Bilans czasowy łączy zbieranie gazu fermentacyjnego, wydajność odzysku, zapasy cieczy i rezerwę zakupionego gazu.
Roczna ilość piwa jest punktem wyjścia
Dwa browary o tej samej rocznej produkcji piwa mogą potrzebować różnych systemów odzyskiwania. Ich naczynia fermentacyjne, kalendarz warzenia, okna odbioru, harmonogram pakowania i zużycie CO₂ mogą się różnić. Przydatne badanie wielkości obejmuje reprezentatywny okres produkcji i rejestruje, kiedy gaz jest dostępny, kiedy spełnia kryteria zbierania i kiedy browar potrzebuje produktu.
Profil źródła powinien pokazywać pojedyncze lub nakładające się partie fermentacji, jeśli jest to praktyczne. Profil zapotrzebowania powinien obejmować procesy, w których wykorzystany zostanie odzyskany CO₂, oraz wymaganą w tych punktach jakość. Prowadź dokumentację zakupionego gazu w tym samym okresie, aby różnice sezonowe lub księgowe nie stwarzały widocznej możliwości odzyskania gazu, która nie występuje w trakcie eksploatacji.
Używaj buforowania gazu i przechowywania cieczy do różnych zadań
Zbiornik gazu może wygładzić krótsze zmiany pomiędzy przepływem fermentacji a wydajnością odzysku. Przechowywanie cieczy równoważy ilość produktu wyprodukowanego i odebranego w różnych skalach czasowych. Obydwa wpływają na działanie, ale jednego nie można zastąpić drugim, po prostu porównując ich wymiary fizyczne.
Jeśli pik źródła jest krótki, dodatkowe buforowanie gazem może pozwolić na przyjęcie większej części tego piku przy mniejszej szybkości przetwarzania. Jeżeli przerwa w produkcji trwa znacznie dłużej, w celu pokrycia zapotrzebowania mogą być potrzebne zapasy cieczy lub zakupiony CO₂. Alternatywy należy porównać pod kątem rzeczywistego czasu trwania, ograniczeń operacyjnych i zainstalowanych kosztów, a nie jednej średniej wartości godzinowej.
Prosty przykład bilansu zapasu produktu
Rozważmy przykładową instalację produkującą 1000 kg/h akceptowanej cieczy przez 12 godzin dziennie. Produkcja wynosi 12 ton dziennie. Jeśli browar zużywa 500 kg/h nieprzerwanie przez 24 godziny, zużycie wynosi również 12 ton. W okresie produkcyjnym zapasy zwiększają się o 500 kg/h; w ciągu pozostałych 12 godzin zmniejsza się w tym samym tempie. Dobowa różnica między maksymalnym a minimalnym zapasem wynosi 6 ton.
Ta arytmetyka nie pozwala wybrać 6-tonowego zbiornika nominalnego. Należy również wziąć pod uwagę zasoby użytkowe zbiornika ciśnieniowego, limity operacyjne, zapasy początkowe, ustalenia dotyczące dostaw i pożądany margines przerw. Pokazuje, dlaczego zbilansowana dzienna ilość nadal wymaga przechowywania: produkcja i konsumpcja odbywają się w różnym czasie.
Przetestuj niekorzystny dzień produkcyjny
Teraz utrzymuj odzysk na poziomie 1000 kg/h przez 12 godzin, ale zwiększ ciągłe zapotrzebowanie do 700 kg/h. Dzienne zapotrzebowanie wynosi 16,8 ton, pozostawiając niedobór 4,8 tony. Większy zbiornik może opóźnić niedobór, jeśli na początku jest pełny, ale nie będzie w stanie rozwiązać powtarzającego się dziennego deficytu. Plan operacyjny wymaga większej ilości produktu spełniającego wymagania, mniejszego popytu lub innego źródła dostaw.
To rozróżnienie jest ważne podczas szczytów pakowania, rozbudowy browaru i sezonowych zmian w warzeniu piwa. Modeluj co najmniej reprezentatywny okres normalny i wiarygodny okres niekorzystny. Unikaj wybierania wydajności sprzętu wyłącznie na podstawie docelowej wartości rocznej, jeśli powoduje to długotrwałe działanie poniżej zamierzonego zakresu obciążenia.
Uwzględnij jakość i zasilanie rezerwowe w tym samym modelu
Tylko gaz dopuszczony zgodnie z ustalonymi kryteriami odbioru należy do profilu dostępnego źródła zasilania. Przedostawanie się powietrza, warunki wczesnej fermentacji, unoszenie cieczy lub innych substancji z gazem lub inne zmiany źródła mogą skrócić użyteczne okno zbiorcze. W teoretycznym oszacowaniu generacji nie należy po cichu zakładać, że cały wytworzony gaz stanie się akceptowalnym produktem ciekłym.
W rozmowie o projekcie łączymy kalendarz fermentacji, zmierzony profil gazu odlotowego, dane zużycia, istniejące magazynowanie i dostawy zakupionego gazu. Analiza odzysku pozwala określić rolę każdego źródła, rezerwę magazynową i priorytety eksploatacji. Daje browarowi również lepszą podstawę do oszacowania ograniczenia zakupów. Wyłącznie odzyskany produkt, który pokrywa rzeczywiste zapotrzebowanie i spełnia wymaganą jakość, może zastąpić zakupiony CO₂.
Często zadawane pytania techniczne
Czy magazynowanie może zrekompensować trwale niewystarczającą wydajność odzysku?
Nie. Może zaradzić niedopasowaniu czasowemu lub skończonej przerwie, ale powtarzający się średni deficyt wymaga kolejnej podaży lub zmiany w produkcji lub popycie.
Czy cały gaz fermentacyjny powinien być uwzględniany jako możliwy do odzyskania?
W praktycznym oszacowaniu odzysku należy uwzględnić jedynie część dostępną do odbioru w ramach uzgodnionego źródła i zakresu operacyjnego.
Arkusz dobowego bilansu zapasu produktu
| Okres | Odzysk produktu spełniającego wymagania | Zapotrzebowanie | Zmiana zapasu ciekłego produktu |
|---|---|---|---|
| 00:00–12:00 | 1000 kg/h × 12 h = 12 t | 500 kg/h × 12 h = 6 t | +6 t |
| 12:00–24:00 | 0 t | 500 kg/h × 12 h = 6 t | −6 t |
| Suma dzienna | 12 t | 12 t | 0 t; nadal konieczny jest roboczy zakres zmian zapasu wynoszący 6 t |
Ten idealny przykład nie obejmuje strat magazynowania i rezerw. Jeżeli produkcja rozpocznie się z pustymi, nadającymi się do wykorzystania zapasami tuż przed dwunastogodzinnym okresem braku odzysku, popyt w dalszym ciągu nie będzie mógł zostać zaspokojony. Liczy się zapas początkowy i kolejność wydarzeń. Powtórz bilans z rzeczywistym nakładaniem się partii, przerwą w odzysku i zdarzeniem szczytowego wykorzystania przed wybraniem nominalnej objętości zbiornika.
Referencje techniczne
- ISBT: Jakość dwutlenku węgla luzem i wytyczne analityczne, publikacja BVG-00001 — Publikacja obejmuje kwestie związane z gazem zasilającym, poziom zanieczyszczeń produktu końcowego i metody analityczne. Sama publikacja chroniona prawem autorskim nie została powielona.
- EIGA: Gazy do żywności i napojów — Kontekst branżowy dla zastosowań gazów w żywności i napojach.
Zastosuj to do swojego projektu
Otwórz narzędzie do oceny źródła , aby zapisać bilans masowy i założenia ekonomiczne. Aby opracować projekt konkretnej instalacji, prześlij nam analizę gazu i specyfikację produktu.
Publikujemy ten przewodnik jako YTC. Nasze zasady redakcyjne wyjaśniają weryfikację źródeł, wsparcie AI i sposób zgłaszania poprawek. Przykłady nie stanowią gwarancji parametrów instalacji.