расчет дрожжегенератора вместимостью 20 м3 для получения чистой культуры дрожжей отъемно-доливного типа

Целью курсового проекта является анализ работы дрожжегенератора, который производит чистые культуры дрожжей.

Стерилизатор сусла изготовляется из меди и лудится внутри чистым оловом. Он имеет лаз, два смотровых стекла, предохранительный клапан, манометр, двойной воздушный фильтр и внутри два змеевика (один над другим), соединенные последовательно через наружный проходной вентиль. Нижний змеевик служит для нагревания, кипячения и охлаждения сусла, верхний – для охлаждения.
Бродильные цилиндры предназначены для первой стадии размножения чистой культуры дрожжей, подготовленных в лабораторных условиях. Они изготавливаются из меди и лудятся чистым оловом. Бродильные цилиндры снабжены небольшими сосудами для хранения чистой культуры дрожжей, которая берется из них перед каждым их опоражниванием и имеют коммуникации стерильного воздуха, стерильного сусла, чистой культуры дрожжей и передачи стерильного сброженного сусла в резервуар предварительного брожения.
На крышке цилиндра имеются два смотровых стекла и два крана со штуцерами: один для пересева чистой культуры, другой для присоединения трубопровода, подводящего сусло. В днище имеются кран и штуцер, соединенные с трубопроводом, отводящим завитки в резервуар предварительного брожения.
Бродильный цилиндр снабжен последовательно соединенным двойным фильтром для фильтрации поступающего воздуха, предназначенного для вытеснения дрожжей в резервуар предварительного брожения и в сосуд для хранения маточных дрожжей.
Резервуар предварительного сбраживания служит для массового размножения дрожжей чистой культуры. Он изготовляется из меди, лудится внутри резервуара находятся два змеевика, расположенные один под другим. Нижний змеевик – для охлаждения.
Помещение для установки Грейнера оборудуется холодильной системой для поддержания температуры воздух 8-9ºС.
Установки Грейнера изготавливаются для пивоваренных заводов различной мощности, в соответствии с этим изменяется и емкость отдельных элементов установки. Так, в установке для завода с годовой производительностью 100 000 гл емкость стерилизатора 360 л, бродильных цилиндров – 180 л, сосудов маточных дрожжей – 10 л и резервуара предварительного брожения – 2000 л. Перед пуском в эксплуатацию установка подвергается мойке и стерилизации паром.
После окончания стерилизатор наполняют горячим суслом из сусловарочного котла или отстойного чана. Сусло кипятят в стерилизаторе 1 ч. Для наиболее интенсивного перемешивания периодически впускают в стерилизатор сжатый стерильный воздух. По окончании стерилизации сусло охлаждают до температуры 8-12ºС. Во избежание образования вакуума в стерилизатор перед прекращением подачи пара впускают стерильный воздух, который способствует также и более быстрому охлаждению сусла.
Охлажденное сусло из стерилизатора под давлением сжатого воздуха подается в бродильный цилиндр, который наполняется на 0.8 его полной емкости. После наполнения бродильного цилиндра стерильным суслом производят первый пересев чистой культуры через специальный кран, установленный на крышке аппарата. Брожение ведется в течение 3 суток.
Часть чистой культуры переводят для хранения в стеклянный сосуд маточных дрожжей, заполняя его полностью. Оставшуюся основную массу чистой культуры дрожжей из бродильного цилиндра переводят под давлением сжатого стерильного воздуха в резервуар предварительного брожения со стерильным суслом, охлажденным до 8ºС.
Затем чистую культуру из сосуда маточных дрожжей переводят в бродильный цилиндр, который наполняет на 0.8 его полной емкости. После наполнения бродильного цилиндра стерильным суслом производят первый пересев чистой культуры через специальный кран, установленный на крышке аппарата. Брожение ведется в течение 3 суток.
Часть чистой культуры переводят для хранения в стеклянный сосуд маточных дрожжей, заполняя его полностью. Оставшуюся основную массу чистой культуры дрожжей из бродильного цилиндра переводят под давлением сжатого стерильного воздуха в резервуар предварительного брожения со стерильным суслом, охлажденным до 8ºС.
Затем чистую культуру из сосуда маточных дрожжей переводят в бродильный цилиндр и наполняют его до установленного уровня стерильным суслом, поступающим под давлением из стерилизатора.
Перед приемом чистой культуры дрожжей резервуар предварительного брожения стерилизуются паром. Затем заполняют его на 0.75 емкости суслом, поступающим непосредственно из холодного аппарата. Сусло, поступившее в резервуар, подогревают о кипения, потом охлаждают до 8ºС. После этого чистая культура дрожжей из бродильного цилиндра переводится в резервуар предварительного брожения.
После трехсуточного брожения сбраживаемую массу переводят в специальный чан предварительного брожения емкостью 100 мг, наполненный 30 гл сусла с температурой 6.5-7ºС. Через 12 ч брожения в этот же чан доливают еще 40 гл сусла. Температуру сбраживаемого сусла поддерживают в пределах 7.5-8ºС. После 36 ч брожения сбраживаемое сусло перекачивают в чан главного брожения емкостью 300 гл с 70 гл налитого в него сусла с температурой 7.0-7.5ºС.
Через 24 ч чан главного брожения доливают суслом и ведут брожение обычным способом, контролируя температуру, концентрацию сусла и осветление.

Проблемы и тенденции развития технологического оборудования винодельческих и пивоваренных предприятий определяются задачами, стоящими перед отечественным виноделием, главная из которых сводится прежде всего к возрождению отрасли и к дальнейшему развитию на базе современной технологии производства.
Решение этой задачи возможно лишь при замене устаревшего оборудования, обновлении технической базы отрасли, внедрении достижений науки и техники, использовании передового зарубежного опыта.
Развитие технологии виноделия обеспечивается реализацией принципиально новых идей, использованием современных физических методов интенсификации производства, внедрением в производство достижений химии и биологии.
Для совершенствования технологического оборудования виноделия и пивоварения большое значение имеет знание и учет при проектировании комплекса различных свойств винограда и плодово-ягодного сырья, промежуточных, готовых и вторичных продуктов. К таким свойствам, кроме морфологических и агробиологических особенностей сырья, относятся физические, физико– механические, структурно–механические, теплотехнические и другие свойства.
Совершенствование технологического оборудования требует серьезных теоретических исследований, ибо теория работы многих видов машин и аппаратов практически не разработана. Углубленный теоретико– экспериментальный анализ протекающих в оборудовании процессов позволит наметить пути его модернизации и создания новых видов машин аппаратов отрасли.
Теоретические исследования в отрасли оборудования должны быть направлены на создание физико-математических моделей процессов виноделия и пивоварения. Их использование даст возможность установить взаимозависимость параметров оборудования, свойств и качества перерабатываемых продуктов на разных этапах производства и будет способствовать созданию и выпуску оборудования сериями, в том числе оборудования малой производительности, модульного оборудования и т.п.
Создание нового оборудования возможно только на базе грамотного прогнозирования его развития и учета результатов прогнозов в реальных конструкторских разработках. При этом особое внимание должно быть направлено на создание энергосберегающего и экономичного во всех отношениях оборудования.
Вместе с тем необходимо отметить, что развитие техники виноделия и в нашей стране, и за рубежом идет параллельными путями и базируется на использовании одних и тех же принципиальных идей. Однако оборудование, выпускаемое многими зарубежными фирмами, зачастую выгодно отличается от отечественного, тщательностью конструкторской проработки, использованием высококачественных комплектующих изделий, совершенством эстетического оформления, т.е. в конечном итоге более высокой культурой изготовления.