CN1749389A - 啤酒巴氏灭菌的全热利用装置 - Google Patents

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姚伟君
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Abstract

该技术是在啤酒巴式灭菌过程中加热啤酒和冷却啤酒两工序时，利用水源热泵(水源热泵是一种利用制冷机原理收集各类不可利用的低品位热量，变为可以利用的高品位能源)技术，把两道工序结合起来，即热泵冷凝器制备热水对啤酒进行加热，同时热泵蒸发器制备冷水对啤酒进行冷却。热泵冷凝器可以制备66℃的热水对啤酒加热，热泵蒸发器制冷对灭菌后啤酒进行冷却。这样能效比可以达到1∶8，可以做到最大限度的节能。这种方案不但节省费用，而且节约大量水源。

Description

啤酒巴氏灭菌的全热利用装置
所属技术领域
该技术是将水源热泵技术应用在啤酒生产中的巴氏灭菌工序中，在此工序需要对温度为-1.7℃-1.7℃的瓶装啤酒进行预热、加热、温度达到60℃-70℃时才能灭菌，灭菌之后还应使啤酒冷却，最终以27℃的瓶装啤酒形式结束此工序。此工序中如果采用水源热泵，可以做到全热利用，即热泵冷凝器制备热水对啤酒进行加热，同时热泵蒸发器制备冷水对啤酒进行冷却。
背景技术
目前在国内啤酒企业生产过程中，对啤酒巴氏灭菌时加热啤酒用高温蒸汽，冷却啤酒时用制冷机制备冷水，消耗了大量的水。这样就使用了两套系统，不仅增加了初投资，又增加了运行费用，是不合理的。
发明内容
在啤酒巴式灭菌过程中加热啤酒和冷却啤酒工序时，利用水源热泵(水源热泵是一种利用制冷机原理收集各类不可利用的低品位热量，变为可以利用的高品位能源)技术，把两道工序结合起来，即热泵冷凝器制备热水对啤酒进行加热，同时热泵蒸发器制备冷水对啤酒进行冷却。热泵冷凝器可以制备66℃的热水对啤酒加热，热泵蒸发器制冷对灭菌后啤酒进行冷却。这样能效比可以达到1∶8，即输入1KW的电能可以得到8KW的热能，可以做到最大限度的节能。这种方案不但节省费用，而且节约大量水源。
具体工作原理及技术方案
啤酒在瓶内的加热、灭菌、冷却都利用喷淋水的方法。瓶装啤酒流程依次通过8个区，被预热、加热、灭菌、预冷、冷却。冷却过程中的6(38℃水)、7(29℃水)区需要的冷量由热泵装置的蒸发器提供。加热过程中的3(66℃水)区需要的热量由热泵的冷凝器提供。因此，热泵将6、7区的热量转移到了3区。如果热量多余，则由冷却塔排放。冷、热量的流程(也就是冷水和热水的流程)1(24℃水)区和8(21℃水)区、2(46℃水)区和5(35℃水)区的冷热水交换喷淋，从而利用了冷、热量。4(55℃水)区保持了一定温度的巴式灭菌区，由蒸汽保持温度。另外，蒸汽还可作3区加热的备用热源。这样的系统，进入该装置前的瓶装啤酒温度为(-1.7℃-1.7℃)，出口温度为27℃，啤酒在各区的温度变化为(-1.7℃-1.7℃)→18℃→41℃→61℃→60℃→43℃→39℃→35→27℃。
附图说明
下面结合附图和实施例对本专利进一步说明：
图1：本专利的原理图。
图中：图的上部1-8区从左到右依次是对瓶装啤酒预热、预热、加热、巴式灭菌、预冷、冷却、冷却、冷却。9.蒸发器，10.冷凝器，11.冷却塔，12.水池，13.水池。
具体实施方式：蒸发器(9)、冷凝器(10)组成的框图指水源热泵机组。冷却过程中的6(38℃水)、7(29℃水)区需要的冷量由热泵装置的蒸发器(9)提供。6、7区冷却后啤酒温度分别为39℃、35℃。加热过程中的3(66℃水)区需要的热量由热泵的冷凝器(10)提供。因此，热泵将6、7区的热量转移到了3区。水池(12)水的来源有蒸发器、补水、冷却塔，水温保持29℃，以便通过水泵进入7区喷淋。水池(13)中水来源是6区中喷淋后的水，水温38℃，通过水泵进入蒸发器，如果热量多余，则由冷却塔(11)排放。
冷、热量的流程(也就是冷水和热水的流程)1(24℃水)区和8(21℃水)区、2(46℃水)区和5(35℃水)区的冷热水交换喷淋，从而利用了冷、热量。4(55℃水)区保持了一定温度的巴式灭菌区，由蒸汽保持温度。另外，蒸汽还可作3区加热的备用热源。
这样的系统，进入该装置前的瓶装啤酒温度为(-1.7℃-1.7℃)，通过巴氏灭菌，出口温度为27℃。

Claims (3)

1.一利用水源热泵技术在啤酒巴式灭菌过程中加热啤酒和冷却啤酒两工序时的全热利用的系统。其特征是：在啤酒巴式灭菌过程中利用水源热泵把加热啤酒和冷却啤酒两道工序结合起来，即热泵冷凝器制备热水对啤酒进行加热，同时热泵蒸发器制备冷水对啤酒进行冷却。
2.根据权利要求1所述的系统。其特征：冷却过程中的6(38℃水)、7(29℃水)区需要的冷量由热泵装置的蒸发器提供。加热过程中的3(66℃水)区需要的热量由热泵的冷凝器提供。因此，热泵将6、7区的热量转移到了3区。
3.根据权利要求1所述的系统。其特征：保持了一定温度的(55℃)巴式灭菌区，由蒸汽保持温度。另外，蒸汽还可作66℃热水区加热的备用热源。温度为38℃的水，通过水泵进入蒸发器，如果热量多余，则由冷却塔排放。两水池分别存储38℃的水、29℃的水。
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