CN1615355A - 麦水混合器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于啤酒酿造的麦水混合器(1，100)，该麦水混合器包括一个用于粗麦芽粉流的下落管(2)和一个通入到所述下落管(2)中用于糖化用水的入口(9)。为了改善糖化用水和粗麦芽粉的混合程度，本发明建议，为所述入口(9)配备一个产生紊流的导流装置(15，25)。

Description

麦水混合器
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的用于啤酒酿造的麦水混合器。
背景技术
在啤酒酿造工艺中，粗磨麦芽必须与水混合，即糖化，以便将不可溶物质例如特别是淀粉转化成可溶物质特别是糖。为了获得好的产量并且为了让下一步工序不出现问题，必须保证粗麦芽粉完全与水混合并且保持不结块。此外，首先，在粗麦芽粉和水经下落管导入糖化槽的情况下，还存在形成非常严重的粉尘的问题。在该工艺过程中升起的细粉尘附着在结构件上，与水蒸汽一起共同形成了需要花很大努力才能够被除去的粘性剩余物，特别是在采用高粉末含量的所谓粉状粗麦芽粉的情况下尤其如此，其中这种类型的粗麦芽粉是通过例如用锤片式粉碎机而获得的。因此，现今已经使用所谓麦水混合器；直至现在，这种麦水混合器仅由一个用于导入粗麦芽粉的下落管构成，该下落管被放置到糖化槽上面并包括一个水入口，这样粗麦芽粉和水可以在进入实际的糖化槽之前，在下落管中就已经相互接触。水的导入由一个配置在下落管的中心或者以一个圆环地由其壁延伸的入口实现。水就以这种方式在离开该入口之后直接基本上径向地排到下落管中，但是，由于粗麦芽粉在下落管中流速的原因，水随后以一个抛物线的形式被偏转到粗麦芽粉流的方向。然而，没有一种这样的麦水混合器在水和粗麦芽粉之间产生了很好的混合效果，因为粗麦芽粉被一种水膜所包围并且因此没有得到一种彻底的混合。
发明内容
本发明的目的是改善粗麦芽粉和糖化用水的混合程度。
该目的通过权利要求1的特征达到。
可以发现，在本发明所产生的紊流的可以确保，粗麦芽粉和糖化用水的混合程度会大大地增加，即使在采用具有高粉末含量的用锤片式粉碎机粉碎的粗麦芽粉的情况下也不会形成粉尘。
本发明优选的进一步改进由从属权利要求揭示。
根据权利要求2，紊流最好由糖化用水的一个切向分量产生。以这种方式，一定的旋转流被加到径向流上，所述旋转流以一种特别有效的方式引起粗麦芽粉和糖化用水之间较高的相对速度，这是混合所需要的并且或立即使粉尘颗粒结合。
所述切向分量通过权利要求3到5中所述的导向面以一种结构简单的方式形成。
另外，还可以采取各种措施来影响粗麦芽粉和水的流动速度。例如，其中一种可能是减小下落管的通流横截面的宽度，所述的宽度减小可以例如通过权利要求6到11中所描述的措施而实现，其中，根据权利要求10的旋转干扰元件进一步加强了紊流。
根据权利要求11，另一个措施是，将用于糖化用水的入口设计成喷嘴，以致使糖化用水的速度增加到一个平均速度之上。
，速度的增加和随之产生的抽吸效果可以通过在权利要求12建议的用于粗麦芽粉的排出体进一步加强，该排出体配置在用于糖化用水的入口所在的区域中。
权利要求13描述了麦水混合器的一个特别优选的实施例。
附图说明
下面，将参考附图对本发明的实施例进行说明。
图1本发明的麦水混合器的第一实施例在纵向剖面上的示意图；
图2根据图1的麦水混合器在入口区域的俯视示意图；
图3根据图1的麦水混合器的入口区域的放大局部；
图4本发明的麦水混合器的第二实施例在纵向剖面上的示意图；
图5与图2类似的根据图4的麦水混合器的示意图，和
图6根据图4的麦水混合器的入口区域的放大局部。
具体实施方式
图1到图3显示了根据本发明的麦水混合器1的第一实施例，该麦水混合器包括一个总体由2表示的下落管，其壁3以垂直的轴线3a设置并且通过一个第一固定法兰4与一个粗麦芽粉容器、输送管或类似物的排放接管相连接，并且通过一个第二法兰5以这样的方式与一个糖化槽连接，即使得粗麦芽粉以一个垂直的、由重力决定的流向A穿过下落管2。
下落管2的壁3包括一个相对于流动方向A具有一个第一内部宽度D6的上部的区域6和一个具有一个内部宽度D7的在流动方向A的下游的下部的区域7。D6大于D7并且通过一个过渡面8过渡到D7。过渡面8相对于流动方向A呈α角向中心线3a倾斜。角α约为30°至50°，最好约为40°至45°。
壁3的区域7的长度L最好至少相当于2×D7。在所述区域7中，与过渡面8隔开一定的距离，设置一些向着中心线3a突出并且伸入到物料流中的元件19，所述元件的目的将在以下详细说明。
在优选实施例中，区域6和7都具有一个环形横截面，并且都由可从商业上得到的管段组成，所述区域6和7的不同最好是标准化的管子公称直径差别。
在过渡面8和壁3的外圆之间的位置上，一个用于糖化用水的缝隙形状的入口9通到下落管2的内部。所述入口9与一个配水室10连通，该配水室由一个配置在所述上部区域6并且与壁3间隔开的外套11形成。所述配水室10在所述区域6中的壁3的整个外圆周上和所述区域6的一部分轴向长度上延伸。一个供水管12通入到所述配水室10中。
在壁3的区域6和7之间的过渡区附近，关于中心线3a对称地安置了一个排出体13，所述排出体由一个固定装置14固定在粗麦芽粉的流动路径中并且位于入口9以上。所述排出体13最好形如一个导流体，并且在所示的实施例中，它具有双圆锥的形状。通过所述的排出体13，当沿流动方向A看时，在水入口9之前或在水入口9处料流的横截面被减小成为一个具有圆环宽度a的圆环通道，紧接着再次增大。
从图3特别可以看出，入口9配备有一个导流装置15，在本实施例中，该导流装置是一个竖立在过渡面8上并且向着离开入口9的方向的导向板16。导向板16还能够实现壁3的区域6与过渡面8之间的垫片的功能。每一个导向板16包括两个彼此相对置的、平行的导向面16a和16b，并且伸入到所述下落管2的内部，使导向面16a和16b基本上平行于流动方向A且分别以角β倾斜于直径D6和D7。换句话说，导向板16被这样安置，使得导向面16a、16b大约在朝着中心线3a延伸的螺旋外表面上；“大约”在此意味着导向面16a、16b本身不必是弯曲的，而最好是直的表面。角β最好是一个约为30°的角。
通过导向面16a，在B方向上流动并通过入口9到达过渡面8上的糖化用水偏转到一个平行于导向面16a的方向C上，使其具有一个切向分量T。以这种的方式，迫使糖化用水进入一种旋转路径并且产生紊流，这样显著地改善了粗麦芽粉和糖化用水之间的混合率。
如图2所示，导流装置15包括多个导向板16，这些导向板最好以规则的角度间隔δ围绕着环形缝隙形状的入口9分布，其中δ优选为45°。导向板16的第二导向面16b使进入的水的切向或圆周运动减速并且再次将所述水偏转至朝向中心线3a的方向。
通过过渡面8以角α的倾斜，所述过渡面被作为一个带有径向分量的导向面，使得糖化用水可靠地到达下落管2的内部。
通过一个设计为喷嘴即具有适当减小的尺寸h，在此为一个比较小的缝隙宽度的入口9进一步支持紊流的形成，所述喷嘴使导入的水的速度会增加到通常为2米/秒的平均速度之上。
在下落管2的上部区域6中，配置了一个附加的连接件17，该连接件设计成一个传统的清洁喷雾头，但是它也可以在其中心线附近将水提供至粗麦芽粉流的内部。
当根据本发明的麦水混合器1运行时，粗麦芽粉在箭头A的方向上形成一个恒定的通过下落管2的持续不断的物料流，并且撞击到排出体13上。排出体13使所述粗麦芽粉流朝着过渡面8和水入口9的方向偏转。糖化用水以增加的速度导入通过所述水入口9并通过作为导向面的过渡面8和导向面16a、16b，以致形成紊流，其中所述紊流确保了粗麦芽粉和糖化用水将彻底混合。与此同时，产生了一定的旋转运动，在粗麦芽粉和糖化用水的混合物进入到具有减小直径的第二区域7时这种旋转运动将一直维持。由于较长的长度L和较小的直径，所述第二区域7作为一个混合区段加强了混合，并且由于有作为旋转干扰元件的板19，充分的层流又再次被建立。减小的内部宽度将进一步引起速度的增加，并且由此引起压力的减小。因此，产生了一定的抽吸效果，该效果由直接安置在入口9前面的排出体13进一步加强。随后一种已经彻底与水混合和粗麦芽粉进入到糖化槽中，这种粗麦芽粉不会再扬尘并且也不会结块。
图4至图6显示了根据本发明的另一个麦水混合器100的实施例，该机除了以下所述的细节以外，其余的都与图1所示的麦水混合器1相同；相同或类似的结构件用相同的数字标记表示并且不再作更多的说明。
麦水混合器100与麦水混合器1不同之处在于，导流装置25已相对于导流装置15进行了改动。然而，导流装置25也包括多个具有两个平行配置的导向面26a、26b的导向板26。同样，所述导向面26a、26b都相对于半径方向倾斜角度β，但是它们还相对于水平方向倾斜角度δ。从而，导向面26a、26b大约在一个围绕粗麦芽粉流的中心3a的螺旋圆锥面上，所述圆锥面朝上。“大约”在此意味着所述导向面26a、26b不是按照螺旋圆锥面弯曲，而是沿直线延伸。
由导流装置25所产生的效果类似于由导流装置15所产生的效果，其不同之处在于，由于以一个δ角倾斜，糖化用水将更宽广地扩散并且与在早一阶段已经存在于下落管2中的粉尘颗粒相结合，所述粗麦芽粉也被由流动方向A偏转至带有一个相对于中心线3a的切向分量，这样尤其在某种粗麦芽粉等级的情况下，将支持紊流的产生和彻底的混合。
正如前面描述和显示的实施例所作的改动那样，紊流也可以通过其它已知会引起紊流的措施获得。另外，所述切向分量也可以这样产生，即将用于糖化用水的入口以一个倾斜的角度安置。当导向面被用来改变糖化用水流的方向时，所述导向面可以由多种导向体提供，除了所描述的平的导向面之外，也可采用弯曲的或带角度的导向面。

Claims (13)

1.一种用于啤酒酿造的麦水混合器(1，100)，包括一个用于粗麦芽粉流的下落管(2)和一个通入到所述下落管(2)中用于糖化用水的入口(9)，其特征在于：所述入口(9)包括一个产生紊流的导流装置(15，25)。
2.根据权利要求1所述的麦水混合器，其特征在于：所述入口(9)在粗麦芽粉流的周边处通入，并且通过所述导流装置(15、25)，所述糖化用水可以以一个相对于所述粗麦芽粉流的周边的切向分量(T)导入。
3.根据权利要求1或2所述的麦水混合器，其特征在于：所述导流装置(15，25)包括一个配备给所述入口(9)的、延伸到粗麦芽粉流内部并使糖化用水以一个切向分量(T)进行偏转的第一导向面(16a，26a)。
4.根据权利要求3所述的麦水混合器，其特征在于：所述第一导向面(16a)大约在一个平行于粗麦芽粉流的流动方向(A)围绕一个中心(3a)延伸的螺旋外表面上。
5.根据权利要求3所述的麦水混合器，其特征在于：所述第一导向面(26a)大约在一个围绕粗麦芽粉流的一个中心(3a)延伸的螺旋圆锥面上。
6.根据权利要求1至5之一所述的麦水混合器，其特征在于：所述导流装置(15，25)包括一个配备给所述入口(9)的、用来使糖化用水以一个相对于粗麦芽粉流的中心(3a)的径向分量进行偏转的第二导向面(8)。
7.根据权利要求1至6之一所述的麦水混合器，其特征在于：下落管(2)在入口(9)上游的内部宽度(D6)大于其在入口(9)下游的内部宽度。
8.根据权利要求6或7所述的麦水混合器，其特征在于：所述第二导向面(8)设计为从较大内部宽度到较小内部宽度(D6，D7)的过渡面。
9.根据权利要求1至8之一所述的麦水混合器，其特征在于：在所述下落管(2)中，在入口(9)下游设置一个混合区段(7)，该混合区段的长度(L)最好相当于其内部宽度(D7)的两倍。
10.根据权利要求9所述的麦水混合器，其特征在于：在所述混合区段(7)上设有一些旋转干扰元件(19)。
11.根据权利要求1至10之一所述的麦水混合器，其特征在于：所述入口(9)设计为喷嘴，用于使糖化用水的速度增加到2米/秒的平均速度之上。
12.根据权利要求1至11之一所述的麦水混合器，其特征在于：所述入口(9)配备有一个设置在下落管(2)内部用于粗麦芽粉流的排出体(13)。
13.根据权利要求1至12之一所述的麦水混合器，其特征在于：所述下落管(2)的壁(3)具有一个相对于粗麦芽粉流动方向(A)在上游的具有一个第一内部宽度(D6)的第一区域(6)、一个在下游的具有一个较小的第二内部宽度(D7)的第二区域(7)和一个设置在所述第一和第二区域(6，7)之间的在粗麦芽粉流的流动方向(A)上径向向内倾斜的设计成导向面的环形过渡面(8)，所述用于糖化用水的入口(9)设计成通过壁(3)延伸的环形缝隙并且在过渡面(8)的上游端通入，并且多个相互隔开的导向板(16，26)设置在所述入口(9)处，所述的导向板(16，26)分别设置有一个使糖化用水以一个切向分量(T)进行偏转的导向面(16a，26a)。
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