CN108165398A - 基于循环泵的麦汁煮沸装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于循环泵的麦汁煮沸装置，属于啤酒酿造技术领域，装置包括壳体和热交换器，热交换器设置于壳体内部中心，壳体内侧壁连接有水车，热交换器上端连接有回流筒，回流筒上端连接有均布器，壳体下端连接有麦汁入口，麦汁入口上端连接有加热管道，加热管道穿过热交换器连接有射流器，麦汁入口一侧设有与壳体底部连接的麦汁导出管，壳体底部连接有循环出口Ⅰ和循环出口Ⅱ，本述煮沸装置整体结构简单，操作便利，能够实现麦汁在流动的情况下进行均匀加热，其加热效果好，能耗低；水车有利于提高麦汁水汽蒸发，提升装置内部空气均布，提升啤酒口感。

Description

基于循环泵的麦汁煮沸装置

技术领域

本发明属于啤酒酿造技术领域，具体涉及一种基于循环泵的麦汁煮沸装置。

背景技术

原麦芽汁浓度用来计量发酵前可发酵糖分的含量，是指开始发酵时原料中麦芽汁的糖度。原麦芽汁浓度是啤酒潜在烈性的代表性标志。1.040原麦芽汁浓度相当于10度的麦芽汁能产生出大约百分之四体积酒精度的啤酒。

制造啤酒的大麦芽和辅助原料大米等，经过麦芽淀粉酶和蛋白酶的作用，转化为麦芽糖类，以糖的含量来测定，如每公升麦芽汁含有120克糖类，就是12°。当麦芽汁浓度为7°～9°时，称低浓度啤酒。麦芽汁浓度在18°～20°的称黑啤酒。麦芽汁浓度越高，营养价值就越好，同时泡沫细腻持久，酒味醇厚柔和，保管期也长。因此，“原麦芽汁浓度”是鉴定啤酒的一个硬性参考指标，根据它的浓度来鉴定啤酒可储存期。

目前市场上的麦汁煮沸装置均结构复杂，操作繁琐，且耗能大，在煮沸过程易出现加热不均匀，煮沸效果不好的现象，从而给啤酒酿造生产增加了成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种整体结构简单，操作便利，能够实现麦汁循环流动加热且加热均匀，装置内部空气分布均匀，煮沸效果好，能耗低，麦汁循环流动顺畅，麦汁回收率高，麦汁浓度高，所制得的啤酒口感好的基于循环泵的麦汁煮沸装置。

本发明为解决上述技术问题所采取的方案为：基于循环泵的麦汁煮沸装置，包括壳体和热交换器，热交换器设置于壳体内部中心，壳体内侧壁连接有水车，热交换器上端连接有回流筒，回流筒上端连接有均布器，壳体下端连接有麦汁入口，麦汁入口上端连接有加热管道，加热管道穿过热交换器连接有射流器，麦汁入口一侧设有与壳体底部连接的麦汁导出管，壳体底部连接有循环出口Ⅰ和循环出口Ⅱ。热交换器用于为麦汁煮沸提供热能，其工作稳定，能源交换效率高。均布器使麦汁在壳体内部的分布更加均匀，提高了麦汁的受热均匀度。射流器将麦汁射入均布器中进行均布。循环出口Ⅰ、循环出口Ⅱ和麦汁入口形成了循环麦汁加热，使得在有限的壳体空间内部能够装入更多的麦汁，且循环加热使得麦汁能够在流动的情况下进行均匀加热，提高了热交换器的利用率，降低能耗。水车能够使从均布器内流出的麦汁被打散，被打散后的麦汁的下落范围增大，使得麦汁能够充分利用壳体内部的空间，提高麦汁的加热效率，且打散后的麦汁更有利于水汽蒸发，提高麦汁浓度，且冲力到水车上的麦汁使得水车转动，转动后的水车带动壳体内部空气的流动，避免壳体内部某一位置的空气停滞，提升壳体内部空气的均布效果，使得处于壳体内部的麦汁可一直处于较高环境下，避免出现高温-低温反复交替，影响麦汁煮沸效果的现象，提升所制得的啤酒的口感。壳体上端设有麦汁初入口（图中未示），用于麦汁的灌入，上述煮沸装置整体结构简单，操作便利，能够实现麦汁在流动的情况下进行均匀加热，其加热效果好，能耗低。

作为优选，循环出口Ⅰ和循环出口Ⅱ通过导管分别连接至三通管的两个开口，三通管的另一个开口连接有水泵，水泵连接至麦汁入口。三通管将循环出口与麦汁入口相连接，实现麦汁的循环加热，提升麦汁煮沸效果。

作为优选，三通管的与循环出口Ⅰ和循环出口Ⅱ连接的两个开口内部分设有多个分口。设有的多个分口使得进入三通管的麦汁分为多个水柱，体积变小的不同水柱在三通管内混合，降低了水柱混合时的冲击力，减少水柱混合时的能量损耗，使得麦汁留有更多的能量进入水泵，从而降低水泵对麦汁的做功，减少水泵的能源损耗；且多股水柱进行混合，其混合程度深，有利于提高麦汁的均匀度。

作为优选，均布器包括竖直流动管，竖直流动管底部连接有均布进口，竖直流动管上端连接有均布锥顶Ⅰ，竖直流动管顶部连接有均布锥顶Ⅱ。上述设计使得麦汁从均布进口进入竖直流动管内部，后从均布锥顶Ⅰ和均布锥顶Ⅱ流出，有利于提升麦汁在壳体内部的均匀分布，提升麦汁的受热均匀度，避免出现结垢现象，提升麦汁流动顺畅性。

作为优选，均布进口设置于回流筒内部，均布进口设置于射流器上端，均布进口与射流器之间的距离为5~15cm。射流器可为麦汁进入均布器提供动能，为实现麦汁循环提供基础，且射流器使壳体内部的热空气与麦汁混合，增加麦汁内部空气含量，使麦汁能够从其自身内的热空气中获得热量，从而加速麦汁的热交换，减少热交换器的热能损耗。

作为优选，热交换器下端设有蒸汽进口和冷凝水出口。

作为优选，壳体内底部连接有两个电动滚轮，电动滚轮上端设有橡胶条，橡胶条的侧边与壳体底面侧边连接。橡胶条在麦汁导出管、循环出口Ⅰ和循环出口Ⅱ上端均设有开口，电动滚轮为上端横板、下端滚轮的结构，通过电动控制电动滚轮的位置移动，当电动滚轮分别移动至循环出口Ⅰ和循环出口Ⅱ上端时，横板封闭了橡胶条上对应循环出口Ⅰ和循环出口Ⅱ的开口，此时麦汁导出管处于“导通”状态，且处于高度较低处，麦汁均流向麦汁导出管并流出；当电动滚轮移动至麦汁导出管上端时，横板封闭了橡胶条上对应麦汁导出管的开口，此时循环出口Ⅰ和循环出口Ⅱ处于“导通”状态，且均处于高度较低处，麦汁均流向循环出口Ⅰ和循环出口Ⅱ并进入循环流动水体。上述设计增强了麦汁导出管、循环出口Ⅰ和循环出口Ⅱ的管理便利性，不仅避免了麦汁滞留现象，还提升了麦汁的流动性能，使得麦汁能够全程参与加热或导出，使得麦汁具有较高回收率。

与现有技术相比，本发明的有益效果为:1）本述煮沸装置整体结构简单，操作便利，能够实现麦汁在流动的情况下进行均匀加热，其加热效果好，能耗低；2）水车有利于提高麦汁水汽蒸发，提升装置内部空气均布，提升啤酒口感；3）三通管可降低麦汁混合时能源损耗，减少水泵做功，还可提升麦汁均匀度；4）电动滚轮和橡胶条增强了麦汁导出管、循环出口Ⅰ和循环出口Ⅱ的管理便利性，不仅避免了麦汁滞留现象，还提升了麦汁的流动性能，使得麦汁能够全程参与加热或导出，使得麦汁具有较高回收率。

本发明采用了上述技术方案提供一种基于循环泵的麦汁煮沸装置，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明均布器的截面图；

图3为本发明麦汁导出管处于“导通”状态的示意图；

图4为本发明循环出口Ⅰ和循环出口Ⅱ处于“导通”状态的示意图；

图5为本发明三通管的截面图。

附图标记说明：1壳体；2均布器；2a竖直流动管；2b均布进口；2c均布锥顶Ⅰ；2d均布锥顶Ⅱ；3回流筒；4加热管道；5蒸汽进口；6麦汁入口；7水泵；8水车；9热交换器；10冷凝水出口；11麦汁导出管；12三通管；12a分口；13循环出口Ⅰ；14循环出口Ⅱ；15电动滚轮；16橡胶条。

具体实施方式

以下结合附图和实施例作进一步详细描述：

实施例1：

如图1所示，基于循环泵的麦汁煮沸装置，包括壳体1和热交换器9，热交换器9设置于壳体1内部中心，壳体1内侧壁连接有水车8，热交换器9上端连接有回流筒3，回流筒3上端连接有均布器2，壳体1下端连接有麦汁入口6，麦汁入口6上端连接有加热管道4，加热管道4穿过热交换器9连接有射流器，麦汁入口6一侧设有与壳体1底部连接的麦汁导出管11，壳体1底部连接有循环出口Ⅰ13和循环出口Ⅱ14。热交换器9用于为麦汁煮沸提供热能，其工作稳定，能源交换效率高。均布器2使麦汁在壳体1内部的分布更加均匀，提高了麦汁的受热均匀度。射流器将麦汁射入均布器2中进行均布。循环出口Ⅰ13、循环出口Ⅱ14和麦汁入口6形成了循环麦汁加热，使得在有限的壳体1空间内部能够装入更多的麦汁，且循环加热使得麦汁能够在流动的情况下进行均匀加热，提高了热交换器9的利用率，降低能耗。水车8能够使从均布器2内流出的麦汁被打散，被打散后的麦汁的下落范围增大，使得麦汁能够充分利用壳体1内部的空间，提高麦汁的加热效率，且打散后的麦汁更有利于水汽蒸发，提高麦汁浓度，且冲力到水车8上的麦汁使得水车8转动，转动后的水车8带动壳体1内部空气的流动，避免壳体1内部某一位置的空气停滞，提升壳体1内部空气的均布效果，使得处于壳体1内部的麦汁可一直处于较高环境下，避免出现高温-低温反复交替，影响麦汁煮沸效果的现象，提升所制得的啤酒的口感。壳体1上端设有麦汁初入口（图中未示），用于麦汁的灌入，上述煮沸装置整体结构简单，操作便利，能够实现麦汁在流动的情况下进行均匀加热，其加热效果好，能耗低。

本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

实施例2：

如图1~5所示，本实施例在实施例1的基础上进一步优化为：循环出口Ⅰ13和循环出口Ⅱ14通过导管分别连接至三通管12的两个开口，三通管12的另一个开口连接有水泵7，水泵7连接至麦汁入口6。三通管12将循环出口与麦汁入口相连接，实现麦汁的循环加热，提升麦汁煮沸效果。

三通管12的与循环出口Ⅰ13和循环出口Ⅱ14连接的两个开口内部分设有多个分口12a。设有的多个分口12a使得进入三通管12的麦汁分为多个水柱，体积变小的不同水柱在三通管12内混合，降低了水柱混合时的冲击力，减少水柱混合时的能量损耗，使得麦汁留有更多的能量进入水泵7，从而降低水泵7对麦汁的做功，减少水泵7的能源损耗；且多股水柱进行混合，其混合程度深，有利于提高麦汁的均匀度。

均布器2包括竖直流动管2a，竖直流动管2a底部连接有均布进口2b，竖直流动管2a上端连接有均布锥顶Ⅰ2c，竖直流动管2a顶部连接有均布锥顶Ⅱ2d。上述设计使得麦汁从均布进口2b进入竖直流动管2a内部，后从均布锥顶Ⅰ2c和均布锥顶Ⅱ2d流出，有利于提升麦汁在壳体1内部的均匀分布，提升麦汁的受热均匀度，避免出现结垢现象，提升麦汁流动顺畅性。

均布进口2b设置于回流筒3内部，均布进口2b设置于射流器上端，均布进口2b与射流器之间的距离为8cm。射流器可为麦汁进入均布器2提供动能，为实现麦汁循环提供基础，且射流器使壳体1内部的热空气与麦汁混合，增加麦汁内部空气含量，使麦汁能够从其自身内的热空气中获得热量，从而加速麦汁的热交换，减少热交换器9的热能损耗。

热交换器9下端设有蒸汽进口5和冷凝水出口10。

壳体1内底部连接有两个电动滚轮15，电动滚轮15上端设有橡胶条16，橡胶条16的侧边与壳体1底面侧边连接。橡胶条16在麦汁导出管11、循环出口Ⅰ13和循环出口Ⅱ14上端均设有开口，电动滚轮15为上端横板、下端滚轮的结构，通过电动控制电动滚轮15的位置移动，当电动滚轮15分别移动至循环出口Ⅰ13和循环出口Ⅱ14上端时，横板封闭了橡胶条16上对应循环出口Ⅰ13和循环出口Ⅱ14的开口，此时麦汁导出管11处于“导通”状态，且处于高度较低处，麦汁均流向麦汁导出管11并流出；当电动滚轮15移动至麦汁导出管11上端时，横板封闭了橡胶条16上对应麦汁导出管11的开口，此时循环出口Ⅰ13和循环出口Ⅱ14处于“导通”状态，且均处于高度较低处，麦汁均流向循环出口Ⅰ13和循环出口Ⅱ14并进入循环流动水体。上述设计增强了麦汁导出管11、循环出口Ⅰ13和循环出口Ⅱ14的管理便利性，不仅避免了麦汁滞留现象，还提升了麦汁的流动性能，使得麦汁能够全程参与加热或导出，使得麦汁具有较高回收率。

橡胶条16采用橡胶材料，橡胶材料的优选制备方法为：取顺丁橡胶55份、氯丁橡胶28份、硅藻土5份、煅烧陶土11份、微晶石蜡4份加入密炼机中，加压13Mpa塑炼，当温度达到105℃时，排胶，在开练机上进行厚通，棍距为13mm，然后下片；把塑炼好的胶料投入密炼机中，加压混炼1.5分钟，然后投入硼酸锌9份、氧化镁10份、防老剂NBC0.02份、促进剂DM0.6份、硬脂酸1.1份，加压混炼1.5分钟，然后加入氨基琥珀酸0.004份，炭黑2份、氧化锌0.1份、柠檬酸三丁酯2.4份，进行加压混炼，压力为11Mpa, 当温度达到110℃时，加入硫磺1.3份、促进剂TMTD0.3份、共交联剂TCY0.8份进行加压混炼，当温度达到105℃时，排胶，在开炼机进行厚通，然后出片即可。上述制备方法所制得的橡胶具有优异的密封性以及柔软性。其中氨基琥珀酸中的D-（-）-氨基琥珀酸和L-（+）-氨基琥珀酸的重量比为1:0.4，加入的具有特殊比例的氨基琥珀酸与氧化镁能够形成络合物，可在后续的橡胶硫化中使硫磺活化，降低橡胶与硫磺的交联温度，提高橡胶与硫磺的交联反应速度和程度，使得所制得的橡胶条16具有优异的弹性、柔软性以及密闭性，使得橡胶条16不仅能够阻挡麦汁渗透，还可随电动滚轮15的位置变化发生形态变化，可实现控制麦汁的循环和导出功能，同时所得到的橡胶条16的橡胶分子稳定性高，可赋予橡胶条16优异的尺寸稳定性和抗老化性，避免长时间使用导致橡胶条16断裂的现象，且延长橡胶条16的使用寿命。

本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

实施例3：

如图1~5所示，基于循环泵的麦汁煮沸装置，其工作原理为：将待煮的麦汁从麦汁初入口加入到壳体1内部，打开电源，电动滚轮15滚动至麦汁导出管11上端，使循环出口Ⅰ13和循环出口Ⅱ14处于“导通”状态，热交换器9和水泵7开始工作，麦汁从循环出口Ⅰ13和循环出口Ⅱ14流出，流入三通管12，水泵7将麦汁从麦汁入口6泵入加热管道4，热交换器9将加热管道4内部的麦汁加热，具有一定温度的麦汁流出加热管道4后，通过射流器射入均布器2，部分麦汁进入回流筒3，进入均布器2的麦汁通过均布锥顶Ⅰ2c和均布锥顶Ⅱ2d喷出，下落至壳体1底部，进入回流筒3内部的麦汁，进一步与热交换器9进行热交换后从侧边流出回流筒3，壳体1底部的麦汁从循环出口Ⅰ13和循环出口Ⅱ14又重新被泵入麦汁入口6进行下一步循环加热，直至加热完成，停止热交换器9和水泵7工作，电动滚轮15滚动至循环出口Ⅰ13和循环出口Ⅱ14上端，使麦汁导出管11处于“导通”状态，从麦汁导出管11导出麦汁完成一次麦汁煮沸。

本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (7)

1.基于循环泵的麦汁煮沸装置，包括壳体（1）和热交换器（9），其特征在于：所述的热交换器（9）设置于壳体（1）内部中心，所述的壳体（1）内侧壁连接有水车（8），所述的热交换器（9）上端连接有回流筒（3），所述的回流筒（3）上端连接有均布器（2），所述的壳体（1）下端连接有麦汁入口（6），所述的麦汁入口（6）上端连接有加热管道（4），所述的加热管道（4）穿过热交换器（9）连接有射流器，所述的麦汁入口（6）一侧设有与壳体（1）底部连接的麦汁导出管（11），所述的壳体（1）底部连接有循环出口Ⅰ（13）和循环出口Ⅱ（14）。

2.根据权利要求1所述的基于循环泵的麦汁煮沸装置，其特征在于：所述的循环出口Ⅰ（13）和循环出口Ⅱ（14）通过导管分别连接至三通管（12）的两个开口，所述的三通管（12）的另一个开口连接有水泵（7），所述的水泵（7）连接至麦汁入口（6）。

3.根据权利要求2所述的基于循环泵的麦汁煮沸装置，其特征在于：所述的三通管（12）的与循环出口Ⅰ（13）和循环出口Ⅱ（14）连接的两个开口内部分设有多个分口（12a）。

4.根据权利要求1所述的基于循环泵的麦汁煮沸装置，其特征在于：所述的均布器（2）包括竖直流动管（2a），所述的竖直流动管（2a）底部连接有均布进口（2b），所述的竖直流动管（2a）上端连接有均布锥顶Ⅰ（2c），所述的竖直流动管（2a）顶部连接有均布锥顶Ⅱ（2d）。

5.根据权利要求4所述的基于循环泵的麦汁煮沸装置，其特征在于：所述的均布进口（2b）设置于回流筒（3）内部，所述的均布进口（2b）设置于射流器上端，所述的均布进口（2b）与射流器之间的距离为5~15cm。

6.根据权利要求1所述的基于循环泵的麦汁煮沸装置，其特征在于：所述的热交换器（9）下端设有蒸汽进口（5）和冷凝水出口（10）。

7.根据权利要求1所述的基于循环泵的麦汁煮沸装置，其特征在于：所述的壳体（1）内底部连接有两个电动滚轮（15），所述的电动滚轮（15）上端设有橡胶条（16），所述的橡胶条（16）的侧边与壳体（1）底面侧边连接。