.

7. Тимонин А.С. Инженерно-экологический справочник. Учебное пособие в 3х томах – Калуга: Изд-во Бочкаревой, 2003

Содержание

 

Введение

1. Солод. Основные характеристики и требования к продукции

1.1 Поддержка выращивания ячменей пивоваренных сортов

1.2 Основные цели и задачи в области качества

1.3 Характеристика сырья и продукции.

1.4 Физико-химические показатели солода

2. Производство солода

2.1 Очистка, сортирование и хранение ячменя

2.2 Принципиальная схема получения солода

2.3 Технологический процесс производства солода.

3. Очистка газов от пыли

3.1 Методы улавливания пыли

3.2 Рукавные фильтры

3.3 Устройство рукавного фильтра ФРКИ-30

4. Расчет фильтра

4.1 Исходные данные

4.2 Определение удельной газовой нагрузки для рукавных фильтров

4.3 Определение поверхности фильтрования

4.4 Определение числа рукавов

4.5 Гидравлическое сопротивление тканевых фильтров

Заключение

Использованная литература

 

Введение

 

Основным сырьем для производства пива является солод, который получают проращиванием высококачественного ячменя в искусственных условиях при определенных температуре и влажности. Процесс искусственного проращивания ячменя называется солодоращением, а полученный продукт - свежепроросшим солодом. Основная цель солодоращения - накопление в зерне максимального количества активных ферментов, растворение части крахмала и других веществ.

Свежепроросший солод сушат при повышенной температуре для накопления в нем ароматических и красящих веществ, а также для увеличения сроков его хранения. От высушенного солода отделяют ростки и направляют его на склад для выдержки и завершения биохимических процессов.

Пыль, находящаяся в воздухе рабочих помещений, оседает на поверхности кожного покрова работающих, попадает на слизистые оболочки полости рта, глаз, верхних дыхательных путей, со слюной заглатывается в пищеварительный тракт, вдыхается в более глубокие участки органов дыхания (включая легкие).

Зерновая пыль состоит из твердых частиц и минеральных примесей. Эта пыль может вызывать развитие хронического бронхита и реже развитие пневмосклероза. При продолжительном воздействии зерновой пыли возникают иммунные нарушения, и развивается диффузное поражение структур легких.

В данной курсовой работе для очистки воздуха предусмотрена специальная установка – рукавный фильтр.

Рукавные фильтры — широко распространенные и эффективные аппараты пылеулавливания. Их применяют для отделения пыли от газов воздуха в различных отраслях промышленности: в черной и цветной металлургии, химической промышленности, промышленности строительных материалов в текстильной, пищевой промышленности и т.д.

1. Солод. Основные характеристики и требования к продукции

 

Поддержка выращивания ячменей пивоваренных сортов

 

Покупка особой партии ярового пивоваренного ячменя решается результатами лабораторного анализа образцов, предложенных производством. Из отдельных поставок отбираются средние образцы, у которых устанавливаются, прежде всего, влажность, содержание крахмала, белка и всхожесть. Согласно классификации, ячмень, соответствующий требуемым критериям, взвешивается и складируется в отдельные хранилищные банки с учетом показателей по качеству, сортам и местопроисхождению.

Одно из главных требований в производстве пивоваренного солода - это высокое качество ярового ячменя. В период весенней посевной кампании земледельцам предлагается семенной материал европейских сортов, который, обладает лучшим солодорастительным качествам и высокой урожайности.