1.Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh trong nhà máy bia:
Trong các nhà máy bia người ta sử dụng hệ thống lạnh trung tâm để làm lạnh các đối tượng sau :
- Làm lạnh các tank lên men và tank thành phẩm
- Làm lạnh tank men giống
- Làm lạnh nhanh nước 2oC
- Làm lạnh nhanh dịch đường sau hệ thống nấu.
- Làm lạnh trung gian hệ thống CO2
- Các hộ tiêu thụ khác: bảo quản hoan, điều hoà không khí
...
Sau đây là sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh trung tâm sử dụng môi chất NH3 ở nhà máy bia hiện đại. Hệ thống lạnh sử dụng glycol và nước làm chất tải lạnh. Trước kia trong nhiều nhà máy bia người ta sử dụng chất tải lạnh là nước muối. Do tính chất ăn mòn của nước muối ảnh hưởng quá lớn đến hệ thống các thiết bị nên hiện nay hầu hết đã được thay thế bằng chất tải lạnh glycol .
1- Máy nén; 2- Bình chứa cao áp; 3- Dàn ngưng; 4- Tách dầu; 5- Bình bay hơi; 6- Bình thu hồi dầu; 7- Bơm glycol đến các hộ tiêu thụ; 8- Bơm glycol tuần hoàn; 9- Thùng glycol
Các thiết bị chính bao gồm: Máy nén 1 cấp hiệu MYCOM, bình bay hơi làm lạnh glycol, dàn ngưng tụ bay hơi, các thùng chứa glycol và các thiết bị phụ khác của hệ thống lạnh.
Thùng chứa glycol được chế tạo bằng inox, bên ngoài bọc cách nhiệt gồm 02 cái có nhiệt độ khác nhau, đảm bảo bơm glycol đã được làm lạnh đến các hộ tiêu thụ và bơm glycol sau khi sử dụng đến bình bay hơi để gia lạnh. Giữa 02 thùng glycol được thông với nhau tạo ra sự ổn định và cân bằng.
Bình bay hơi làm lạnh glycol
1- áo nước; 2- Thân bình; 3- Tách lỏng; 4- Gas ra; 5- Tấm chắn lỏng; 6- ống trao đổi nhiệt; 7- Nước ra; 8- Nước vào; 9- Chân bình; 10- Rốn bình; 11- ống nối van phao
Trên hình trình bày cấu tạo của bình bay hơi làm lạnh glycol. Về cấu tạo bình bay hơi giống bình ngưng ống chùm nằm ngang. ở đây glycol chuyển động bên trong ống trao đổi nhiệt, môi chất sôi bên ngoài ống. Phía trên bình bay hơi có gắn sẵn bình tách lỏng, để đảm bảo sự chuyển động của gas bên trong bình bay hơi người ta bố trí 02 ống hút ở 2 phía của bình. Phía dưới có rốn để gom dầu về bình thu hồi dầu. Để đảm bảo lỏng trong bình không quá cao gây ngập lỏng máy nén người ta sử dụng van phao khống chế mức dịch trong bình bay hơi nằm trong giới hạn cho phép.
2.Tính toán nhiệt trong nhà máy bia:
Hệ thống lạnh nhà máy bia có các tổn thất nhiệt chính sau đây:
-Tổn thất do truyền nhiệt qua tất cả các thiết bị sử dụng và bảo quản lạnh.
-Tổn thất nhiệt do làm lạnh nhanh dịch đường húp lông hoá sau hệ thống nấu.
-Tổn thất nhiệt để làm lạnh các đối tượng khác.
a. Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt ở các thiết bị sử dụng và bảo quản lạnh
Tổn thất nhiệt ở tất cả các thiết bị làm lạnh, bao gồm:
- Các tank lên men và tank thành phẩm;
- Bình bay hơi làm lạnh glycol;
- Thùng glycol;
- Thùng nước 2oC;
- Các thùng men giống;
Việc tính tổn thất nhiệt ở các thiết bị này có đặc điểm tương tự nhau, đó là tổn thất nhiệt chủ yếu qua vách có dạng hình trụ, bên ngoài tiếp xúc không khí, bên trong là môi trường lạnh (Môi chất lạnh, glycol, dịch bia hoặc nước lạnh)
Khi tính tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che của tank lên men, tank thành phẩm và thùng men giống chúng ta gặp khó khăn về 2 vấn đề :
- Dọc theo bề mặt bên trong của tank có vị trí tiếp xúc với dịch bia, có vị trí tiếp xúc với glycol và có nơi tiếp xúc với không khí nên khó xác định hệ số toả nhiệt bên trong. Vì vậy, một cách gần đúng có thể
coi như tổn thất từ dịch bia ra môi trường xung quanh.
- Phần thân hình trụ, phần đáy và đỉnh có thể hình côn hoặc hình elip khá khó xác định. Để đơn giản bài toán tạm qui đổi diện tích toàn bộ ra dạng hình trụ và bên trong coi như tiếp xúc với một môi trường lạnh nhất định nào đó.
Tổn thất do truyền nhiệt qua thân trụ có thể được tính theo công thức sau : Q = k.h.∆t

Trong đó:
h - Chiều cao hay dài qui đổi của bình, m;
d1, d2 là đường kính ngoài cùng và trong cùng của lớp vật liệu vỏ, m;
α1 - Hệ số toả nhiệt bên trong, W/m2.K;
α2 - Hệ số toả nhiệt bên ngoài, W/m2.K;
∆t = t1 - t2 : Hiệu nhiệt độ không khí bên ngoài và môi chất bên trong
λi - Hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu, W/m.K.
Các thông số các thiết bị