啤酒发酵罐设计一罐法发酵，即包括主、后发酵和贮酒成熟全部生产过程在一个罐内完成。
1 发酵罐容积的确定：
根据设计每个锥形发酵罐装四锅麦汁，
则每个发酵罐装麦汁总量V=59.35×4=237.4 m3
锥形发酵罐的留空容积至少应为锥形罐中麦汁量的25%
则发酵罐体积至少应为237.4(1 25%)=296.75 m3,
取发酵罐体积V全为300 m3。
2发酵罐个数和结构尺寸的确定：
发酵罐个数N=nt/Z8×17/4=34 个
式中n—每日糖化次数
t—一次发酵周期所需时间
Z—在一个发酵罐内容纳一次糖化麦汁量的整数倍
锥形发酵罐为锥底圆柱形器身,顶上为椭圆形封头。
设H:D=2.5：1，取锥角为70°，则锥高h=0.714D
V全=лD2H/4лD2h/12лD3/24
得D=5.1 mH=2.5D=12.8 mh=3.6 m
查表知封头高h封=ha hb=1275 50=1325 mm
罐体总高H总= h封 H h=1325 12800 3600=17725 mm
3 冷却面积和冷却装置主要结构尺寸确定：
因双乙酰还原后的降温耗冷量***大，故冷却面积应按其计算。
已知Q=862913 kJ/h
发酵液温度14℃→3℃
冷却介质（稀酒精）-3℃→2℃
△t1=t1-t2′=14-2=12℃
△t2=t2-t1′=3-（-3）=6℃
平均温差△tm=(△t1-△t2)/㏑(△t1/△t2)
=(12-6)/ ㏑(12/6)
=8.66℃
其传热系数K取经验值为4.18×200 kJ/(m2*h*℃)
则冷却面积F=Q1/K△tm
=862913/（4.18×200×8.66）
= 119.2 m2
工艺要求冷却面积为0.45~0.72 m2/ m3发酵液
实际设计为119.2/237.4=0.50 m2/ m3发酵液
故符合工艺要求。
选取Ф109×4.5半圆形无缝钢管作为冷却管，d内=100mm，d平均=105mm
每米管长冷却面积F0=105×10-3×1=0.105 m2
则冷却管总长度L=F/ F0=119.2/0.105=1135 m
筒体冷却夹套设置二段，且均匀分布。
每段冷却带管长L0=L/n=1135/2=567.5 m
取蛇管圈之间的间距hp=0.12m，蛇管圈直径Dp=5.1 0.018 0.105/2=5.17 m
每圈蛇管长度 l=[(лDp)2 hp2]1/2 =[(3.14×5.17)2 0.122]1/2 =16.4 m
每段冷却带圈数Np=L0/l=567.5/16.4=35圈
则每段冷却带蛇管高度h0=(35-1) ×0.12=4.08 m
冷却夹套的位置：柱体上段夹套的顶部一般设置在酒液液面以下375px，下段夹套的顶部则设在50%酒液总容以下375px，锥角夹套尽量靠近锥底，向上排列。
发酵罐内液体浸没筒体高度：
H1=（V醪-V锥）/S罐
=[237.4-(1/12)×3.14×5.12×3.6]/[(1/4)×3.14×5.12]
=10.43 m
则柱体上段夹套在筒体的顶部高度H2=10.43-0.15=10.28 m
下段夹套在筒体的顶部高度：
H3 =（50% V醪-V锥）/S罐-0.15
=4.61-0.15
=4.46m
两冷却夹套间距H′=H2-h0-H3=10.28-4.08-4.46=1.74 m
设两个温度传感器，其位置底部一个设在柱体的底部，
与下段夹套底部距离为750px上面一个则设在上部冷却夹套的下面，与上段夹套底部距离也为750px。
设两个可关闭的人孔，其直径为1250px，下部人孔在锥体***下端流出口处上部人孔在酒液液面以上，其在筒体的高度为10.60m。
4发酵罐壁厚计算：
S=PD/（2[σ]φ-P= C（cm=式中 P—设计压力,现取P=0.2 MPa
D—发酵罐内径，D=510 cm
[σ]—不锈耐酸钢（1Cr18Ni9Ti=的许用应力，[σ]=137 MPa
Φ—焊缝系数，其范围在0.5]1之间，现取φ=0.7
C—壁厚附加量（cm= C=C1 C2 C3
C1—钢板负偏差， C1=0.5 mm
C2—为腐蚀裕量， C2=0 mm
C3—加工减薄量，对冷加工C3=0，热加工封头C3=10%S0 现取C3=0
则C=0.5 0 0=0.5mm=1.25px
S=0.2×510/（2×137×0.7-0.2
= 0.05
=0.58 cm
查钢材手册圆整为S=6 mm
封头壁厚计算：
标准椭圆封头的厚度计算公式如下：
S=PD/（2[σ]φ-P= C（cm=
式中P=0.2 MPa
D=510 cm
[σ]=137 MPa
φ=0.7
C=0.05 0 0.1=0.15 cm
则S=0.2×510/（2×137×0.7-0.2
= 0.15
=0.68 cm
查钢材手册圆整为S=8 mm 因锥形发酵罐置于露天（锥部置于室内=，为了进行良好的保温，以降低生产中的耗冷量，故在罐外壁加500px厚的聚酰氨树脂作为保温层，在保温层外用瓦楞型板材设一外防护层。
5 排料管直径的确定：
每罐发酵液量为58.40×4=233.6 m3,设4h之内排空，
则物料体积流量Q=233.6/3600×4=0.0162 m3/s
取发酵液流速为v=1 m/s
则排料管截面积F=Q/v=0.0162/1=0.0162 m2
管径d=[F/(л/4)] 1/2
=[0.0162/(л/4)] 1/2
=0.144 m
选取无缝管Ф159×4.5,d内=150 mm, d内[d,故可满足要求。
管道截面积F′=(л/4) ×0.152=0.0177 m2
则相应流速比P=Q/ F′V=0.0162/0.0177×1=0.92倍
排料时间t=4×0.92=3.68 h
