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Messieurs Hans K O C K et Rudolf Q U I T T pour: Appareil servant à l'évaporation et à la cuisson pour cuves de cuisson et particulièrement pour brassins
L'introduction de la cuisson à vapeur dans les brasseries, les distilleries, les sucreries et industries connexes a donné naissance a un grand nombre de constructions de cuves de cuis- son, dont l'effet a considérablement dépassé, au point de vue économique, celui qui était obtenu par la cuisson au feu. La consommation de combustible a été notablement réduite par la cuisson à la vapeur'plus économique.
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Toutefois, comme les températures des parois des appa- reils de chauffage diffèrent pour la cuisson au feu et la cuisson à la vapeur, la cuisson se fait aussi différemment.
Dans les brasseries notamment, on a remarqué que toutes autres conditions restant les mêmes, les bières brassées avec cuis- son au feu étaient meilleures que celles produites avec cuis- son à la vapeur. Ceci doit être attribué au fait que dans la cuisson au feu la température élevée des parois à pour effet de produire dans le liquide soumis à la cuisson des bulles de vapeur surchauffée qui exercent une influence favorable sur le produit de la cuisson. Cette action favorable ne peut pas être obtenue au même degré dans la cuisson à la vapeur.
L'invention a pour effet de supprimer ces inconvénients.
Cette invention consiste à établir un tuyau ascendant qui communique avec la partie inférieure de la capacité du récipient de cuisson et entoure un dispositif de chauffage, tandis que son extrémité supérieure pénètre dans la partie supérieure de la chambre interne du récipient.
Le dessin représente à titre d'exemples quelques formes d'exécution de l'invention.
Fig. 1 est une coupe à travers la cuve-matière et le reverdoir combinés pourvus du nouvel appareil à cuire et éva- porer.
Fig. 2 montre en coupe uneseconde forme d'exécution de l'invention.
Fig. 3 est une vue en plan d'un dispositif distributeur pour le nouvel appareil a cuire et évaporer.
Fig. 4 montre en plan un autre distributeur.
Fig. 5 est un détail du dispositif de chauffage pour le nouvel appareil à cuire et évaporer, et
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Fig. 6 représente encore une autre forme d'exécution de l'invention, partiellement en coupe.
L'appareil à cuire et évaporer (Fig. 1) consiste en un corps chauffant 1, pourvu d'un tuyau d'amenée de vapeur dis- posé au centre et se bifurquant en tuyaux de chauffage verti- caux 2 qui se réunissent de nouveau à la partie inférieure dans un tuyau de chauffage annulaire 3. Au point le plus bas de ce dernier est raccordé un tuyau d'écoulement des eaux de condensation 4 allant de bas en haut. Les tuyaux 1 et 4 sont reliés par des tuyaux métalliques flexibles 7 et 8 à une sou- pape à vapeur 5 et une soupape d'eau de condensation 6, res- pectivement.
Autour des éléments de chauffage 1, 2, 3 est disposé un tuyau ascendant conique 9 formé de deux pièces oscillant sur une charnière 10 de manière à pouvoir s'ouvrir. Lorsqu'elles sont fermées les pièces du tuyau ascendant sont maintenues dans leur position par un cerceau ou organe analogue. Le tuyau d'admission de vapeur 1 disposé axialement est muni d'un rebord 11 qui sert de support au distributeur 12 également disposé au centre de l'appareil.
Ce distributeur 12 comprend une pièce centrale tubulaire dont le bord inférieur pénètre d'une faible quantité dans l'extrémité supérieure du tuyau conique 9 de telle façon que lorsque les deux pièces de ce dernier sont ouvertes, le dis- tributeur reste dans sa position. Le distributeur 12 est monté sur un support à bille double 13 et peut présenter un nombre quelconque de branches dont les orifices de décharge 14 ou 15 s'ouvrent soit radialement, Fig. 3, soit tangentiellement, Fig. 4.
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l'élément de chauffage 1 est monté sur une pièce trans- versale 16 portée par des tiges filetées 17 et susceptible d'être déplacée verticalement au moyen d'une commande à vis sans fin 20 et d'une tige horizontale 18 actionnée par un volant de manoeuvre 19.
A la cuve 24, recouverte d'un couvercle 25, est relié rigidement un tuyau d'admission 21, ouvert à la partie infé- rieure, qui s'évase vers le bas en forme de cône et dont l'extrémité supérieure pénètre à l'intérieur du tube conique 9.
Dans l'appareil à cuire et évaporer pour reverdoir à surface d'évaporation constante suivant la Fig. 2, la pièce fixe du tube conique 9 et la tige de la charnière sont reliées à la cuve 24 par des supports 22 et 23. Le tuyau d'évacuation de l'eau de condensation 4 passe,à sa partie inférieure, à travers la cuve.
Les tuyaux verticaux-2 du dispositif de chauffage sont reliés par une.pièce intermédiaire 30 au tuyau annulaire 3.
Cette pièce 30 est construite de telle manière qu'elle pré- sente une languette 31 pour guider la vapeur sortant du tuyau 2 et une languette 32 pour guider l'eau de condensation à sa sortie. L'eau de condensation s'échappe par une tubulure 33.
Grâce à ce dispositif, la vapeur surchauffée conserve sa vi- tesse de circulation initiale, tandis que l'eau de condensa- tion s'écoule dans le circuit fermé et assure ainsi en tous points une température uniforme des parois. En outre, la gran- de vitesse de circulation de la vapeur surchauffée provoque l'entraînement de l'eau de condensation qui est enlevée par la languette 32 et évacuée par la tubulure d'eau de condensa- tion 33.
Le courant de vapeur surchauffée circule alors entre les languettes 31 et 32 et est aspiré, ainsi que cela se produit
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dans un injecteur, par la vapeur surchauffée introduite par 2 le long de la paroi 31, comme par une tuyère ou un injecteur.
Si l'appareil à cuire ou évaporer suivant la Fig. 1 doit être mis en service, on commence par régler sa position en hauteur d'après le niveau du moût qui se trouve dans la cuve, en faisant tourner le volant de manoeuvre 19 de manière à dé- placer les tiges filetées 17. On ouvre ensuite la soupape à vapeur 5 et la soupape à eau de condensation 6. Les bulles de vapeur qui se produisent sur les éléments de chauffage 1, 2 et 3 se répartissent dans le liquide soumis à la cuisson en- fermé dans le tube montant 9 et forment avec ce liquide un mélange léger qui est refoulé de bas en haut à travers le distributeur 12 sous l'effet de la pression du liquide qui se trouve dans la cuve, Il se produit ainsi une vive circula- tion du liquide soumis à la cuisson, ce qui assure une rapide transmission de la chaleur.
Lorsque le mélange quitte la chambre de distribution, la vapeur en est séparée et le li- quide retombe sur la surface évaporatoire, de sorte qu'on évite ainsi une surcuisson ou une montée anormale de l'écume.
Si l'on emploie un distributeur 12 avec décharges tan- gentielles 15 suivant la Fig. 4, il tourne sous l'effet de la réaction provoquée par l'écoulement du liquide, en en- traînant le tube montant 9 autour de son axe.
Lorsque le distributeur 12 est placé dans sa position la plus haute, le mouvement ascendant rapide du liquide dans le tube montant 9 a pour effet de produire aussi dans le tuyau 21 une aspiration du liquide, de la même manière que dans un injecteur, de sorte que les couches inférieures du liquide soumis à la cuisson se mettent également en mouvement et participent a la cuisson'et à l'évaporation. Le liquide
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circule donc alors d'une façon continue à travers le tuyau 21 et le tube 9.
Le fonctionnement du dispositif suivant la Fig. 2 est analogue.
Au point de vue de la technique en brasserie, le nouveau dispositif réalise un grand progrès, car le mélange de liquide et de vapeur plus léger circule à une grande vitesse le long des surfaces de chauffe parcourues en contre-courant par l'a- gent de chauffage et est surchauffé, donnant lieu à des pro- duits de grillage appréciés et provoquant la désagrégation des principes difficilement solubles, ce qui ne pouvait être obtenu jusqu'à présent, dans les mêmes conditions, que par la cuisson au feu peu économique.
Un avantage important du nouvel appareil est de pouvoir sans modification être monté facilement dans toute cuve de cuisson.
Le tube montant à charnières 9 permet un nettoyage faci- le du dispositif, ce qui est essentiel en brasserie.
Un autre avantage réside dans le mélange parfait du li- quide obtenu par le brassage intime et par la grande vitesse à l'intérieur du tube montant, qui provoque une bonne sépara- tion de la partie trouble et du bon brassin.
Les figs. 6 et 7 représentent d'autres formes d'exécution de l'invention, disposées à l'extérieur de la cuve.
L'appareil à cuire et chauffer consiste ici en des tubes de montée 36 enfermés et pourvus de soupapes d'arrêt 35 ; ces tubes communiquent, par des tuyaux de connexion 37, avec la partie inférieure de la cuve ou du brassin 24 et ils sont en substance disposés verticalement et munis de tuyaux d'écoule- ment 38 qui les relient au récipient 24.
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A l'intérieur du tube de montée 36 sont disposés des éléments de chauffage 39 montés concentriquement dans celui- ci au moyen de nervures de guidage 40.
Pour introduire la vapeur, on se sert de tubulures 41, qui sont disposées à la partie inférieure du tube 36. Au point le plus pas des dispositifs de chauffage sont placées des purges d'eau de condensation 42. A l'intérieur des tubes de chauffage 39, fermés en haut et en bas, sont disposés des tuyaux concentriques 43, qui sont maintenus en place par des nervures de fixation 44.
Les tuyaux d'amenée de vapeur 41 sont pourvus de tuyères 45 qui débouchent comme des injecteurs dans le tuyau 43, de sorte que la vapeur qui y arrive s'élève dans ce dernier, dévie au point le plus élevé et circule de haut en bas. La vapeur est mise en mouvement par la vapeur admise comme dans un injecteur, de sorte qu'elle circule dans les tuyaux 43 de même que dans les espaces annulaires entre les tuyaux 39 et 43. on assure ainsi une bonne transmission de chaleur, une température aussi uniforme que possible sur toute la surface de chauffe et un entraînement de l'eau de condensation.
La forme d'exécution de l'invention représentée sur la Fig. 7 se distingue de l'exemple d'exécution suivant la Flg.6 par le fait que l'extrémité supérieure du tuyau déversoir 38 n'est pas relié au récipient 24 directement, mais par l'in- termédiaire d'une tubulure d'entrée 38a. Cette tubulure 38a. rigidement raccordée au-récipient 24 peut être raccordée par vissage, d'une manière facilement desserrable, à l'extrémité supérieure du tuyau 38. En outre, l'extrémité inférieure du tube de montée 36 est reliée au tuyau de connexion 37 par une pièce intercalaire 36a qui peut y être facilement vissée.
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La pièce intercalaire 36a ou encore le bord inférieur du tuyau de chauffage 39 est disposée plus bas que le fond du récipient 24, de sorte que même si ce dernier n'est que fai- blement rempli, la hauteur du liquide dans le tube de montée 36 est plus élevée, ce qui assure l'ascension du liquide vers la décharge 38.
Dans la pièce intercalaire 36a se trouve une tubulure d'entrée et une tubulure de sortie. Cette dernière peut être fermée par un robinet qui établit la connexion avec une pompe, au moyen de laquelle le liquide peut être extrait du récipient, de manière à vider complètement le tube de montée.
On met en service les dispositifs suivant les Figs. 6 et 7 en ouvrant la soupape 35, de sorte que le contenu du réci- pient 24, d'après la loi des vases communiquants, s'élève dans les tuyaux 36 à la même hauteur que dans le récipient.
Par suite de l'évaporation qui se produit, il se forme dans les tuyaux 43 un mélange plus léger qui, sous l'action de la pression régnant dans le récipient est renvoyé dans ce- lui-ci par les décharges 38.
REVENDI CATIONS
1.- Appareil à cuire et évaporer pour cuves de cuisson, et en particulier pour brassins de brasserie, caractérisé par un tube de montée communiquant avec la partie inférieure de la cuve et entourant un dispositif de chauffage, l'extré- mité supérieure de ce tube de montée débouchant dans la par- tie supérieure de la cuve de cuisson.
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Messrs Hans K O C K and Rudolf Q U I T T for: Appliance used for evaporation and cooking for cooking vessels and particularly for brews
The introduction of steam cooking in breweries, distilleries, sugar factories and allied industries has given rise to a large number of constructions of cooking vats, the effect of which has considerably exceeded, from the economic point of view, that which was obtained by cooking over a fire. Fuel consumption has been significantly reduced by the more economical steaming.
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However, since the temperatures of the walls of the heaters differ for cooking over a fire and cooking with steam, cooking is also done differently.
In breweries in particular, it was noticed that all other conditions remained the same, beers brewed with fire cooking were better than those produced with steaming. This must be attributed to the fact that in the cooking with fire the high temperature of the walls has the effect of producing in the liquid subjected to the cooking bubbles of superheated vapor which exert a favorable influence on the product of the cooking. This favorable action cannot be obtained to the same degree in steaming.
The invention has the effect of eliminating these drawbacks.
This invention is to establish an ascending pipe which communicates with the lower part of the capacity of the cooking vessel and surrounds a heater, while its upper end enters the upper part of the internal chamber of the vessel.
The drawing shows, by way of example, some embodiments of the invention.
Fig. 1 is a section through the combined material bowl and re-green provided with the new cooking and evaporating apparatus.
Fig. 2 shows in section a second embodiment of the invention.
Fig. 3 is a plan view of a dispensing device for the new cooking and evaporating apparatus.
Fig. 4 shows a plan of another distributor.
Fig. 5 is a detail of the heater for the new cooking and evaporating apparatus, and
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Fig. 6 shows yet another embodiment of the invention, partially in section.
The cooking and evaporating appliance (Fig. 1) consists of a heating body 1, provided with a steam supply pipe arranged in the center and branching into vertical heating pipes 2 which meet again. at the bottom in an annular heating pipe 3. At the lowest point of the latter is connected a condensate drain pipe 4 going from bottom to top. The pipes 1 and 4 are connected by flexible metal pipes 7 and 8 to a steam valve 5 and a condensation water valve 6, respectively.
Around the heating elements 1, 2, 3 is arranged a conical rising pipe 9 formed of two parts oscillating on a hinge 10 so as to be able to open. When they are closed, the pieces of the riser pipe are held in their position by a hoop or the like. The axially disposed steam inlet pipe 1 is provided with a flange 11 which serves as a support for the distributor 12 also disposed in the center of the apparatus.
This distributor 12 comprises a central tubular part, the lower edge of which penetrates a small amount into the upper end of the conical pipe 9 in such a way that when the two parts of the latter are open, the distributor remains in its position. The distributor 12 is mounted on a double ball support 13 and can have any number of branches, the discharge ports 14 or 15 of which open either radially, FIG. 3, or tangentially, FIG. 4.
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the heating element 1 is mounted on a transverse part 16 carried by threaded rods 17 and capable of being moved vertically by means of a worm control 20 and a horizontal rod 18 actuated by a handwheel maneuvering 19.
To the tank 24, covered with a cover 25, is rigidly connected an inlet pipe 21, open at the lower part, which widens downwards in the form of a cone and the upper end of which penetrates at the bottom. 'inside the conical tube 9.
In the cooking and evaporating apparatus to re-green with constant evaporating surface according to Fig. 2, the fixed part of the conical tube 9 and the rod of the hinge are connected to the tank 24 by supports 22 and 23. The condensation water discharge pipe 4 passes, at its lower part, through the tank.
The vertical pipes-2 of the heater are connected by an intermediate piece 30 to the annular pipe 3.
This part 30 is constructed in such a way that it has a tab 31 for guiding the steam leaving the pipe 2 and a tab 32 for guiding the condensed water at its exit. The condensation water escapes through a pipe 33.
Thanks to this device, the superheated steam retains its initial circulation speed, while the condensed water flows through the closed circuit and thus ensures a uniform temperature of the walls at all points. Furthermore, the high speed of circulation of the superheated steam causes the entrainment of the condensed water which is removed by the tab 32 and discharged by the condensed water tubing 33.
The stream of superheated steam then flows between the tabs 31 and 32 and is sucked in, as it happens.
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in an injector, by the superheated steam introduced by 2 along the wall 31, as through a nozzle or an injector.
If the appliance to cook or evaporate according to Fig. 1 must be put into service, we start by adjusting its height position according to the level of the must in the tank, by turning the handwheel 19 so as to move the threaded rods 17. We open then the steam valve 5 and the condensing water valve 6. The steam bubbles which form on the heating elements 1, 2 and 3 are distributed in the liquid subjected to cooking enclosed in the rising tube 9 and form with this liquid a light mixture which is discharged from the bottom upwards through the distributor 12 under the effect of the pressure of the liquid which is in the tank. There is thus produced a strong circulation of the liquid subjected to cooking , which ensures rapid heat transfer.
When the mixture leaves the distribution chamber, the vapor is separated therefrom and the liquid falls back onto the evaporating surface, so that overcooking or abnormal rise of the foam is avoided.
If a distributor 12 with tangential discharges 15 according to FIG. 4, it rotates under the effect of the reaction caused by the flow of the liquid, dragging the rising tube 9 around its axis.
When the distributor 12 is placed in its highest position, the rapid upward movement of the liquid in the riser tube 9 has the effect of also producing in the pipe 21 a suction of the liquid, in the same way as in an injector, so that the lower layers of the liquid subjected to cooking are also set in motion and participate in cooking and evaporation. The liquid
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therefore circulates continuously through the pipe 21 and the tube 9.
The operation of the device according to FIG. 2 is analogous.
From the point of view of the technique in brewing, the new device achieves a great progress, because the mixture of liquid and lighter vapor circulates at a high speed along the heating surfaces traversed in countercurrent by the agent. heating and is superheated, giving rise to appreciated roasting products and causing the disintegration of the hardly soluble principles, which could not be obtained until now, under the same conditions, only by uneconomical fire cooking.
An important advantage of the new appliance is that it can be easily fitted without modification in any cooking vessel.
The hinged upright tube 9 allows easy cleaning of the device, which is essential in the brewery.
Another advantage is the perfect mixing of the liquid obtained by the intimate stirring and by the high speed inside the riser, which causes good separation of the cloudy part and the good mash.
Figs. 6 and 7 show other embodiments of the invention, arranged outside the tank.
The cooking and heating apparatus here consists of riser tubes 36 enclosed and provided with shut-off valves 35; these tubes communicate, by connection pipes 37, with the lower part of the tank or the mash 24 and they are in substance arranged vertically and provided with discharge pipes 38 which connect them to the receptacle 24.
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Inside the riser tube 36 are arranged heating elements 39 mounted concentrically therein by means of guide ribs 40.
To introduce the steam, use is made of pipes 41, which are arranged at the lower part of the tube 36. At the lowest point of the heating devices are placed condensate water drains 42. Inside the tubes of heater 39, closed at the top and bottom, are arranged concentric pipes 43, which are held in place by fixing ribs 44.
The steam supply pipes 41 are provided with nozzles 45 which open out as injectors into the pipe 43, so that the steam which arrives therein rises in the latter, deflects at the highest point and circulates from top to bottom. . The steam is set in motion by the steam admitted as in an injector, so that it circulates in the pipes 43 as well as in the annular spaces between the pipes 39 and 43. This ensures good heat transmission, a temperature as uniform as possible over the entire heating surface and entrainment of condensation water.
The embodiment of the invention shown in FIG. 7 differs from the exemplary embodiment according to Flg.6 by the fact that the upper end of the weir pipe 38 is not connected to the receptacle 24 directly, but by the intermediary of a tubing of entry 38a. This tubing 38a. rigidly connected to the container 24 can be screwed, in an easily loosened manner, to the upper end of the pipe 38. Further, the lower end of the riser tube 36 is connected to the connection pipe 37 by a coin. spacer 36a which can be easily screwed thereon.
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The spacer 36a or the lower edge of the heating pipe 39 is arranged lower than the bottom of the container 24, so that even if the latter is only slightly filled, the height of the liquid in the riser tube 36 is higher, which ensures the ascent of the liquid towards the discharge 38.
In the intermediate piece 36a there is an inlet pipe and an outlet pipe. The latter can be closed by a tap which establishes the connection with a pump, by means of which the liquid can be extracted from the container, so as to completely empty the riser tube.
The devices according to FIGS. 6 and 7 by opening the valve 35 so that the contents of the container 24, according to the law of communicating vessels, rise in the pipes 36 to the same height as in the vessel.
As a result of the evaporation which takes place, a lighter mixture forms in the pipes 43 which, under the action of the pressure prevailing in the container, is returned therein via the discharges 38.
REVENDI CATIONS
1.- Cooking and evaporating apparatus for cooking vessels, and in particular for brewery brews, characterized by a riser tube communicating with the lower part of the vessel and surrounding a heating device, the upper end of this riser tube opening into the upper part of the cooking chamber.