CN104379720A - 麦芽汁蒸发装置 - Google Patents

Abstract

在啤酒酿酒过程中，在麦芽汁煮沸后，在麦渣分离器中从麦芽汁中分离出热麦渣。在该过程期间，在麦芽汁中进行物质转化，其转化产物的一部分是不期望的。该产物必须与从在蒸发装置中的麦芽汁中逸出的蒸汽一起被排出。传统的蒸发装置具有带有圆柱形的壁部分的容器。麦芽汁被喷射到其内侧上并且沿着其内侧向下加速地流到排出开口。由此，麦芽汁的停留时间相对短。在根据本发明的麦芽汁蒸发装置中，麦芽汁被施加到其上的壁部分(11)构造成向上敞开的空心的截头圆锥形，并且所述截头圆锥形的下端部形成所述用于麦芽汁的流出开口(14)。在输送管路(23)的端部上的用于麦芽汁的离开开口(27)布置在截头圆锥形的壁部分(11)的上部区域中并且在周向上至少近似相对于所述截头圆锥形的壁部分(11)的内侧相切地取向。由此，在该上部的区域中，麦芽汁以薄的液体膜的形式被施加到截头圆锥形的壁部分的内侧上，麦芽汁从该处在近似螺旋形的液体轨迹上逐渐流向流出开口。由此，麦芽汁膜具有足够的时间使蒸汽和挥发性内容物逸出，其通过排出开口(21)被导出。

Description

麦芽汁蒸发装置

背景技术

在啤酒酿酒过程中，在麦芽汁煮沸后，在麦渣分离器(Trubabscheider)中从麦芽汁中分离出热麦渣。在该过程期间，在麦芽汁中进行物质转化。该转化产物的一部分是不期望的。其必须从麦芽汁中分离出来。在蒸发装置中，挥发性的转化产物与从麦芽汁中逸出的蒸汽一起被排出。

这种蒸发装置在期刊《酿酒工业》(2012年第四期的第22页至24页，特别是在第24页上，右侧栏中，第4-12行)中进行了描述。该蒸发装置具有通过多个壁部分形成的容器。

一个壁部分形成圆柱形的圆周壁。在该壁部分的区域中布置有具有八个喷嘴的分配环，借助于这些喷嘴将麦芽汁喷到容器的圆柱形内壁上，液体沿着内壁流下。

在形成容器的平的底部的另一壁部分中，存在用于麦芽汁的流出开口流出管路联接到该流出开口上。

用作容器的盖部的另一壁部分构造成截头圆锥形并且在其上端部上具有用于从麦芽汁中分离的蒸汽的排出开口用于蒸汽的排出管路联接到该排出开口上。

在该蒸发装置中，重力加速度已经作用到从喷嘴中离开的麦芽汁射流上，这使得被施加到垂直的圆柱形壁的内侧上的麦芽汁膜前进。麦芽汁膜向下加速地流向流出开口。由此得到麦芽汁在圆柱形壁上相对短的停留时间。这样减小了蒸发率。此外，通过将喷射麦芽汁喷到圆柱形壁上，麦芽汁的一部分可能形成与蒸汽雾一起从装置中被排出的气雾。

发明内容

因此本发明的目的是，实现一种麦芽汁蒸发装置，其与已知的装置相比使得麦芽汁在相关壁部分上更长的停留时间和更高的蒸发率成为可能。该目的通过具有在权利要求1给出的特征的麦芽汁蒸发装置实现。

通过具有用于麦芽汁的流出开口的壁部分构造成向上敞开的空心的截头圆锥形，并且通过用于麦芽汁的离开开口布置在截头圆锥形的壁部分的上部区域中并且在截头圆锥形的壁部分的周向上至少近似相对于截头圆锥形的壁部分的内侧相切地取向，在该上部的区域中将以液体膜的形式的麦芽汁施加到截头圆锥形的壁部分的内侧上，麦芽汁从该处开始在近似螺旋形的液体轨迹上逐渐地朝向流出开口流动，从而麦芽汁膜具有足够的时间，使得蒸汽逸出并且由此挥发性的内容物与蒸汽一起逸出，之后蒸汽通过排出开口从容器中被导出。

通过根据权利要求2所述的装置的设计方案，促进了麦芽汁轨迹的近似螺旋形的走向并且延长了麦芽汁在壁部分的内侧上的停留时间。通过根据权利要求3所述的装置的改进方案，强化了该作用。

通过根据权利要求4所述的装置的设计方案实现，截头圆锥形的壁部分的内侧尽可能均匀地且完全被麦芽汁膜覆盖。这特别适用于根据权利要求5所述的装置的改进方案。

通过根据权利要求6所述的装置的设计方案实现，麦芽汁膜不会受到在截头圆锥形的壁部分的内侧上的安装件，即，也不会受到离开开口自身地干扰。

通过根据权利要求7所述的装置的设计方案，在用于麦芽汁的输送管路和离开开口之间实现镇静区间，其促进了均匀地将麦芽汁膜施加到截头圆锥形的壁部分的内侧上。这特别是适用于根据权利要求8所述的装置的改进方案。

通过根据权利要求9所述的装置的设计方案，有利于施加宽的但薄的液体膜的形式的麦芽汁。在根据第二替选特征的装置的构造方案中，液体膜首先在周向上被加速，这延迟了麦芽汁膜的下降并且延长了其在截头圆锥形的壁部分的内侧上的停留时间，并且此外用于使麦芽汁膜具有涡流的流动特性，这强化了挥发性转化产物的分离。

通过根据权利要求10所述的装置的设计方案，简化了容器的结构并且简化了其制造，因为容器总共仅具有两个壁部分。在根据第一替选特征的构造方案中，通过置于下方的壁部分输送麦芽汁，由此，简化了用于麦芽汁的输送管路的构造方案。在根据第二替选特征的构造方案中，麦芽汁通过置于上方的壁部分被引入容器中，从而截头圆锥形的壁部分的内侧不具有安装件并且不干扰随后施加的麦芽汁轨迹。

通过根据权利要求11所述的装置的设计方案实现，在容器的下部分中在蒸发过程期间保持获得一定的麦芽汁水平，从而接入流出管路中的输送泵不会干式地工作。

通过根据权利要求12所述的装置的设计方案，除了蒸发过程，同时也分离可能包含在麦芽汁中的麦渣。

通过根据权利要求13所述的装置的设计方案，实现了特别简单设计的麦渣分离装置。

通过根据权利要求14所述的装置的设计方案，可根据需要，反冲洗布置在麦渣分离装置中的滤网。

通过根据权利要求15所述的装置的设计方案，可根据需要去除落下的麦渣。

通过根据权利要求16所述的装置的设计方案，可根据需要，借助于冲洗液自动冲洗滤网。

通过根据权利要求17所述的装置的设计方案，可平衡通过蒸发过程在麦芽汁中产生的热损失，从而在保持良好的条件下进行蒸发。这同样可通过根据权利要求18所述的装置的设计方案实现。

附图说明

下面根据两个在附图中示出的实施例详细解释本发明。附图中：

图1示出了麦芽汁蒸发装置的草图；

图2示出了根据在图1中的切割线A-A的装置的截面图；

图3示出了根据在图2中的线B-B的设备截面的放大局部图；

图4示出了具有麦渣分离装置的改进的装置实施形式的局部的且部分示意性截面图。

具体实施方式

图1示出了麦芽汁蒸发装置10的草图或者外部视图，其以下简称为装置10。

该装置10通过两个壁部分形成，确切地说，通过下壁部分11和上壁部分12形成，这两个壁部分相互固定地且密封地连接，特别是相互焊接在一起。下壁部分11近似地具有向上敞开的截头圆锥形的形状。其最上方的边缘区域13在朝向上壁部分12的方向上弯曲。

在下壁部分11的下端部上布置有用于麦芽汁的流出开口14。将麦芽汁继续引导到处理工位的流出管路15联接到该流出开口14上。在附图中未示出的用于麦芽汁的输送泵通常接入该流出管路15中。

截头圆锥形的壁部分11的打开角度α可为120°至175°。适宜地，该打开角度为至少150°或更大，以延长麦芽汁膜在截头圆锥形的壁部分11的内侧上的停留时间。

下壁部分11具有纯截头圆锥形的壁区域16。其大部分根据“传热板(Temp-plate)形式”以双壁的方式构造，其中，其内壁17和其外壁18沿着边缘并且在内部区域中根据确定的布置模型以点的方式相互焊接在一起。随后，使壁中的一个膨胀，从而其具有形成在中间的间隙19的鼓起部，该间隙19可被加热介质或冷却介质穿流，以将热能给到麦芽汁或者从麦芽汁导出热。在蒸发时适宜的是，将热能输送给麦芽汁，以平衡通过蒸发出现的热损失。在图3中，右侧示出了联接管路20中的一个，通过该联接管路20可输送或导出加热介质或冷却介质。代替根据“传热板形式”的截头圆锥形的壁区域16的构造方案，也可通过与其外侧焊接在一起的部分管将热介质或冷介质输送到壁区域16。

上壁部分12用作装置10的盖部。其同样构造成截头圆锥形，但也可构造成拱形。上壁部分12在其上端部上具有用于蒸汽的且用于与蒸汽一起离开的麦芽汁的挥发性内容物的排出开口21。用于蒸汽和所携带的内容物的排出管路22联接到该排出开口上。蒸汽可沉积在冷凝器中，并且在此可分离所携带的内容物。

在上壁部分12上布置有用于麦芽汁的输送管路23。在图1和图2中示出了三个输送管路。实际数量根据所选择的装置10的大小、特别根据其直径以及根据力求的麦芽汁产量而确定。输送管路23在周向上均匀分布。为了更好的可见性，未示出三个输送管路23的共同的供给管路。

三个输送管路23通过在壁部分12中的凹口延伸到装置10的内腔24中。输送管路23相对于壁部分12密封，尤其地与其焊接在一起。在截头圆锥形的壁区域16的内侧上方，输送管路23在截头圆锥形的壁区域16的周向上弯曲。直的加速区间25联接在该处，其长度至少等于加速区间25的直径的三倍，并且在端部上具有用于麦芽汁的离开开口27的过渡件26联接到加速区间25上。过渡件26的内横截面形状从在加速区间25的端部上的圆形过渡到长的且窄的槽形中，该槽形形成离开开口27并且至少近似平行于截头圆锥形的壁部分11的随后的包络线而取向。在图3中，以比其实际中更远的方式示出了槽的离开开口27。

在镇静区间25的端部和离开开口27之间的过渡件26的内横截面可保持不变，然而适宜地，其可变小。

输送管路23的端部区域如此设计，使得离开开口27与截头圆锥形的壁区域16的内侧具有这样的间距，即，该间距仅仅稍微大于被施加在截头圆锥形的壁区域16的内侧上的麦芽汁膜的厚度。

未示出的是，在截头圆锥形的下壁部分11的下端部的区域中，在用于麦芽汁的流出开口14上方的一定高度上，布置有用于在容器10中的麦芽汁状态的传感器。该传感器与控制器相连接，该控制器将用于麦芽汁状态的传感器的测量信号转化成用于在用于麦芽汁的输送管路23中的输送泵运行的控制信号。

在图4中示出的麦芽汁蒸发装置30的改进的实施形式中，下端部构造成麦渣分离装置31。其它部件和构件构造成与第一实施例相同的或至少相似的，从而可参考对其进行的描述。

在截头圆锥形的壁部分33的下边缘32上联接有用于还在麦芽汁中存在的或重新产生的麦渣的圆柱形的落下管34。其具有预定的长度并且在轴向方向上通过底部35封闭。在其底部35的高度范围中，落下管34具有用于麦渣的输出开口36。该输出开口36布置在落下管34侧上并且也布置在其底部上。用于麦渣的排出管路37联接在排出开口36上。

在落下管34中以同心的方式布置圆柱形的滤网38，其在图4中仅通过虚线示意性地示出中。滤网的长度大于落下管34的长度。滤网的外直径小于落下管34的内径。滤网以可松开且密封的方式与落下管34的底部35相连接。滤网38通常在上端部上敞开。

在麦芽汁蒸发装置30中，与落下管34的底部25相连接的滤网38的下端部提供用于麦芽汁的流出开口39。用于麦芽汁的输出管路41联接在流出开口39上。

在滤网38的内部中布置有冲洗管42，其长度最大等于滤网38的长度，冲洗管42具有多个用于冲洗液的离开开口43并且联接到用于冲洗液的输送管路44上。用于冲洗液的输送管路44密封地被引导穿过用于麦芽汁的输出管路41的壁45。用于冲洗液的在图4中未示出的输送泵联接到用于冲洗液的输送管路44上。

为了更好的可见性，以下部件在图4中未示出。

在落下管34上布置有至少一个用于在落下管34中的麦渣状态的传感器。在用于麦渣的输出管路37中布置有阀和/或输送泵，通过该阀或输送泵可控制麦渣输出，并且存在控制器，借助于该控制器可将用于麦渣状态的传感器的信号转化成用于操纵用于控制麦渣输出或用于泵输送的阀的控制信号。

在滤网38的区域中布置有至少一个用于在滤网38处的麦渣沉积度的传感器。设置控制器，借助于该控制器将用于在滤网38处的麦渣沉积度的传感器的信号转化成用于操纵用于冲洗液的输送泵的控制信号。

通过用于麦芽汁的离开开口27布置在截头圆锥形的壁部分33的上区域中并且相对于截头圆锥形的壁部分33的内侧相切地取向，在截头圆锥形的壁部分33的内侧上的液体膜获得一定的旋转速度，直至进入落下管34中。由此，使麦渣部分的大部分进入在落下管34和滤网38之间的环形区域中。还位于织物中的麦渣部分被滤网38留下并且与主麦渣部分一起被输送到用于麦渣的输出管路37中。

在麦渣的一部分附着在滤网38的外侧上的情况中，由相关的传感器起动反向冲洗，并且通过输送管路44将冲洗液输送到冲洗管44中，在该处冲洗液通过离开开口43流出并且穿过滤网38冲下附着的麦渣。为了在此防止冷却液朝向输出管路41短接流，在反向冲洗期间阻断输出管路41。

附图标记列表

10      麦芽汁蒸发装置

11      下壁部分

12      上壁部分

13      最上方的壁区域

14      流出开口

15      流出管路

16      壁区域

17      内壁

18      外壁

19      间隙

20      联接管路

21      排出开口

22      排出管路

23      输送管路

24      内腔

25      镇静区间

26       过渡件

27      离开开口

30      麦芽汁蒸发装置

31      麦渣分离装置

32      下边缘

33      壁部分

34      落下管

35      底部

36      输出开口

37      输出管路

38      滤网

39      流出开口

41      输出管路

42      冲洗管

43      离开开口

44      输送管路

45      壁

Claims (18)

1.一种麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-所述麦芽汁蒸发装置是用于麦芽汁的容器，其通过多个壁部分(11；12)组成，

-在所述壁部分中的一个(12)上布置有用于麦芽汁的输送管路(23)，其通入至少一个离开开口(27)中，

-所述用于麦芽汁的输送管路(23)与输送泵相连接，

-在另一壁部分(11)上存在用于麦芽汁的流出开口(14)，流出管路(15)联接到所述流出开口(14)上，

-在另一壁部分(12)上存在用于从麦芽汁中分离的蒸汽的排出开口(21)，用于蒸汽的排出管路(22)联接到所述排出开口(21)上，

-具有用于麦芽汁的流出开口(14)的壁部分(11)构造成向上敞开的空心的截头圆锥形，并且所述截头圆锥形的下端部形成所述用于麦芽汁的流出开口(14)，

-在所述输送管路(23)的端部上的用于麦芽汁的离开开口(27)布置在所述截头圆锥形的壁部分(11)的上部区域中并且在周向上至少近似相对于所述截头圆锥形的壁部分(11)的内侧相切地取向。

2.根据权利要求1所述的麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-所述截头圆锥形的壁部分(11)的打开角度α为120°至175°。

3.根据权利要求2所述的麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-所述截头圆锥形的壁部分(11)的打开角度α为至少150°或更大。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-存在两个或多个用于麦芽汁的离开开口(27)。

5.根据权利要求4所述的麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-所述离开开口(27)均匀地分布在周向上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-每个用于麦芽汁的离开开口(27)布置成与所述截头圆锥形的壁部分(11)的内侧具有预定的距离。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-所述用于麦芽汁的输送管路(23)在所述离开开口(27)之前具有至少近似直线延伸的长形区段(25)。

8.根据权利要求7所述的麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-所述直线延伸的长形区段(25)具有至少是所述输送管路(23)的内径的三倍的长度。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-所述在输送管路(23)的端部上的离开开口(27)具有长的且窄的槽的形状，其至少近似平行于所述截头圆锥形的壁部分(11)的随后的包络线取向，

-在所述输送管路(23)和所述离开开口(27)之间存在过渡件(26)，

-所述过渡件(26)的内横截面在朝向所述离开开口(27)的方向上，

--或者保持同样大，

--或者持续减小。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-在所述容器的壁部分中，

--或者，所述具有用于麦芽汁的流出开口的壁部分和所述具有用于麦芽汁的输送管路的壁部分形成共同的壁部件，

--或者，所述具有用于蒸汽的排出开口(21)的壁部分(12)和所述具有用于麦芽汁的输送管路的壁部分(12)形成共同的壁部件。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-在所述截头圆锥形的壁部分(11)的下端部的区域中布置有用于在容器中的麦芽汁状态的传感器，

-存在控制器，其将用于麦芽汁状态的传感器的测量信号转化成用于在用于麦芽汁的输送管路(23)中的输送泵运行的控制信号。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-所述用于麦芽汁的流出开口构造成麦渣分离装置(30)。

13.根据权利要求12所述的麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-在所述截头圆锥形的壁部分(34)的下边缘(32)上联接有用于所述麦渣的圆柱形的落下管(34)，

--所述落下管具有预定的长度，

--所述落下管在轴向方向上通过底部(35)封闭，并且

--在其下端部(35)的区域中，所述落下管(34)具有带有联接在该处的输出管路(38)的输出开口(37)，

-在所述落下管(34)中同心地布置有圆柱形的滤网(38)，

--所述滤网(38)的长度大于所述落下管(34)的长度，

--所述滤网(38)的外直径小于落下管(34)的内径，并且

--所述滤网(38)以可松开且密封的方式与所述落下管(34)的底部(35)相连接，

-以与所述滤网(38)对准的方式在所述落下管(34)的底部(35)中布置有用于麦芽汁的流出开口(39)，用于麦芽汁的输出管路(41)联接到所述流出开口(39)上。

14.根据权利要求13所述的麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-在所述滤网(38)的内部中布置有冲洗管(42)，

--所述冲洗管(42)的长度最大等于所述滤网(38)的长度，

-所述冲洗管(42)具有多个用于冲洗液的离开开口(43)，并且

-用于冲洗液的输送管路(44)联接到所述冲洗管(42)上，

-所述用于冲洗液的输送管路(44)被引导穿过用于麦芽汁的输出管路(41)的壁(45)，

-用于冲洗液的输送泵联接到所述用于冲洗液的输送管路(44)上。

15.根据权利要求13或14所述的麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-在所述落下管(34)上布置有至少一个用于在所述落下管(34)中的麦渣状态的传感器，

-在所述用于麦渣的输出管路(37)中布置有阀，可通过所述阀控制所述麦渣输出，以及

-存在控制器，借助于所述控制器将用于麦渣状态的传感器的信号转化成用于操纵用于控制所述麦渣输出的阀的控制信号。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-在所述滤网(38)的区域中布置有至少一个用于在所述滤网(38)处的麦渣沉积度的传感器，

-存在控制器，借助于所述控制器将用于在所述滤网(38)处的麦渣沉积度的传感器的信号转化成用于操纵用于冲洗液的输送泵的控制信号。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-所述截头圆锥形的壁部分(11)根据“传热板形式”构造成双壁的，在其中，在所述两个壁(17；18)之间的空腔(19)可联接到用于加热介质或冷却介质的源处。

18.根据权利要求1至16中任一项所述的麦芽汁蒸发装置，其特征在于：

-在所述截头圆锥形的壁部分的外侧上布置有部分管，其与所述壁部分焊接在一起并且可联接到用于加热介质或冷却介质的源处。