Установка для кипячения пивного сусла
Полезная модель относится к пищевой промышленности, а точнее к процессу кипячения сусла с хмелем при производстве пива. Технический результат - уменьшение времени нагрева сусла до температуры кипения и сокращение времени кипячения сусла с хмелем. Технологический результат - положительное влияние на некоторые качественные характеристики охмеляемого сусла. Сущность - установка для кипячения состоит из последовательно соединенных трубопроводом емкости, вертикально расположенного кожухотрубного теплообменника и форсунки для впрыска газа. Форсунки для впрыска газа установлены и до теплообменника и после него.
Полезная модель относится к пищевой промышленности, в частности к процессу пивоварения-кипячения пивного сусла с хмелем. Существует установка (котел для кипячения сусла с хмелем) с внешним циркуляционным контуром [1], в котором сусло нагревается во внешнем контуре в кожухотрубном теплообменнике. Циркуляция пивного сусла через теплообменник в процессе нагрева и во время кипячения происходит за счет циркуляционного насоса, установленного перед теплообменником.
Недостатком этой модели является негативные сдвиговые эффекты оказываемые на пивное сусло при прохождении через центробежный циркуляционный насос, а также большой расход электроэнергии.
Существует также полезная модель на установку для кипячения пивного сусла [2], с использованием пластинчатого теплообменника во внешнем циркуляционном контуре, где вместо центробежного циркуляционного насоса используется газлифтный эффект (СО2 ), который оказывает положительный эффект на качество охмеляемого сусла.
Недостатком этой модели является тот факт, что при кипячении и циркуляции пространство между пластинами в теплообменнике забивается частицами хмеля, что значительно снижает скорость циркуляции пивного сусла, пластины создают излишнее гидравлическое сопротивление. В связи с этим возникают проблемы с охмелением сусла.
Технический и технологический результат, который может быть получен при использовании предлагаемой технической модели -уменьшение времени нагрева сусла до кипения, снижение гидравлического сопротивления, отсутствие негативного сдвигового эффекта, газлифтный эффект положительно влияет на некоторые параметры охмеляемого сусла.
Технический эффект достигается за счет того, что предлагается осуществлять нагрев и кипячение пивного сусла во внешнем циркуляционном нагревательном контуре с кожухотрубным теплообменником без центробежного циркуляционного насоса. В этом случае должна наблюдаться естественная циркуляция пивного сусла через теплообменник из-за возникающей разности плотностей и возникающим при кипении пузырькам газа, которые увлекают сусло вверх к выходу из теплообменника. В первоначальный период процесса (нагрев сусла до кипячения) циркуляция сусла может обеспечиваться
созданием газлифтного эффекта в циркуляционном контуре в результате подачи в циркуляционный контур диоксида углерода.
На рисунке 1 представлена схема установки для кипячения сусла вышеуказанным способом. Установка состоит из следующих частей: емкости 1, кожухотрубного теплообменника 2, парогенератора 3, форсунок для подачи газа 4а и 46, линии подвода сусла в теплообменник 5 и вертикально расположенной линии с газожидкостной смесью 6 (область действия газлифтного эффекта). Установка работает следующим образом: горячее (˜76°С) сусло перекачивается в емкость 1. По линии 5 оно поступает в теплообменник 2 и после нагрева по линии 6 возвращается в емкость 1. Греющий пар поступает из парогенератора 3. Во время нагрева сусла до кипения естественная циркуляция практически не наблюдается, поэтому во избежание пригара сусла в теплообменнике циркуляция осуществляется путем подачи газа в форсунки номер 4а и 46. В вертикально расположенном участке трубопровода 6 возникает газлифтный эффект и, за его счет, циркуляция сусла через теплообменник. При достижении суслом температуры кипения подача газа в форсунки 4а и 46 может быть практически полностью прекращена. Установка может работать в периодическом режиме. Предлагаемая полезная модель апробирована в работе в лабораторных условиях и показала свою работоспособность.
Литература
1. Кунце В., Мит Г. Технология солода и пива: пер. с нем. - СПБ., Изд-во «Профессия», 2001. с-297.
2. Сабуров В.А. Полезная модель №27824 «Установка для кипячения сусла» от 20 февраля 2003 года
Установка для кипячения, содержащая емкость для сусла и внешний нагревательный контур, отличающаяся тем, что нагревательный контур выполнен из вертикально расположенного кожухотрубного теплообменника, форсунки для подачи газа и вертикально расположенного участка трубопровода между форсункой и емкостью, вход и выход из теплообменника выполнены в виде конусов.
