年消耗量蒸汽表压水衡算发酵生产中，水是必不可少的物料。因为发酵过程涉及的生化反应，是由微生物或酶作生物催化剂的。而微生物和酶的催化作用必须有水的存在，因为这两者都主要由蛋白质组成和起催化作用。缺水则酶无法被激活，微生物便不能生长繁殖。通常以糖为碳源，培养基含水以上时，大多数微生物才能正常生长增值和代谢。所以在发酵生产中，原料处理培养基的制备加热和冷却设备清洗等都需用大量的水。可以说没有水就没有生物反应，发酵生产就无法进行下去。对于发酵生产，水的平衡计算是十分重要的设计步骤，因为水衡算与物料衡算热衡算等工艺计算以及设备的计算和选型产品成本技术经济等均有密切关系。啤酒厂全厂用水工艺流程示意图本设计中的全厂的用水工艺示意图如图所示图啤酒厂全厂用水工艺流程示意图水衡算浸麦用水量的计算原料车间最大用水量为浸麦槽，故水平衡以浸麦槽为计算基准。浸麦曹每槽大麦体积为浸麦后的体积为浸麦开始时槽中水量浸麦槽容量每槽大麦体积浸麦曹每槽大麦体积为式中大麦的相对密度浸麦后的体积为式中为浸渍后大麦的膨胀系数浸麦开始时槽中水量浸麦槽容量每槽大麦体积浸麦槽大麦则浸麦完毕后槽中的水量为水浸麦槽浸渍麦根据生产经验平均浸渍时间为小时，共换水次每槽所需浸渍水量式中第次浸渍用水量最后次浸渍用水量每槽溢流浮麦用水量在浸渍过程中，浸溢水三次排去水面浮物，每次用水量为平均用水量的则共用水量为每槽浸渍大麦共用水量式中浸渍水的宽裕量平均每小时用水量设浸渍时间为小时，则平均每小时用水量为如考虑同时有两个槽用水即另槽换水则用水量浸渍工段洗地用水大清洗时间用水，小时用完发芽地板洗涮用水每天次，每次用水，小时用完其他用水吨平均用水量平均每小时用水量为糖化用水根据第章得知次糖化用水总量为糖化时间为小时，故每小时用水量为冷却水的计算糖化过程冷却用水如图第次蒸煮完后要将米醪降温至中间温度设冷却器内流体温度变化为米醪自来水←则糖冷水米醪米醪设冷却时间为小时,则每小时冷却水的量为糖冷回旋沉淀槽冷却用水设回旋沉淀槽内流体温度变化为热麦汁冷却水←根据第章得知麦汁麦汁所以回旋麦汁麦汁式中麦汁蒸煮后麦汁的量麦汁麦汁麦汁麦汁的比热容水的比热容设冷却时间为小时，则冷却用水量为回旋薄板冷却器冷却用水量薄板换热器内温度变化为麦汁冷却水←故薄板冷却器冷却水耗用量为薄板麦汁麦汁设冷却时间为小时，则薄板冷却器每小时冷却水用量为薄板设备及车间管道清洗用水的计算糖化阶段洗糟用水每原料约用水，糖化次所需原料为则需用水量为洗槽设洗糟时间为小时，则每小时洗糟用水量为洗槽糖化室清洗用水般糖化室及设备每糖化次用水约吨，用水时间为小时，故回旋沉淀槽清洗用水每次清洗用水吨，冲洗时间为小时，则每小时用水量为薄板冷却器清洗用水设每清洗次用水吨，用水时间为小时，则买小时最大用水量为酵母洗涤用水每天酵母泥最大产量约，酵母贮存期每天换水次，新收酵母洗涤次，每次用水量为酵母的倍，则连续生产每天用水量为无菌水设用水时间为小时，故最大需水量为发酵室清洗用水每天清洗发酵罐两个，每个用水吨，洗涮地面用水吨，则洗涮用水量为洗刷设清洗时间为小时，则每小时用水量为贮酒室清洗用水每天清洗贮酒桶个，用水吨，管道及地面冲洗用水吨，清洗时间小时，则每小时用水量为清酒罐清洗用水每天清洗清酒罐个，清洗次用水吨，清洗时间分则用水量为过滤机用水过滤机台，每台过滤机用水量为吨，过滤时间小时则每小时过滤量为其他用水其他用水包括新鲜啤酒桶洗涮用水洗瓶机用水装酒机用水杀菌机用水冲洗地板冲洗管道等，每班需吨，设用水时间小时，则每小时用量为总用水量总全厂每天用水量为全厂年耗水量为式中为啤酒厂年生产天数则每吨产品消耗水量为啤酒年产万吨度纯生啤全厂用水衡算表将上述计算结果整理即可得全厂的水衡算见表表年产万吨纯生啤酒厂用水量衡算表名称规格每吨产品消耗用定额每小时用量每天用量年消耗冷水自来水发酵车间耗冷计算现代发酵工厂通常有制冷系统。无论菌种培养发酵产品提取精制等过程，都可能要求在室温以下的温度进行。啤酒生产过程中，主发酵温度为，和后发酵在左右。此外，许多生物活性物质，如酶乙肝疫苗干扰素以及些抗生素等，其发酵生产或精制提取过都需要在较低温度下进行操作。以上这些过程均需制冷操作。通过耗冷量的计算，结合冷冻工艺要求，选定制冷系统的类型和冷冻机的型号规格进而完成制冷系统的设计。发酵工艺流程示意图本设计糖化车间耗冷工艺流程见图图糖化车间耗冷工艺流程年产万吨度纯生啤酒厂发酵车间耗冷量计算工艺技术指标及基础数据年产万吨纯生啤酒旺季每天糖化次，淡季每天糖化次，每年共糖化次主发酵时间为天锅麦汁装个锥形发酵罐麦汁比热容麦汁水的比热容﹝﹞冷媒用酒精溶液，比热容可视作﹝﹞麦芽糖厌氧发酵热麦汁发酵度。根据发酵车间耗冷性质，可分成工艺耗冷量和非工艺耗冷量两类，即工艺耗冷量麦汁冷却耗冷量近几年来普遍采用段式串联逆流式冷却法。使用的冷却介质为的冷冻水。出口温度为。糖化车间送来的热麦汁温度为，冷却至发酵的起始温度。据表啤酒厂糖化车间物料衡算表，可知每糖化次得热麦汁，而相应的麦汁密度为故麦汁量为又知麦汁的比热容为﹝﹞工艺要求在小时内完成冷却过程，则所消耗冷量为式中和分别为麦汁前后的温度冷却操作过程时间根据设计结果，每个锥形发酵罐装锅麦汁，则麦汁每罐耗冷量为相应的冷冻介质的冷冻水用量为式中分别为冷冻水的初温终温水的比热容，﹝﹞发酵耗冷量发酵期间发酵放热假定麦汁固形物均为麦芽糖，而麦芽糖的厌氧发酵放热量为，设发酵度为，则麦汁放热量为式中是麦汁含麦芽糖的量根据物料衡算表，每锅冷麦汁量为，则每锥形罐发酵放热量为冷麦汁由于工艺规定主发酵时间为天，每天糖化锅麦汁，并考虑到发酵放热的不平衡，取系数为，忽略主发酵期的麦汁升温，则发酵高峰期耗冷量为发酵后期发酵液降温耗冷主发酵后期，发酵液从缓慢降至，每天单罐降温耗冷量为工艺要求在天内完成，则耗冷量为麦汁每天装个锥形罐发酵总耗冷量每罐发酵耗冷量