CN201056559Y - 麦芽汁煮沸装置中的内部煮沸器和用于生产麦芽汁的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可以优化能源利用和排放的酿造设备的部件和包括该部件的酿造设备。具体地说，本实用新型公开一种设置在麦芽汁煮沸装置中的内部煮沸器，其带有热交换器和麦芽汁分配屏，其中，设有对麦芽汁分配屏在垂直方向上进行可控式位置变化的装置。本实用新型可以附加的提高生产出的麦芽汁的技术特性。

Description

麦芽汁煮沸装置中的内部煮沸器和用于生产麦芽汁的设备

技术领域

本实用新型涉及一种酿造设备的部件和包括该部件的酿造设备，更具体地涉及麦芽汁煮沸装置中的内部煮沸器和包括该内部煮沸器的用于生产麦芽汁的设备。

背景技术

在已知的酿造设备中，麦芽汁被作为啤酒生产的中间产品而被煮沸。在麦芽汁煮沸后，热的浑浊液被分离。接着在一个调节温度，例如大约8℃时，通过加入酵母而被发酵成啤酒。

因为在麦芽汁的煮沸过程中，为了提供技术特性，麦芽汁必须被部分蒸发，且在煮沸后被冷却到调节温度，因此，在生产麦芽汁时，涉及到一个特别的能量密集型的流程。此外，在为获取能量而燃烧化石燃料，以及在蒸发麦芽汁时形成的废蒸汽将产生不期望的排放，由于对酿造设备的环保要求的提高，其必须要被降低。

发明内容

根据已知的科技水平，本实用新型的任务是提供一种酿造设备的部件和包括该部件的酿造设备，通过其可以优化生产出的啤酒的技术特性，降低麦芽汁生产时产生的排放以及优化必需的能量投入。

该任务通过提供一种内部煮沸器和包括该内部煮沸器的用于生产麦芽汁的设备来解决，其中根据本实用新型的内部煮沸器带有热交换器和麦芽汁分配屏，并且设有对麦芽汁分配屏在垂直方向上进行可控式位置变化的装置。本实用新型的不同的方面当然也可以在一个酿造设备中联合应用。

本实用新型的一个方面基于下列基本思想，即可以有目的地改变循环的麦芽汁涌流必须克服的流动阻力，以获得一个期望的流动阻力。因此，在本实用新型中的麦芽汁生产装置中，设有一个可以调节的、可以在麦芽汁涌流中沿着流动路线在麦芽汁流入口和排出口之间设置的流动元件，通过调节该流动元件的位置，可以改变流动路线的几何形状以及流动阻力，以对流动阻力产生影响并朝着额定状态方向改变。

原则上，一个本实用新型中的流动元件不光可以在加热机构设置在麦芽汁煮沸装置外部的外部煮沸器中使用，也可以在加热装置设置在麦芽汁煮沸装置内部的内部煮沸器中使用。当本实用新型的流动元件和内部煮沸器一起使用时，尤为有利，在该内部煮沸器中，麦芽汁根据自然循环流动的规则自行循环。而在该类型的麦芽汁煮沸装置中，仅仅可以对麦芽汁的流动产生较小的影响。

原则上，通过调节流动元件来改变流动阻力，很多结构是可行的。

本实用新型的一个其他的部分方面中的、设置在一个啤酒生产流程中使用的麦芽汁煮沸锅中的内部煮沸器，含有一个已知的，例如使用管道束制成的热交换器、一个沟渠式的蓄流圆锥以及一个在排出口之上设置的用于对麦芽汁流动进行导流和分配的麦芽汁分配屏。依据本实用新型，该立式的内部煮沸器配置有一个可以控制的改变麦芽汁分配屏的垂直位置的装置。依据本实用新型，麦芽汁分配屏相对于热交换器或者相对于麦芽汁糊化锅内的液面水平的该高度可调性，可以有利于对麦芽汁糊化锅内的对流式自然循环流程产生有效的影响。

特别是，已经显示，通过调节或者控制麦芽汁分配屏的高度，可以降低甚至避免不期望的通常在麦芽汁煮沸的开始阶段出现的脉动。

麦芽汁分配屏的垂直位置通过何种方法进行改变或者控制，在本实用新型中首先不是关键。例如，麦芽汁分配屏可以借助一个杠杆或者控制机构人工调节，并且和期望的流动特性相匹配。然而，当麦芽汁分配屏的垂直位置依据一个通过传感器获得的状态测量数值，例如一个压力测量数值、一个温度测量值、或者一个测量的流动质量值，可以自动调节时，尤其有利。麦芽汁分配屏的垂直位置的这种根据状态或者流程测量数值而进行的自动适配或者控制具有下列优点，即在麦芽汁进行煮沸时，可以一直对自然循环流动进行监控，并在需要时，对其自动进行优化，且此时不需要操纵人员进行人工干预。

原则上，应用于控制麦芽汁分配屏的高度调节的具体状态参数是任意的。因此，可以借助光学信号分析获取自然循环流动的瞬时大小或者特征，并以此相应的调节麦芽汁分配屏的高度。然而，在酿造实践中已经验证，当麦芽汁分配屏的垂直位置与麦芽汁糊化锅内的液体表面的瞬时高度适配时，尤其有利。通过该方法，可以实现麦芽汁分配屏的高度一直与麦芽汁糊化锅内的、在过滤麦芽汁时由于麦芽汁的蒸发持续下降的液面高度相适配。换句话说，该原理可以实现麦芽汁分配屏在开始麦芽汁过滤时，以及在其整个流程期间，都处于对于自然循环流动的恒定性非常重要的最优高度。

根据本实用新型的一个其他的实施结构，麦芽汁分配屏的垂直位置根据一个在热交换器次级获得的温度测量值和/或根据在麦芽汁锅中液体的温度而进行改变。当流经热交换器次级的麦芽汁的温度和/或麦芽汁锅中麦芽汁的温度已知时，此时可以根据特性，形成一个相对于在热交换器中存在的浮力作用以及以此产生的自然循环流动的一个精确的反向作用，通过这种方法，对其进行控制或者进行稳定。

同样，也可以依据在热交换器初级处获取的压力和/或温度测量数值，切断输入给在热交换器次级处流动的麦芽汁的热量，以此降低自然循环流动的瞬时强度。根据本实用新型的一个其他的实施结构，麦芽汁分配屏的垂直位置根据一个流经热交换器初级的热载体媒介，尤其是水蒸汽的温度和/或压力测量值进行控制。

为了获得一个对麦芽汁分配屏的垂直位置特别精确的、对流程的变化迅速相应的控制，在本实用新型的一个其他的优选使用的实施方式中，麦芽汁分配屏的高度不光依据一个，而是若干个状态测量值进行变化。如根据本实用新型的一个优选使用的实施结构，当麦芽汁分配屏的垂直位置的调节或者控制通过调用一个预先存储的计算机类型的关系公式和/或一个预先存储的统计学的关系实现时，尤其有利。通过使用一个计算机类型的和/或统计学的关系公式，例如以一个表格或者一个坐标区域形式的关系公式，可以实现对很多符合流程状态的、相应很大范围的经验或者试验数值的调用。以此，可以在出现的任何运行状态时，获取麦芽汁分配屏的高度的最优数值并自动调节。为了在过滤过程中，可以对自然循环流动更好地和直接地进行控制，并且可以更早地防止自然循环流动出现非静态阶段，根据本实用新型的一个其他的实施方式，除了对麦芽汁分配屏的高度进行调节或者控制以外，至少还有一个其他的对自然循环煮沸产生影响的流程量，例如流动截面、质量流量的强度或者热流量，依据至少一个测量出的状态数值自动变化。

因此，例如，可以对蓄流圆锥的通流截面根据一个或者若干个状态测量数值，例如根据压力、水位或者温度的测量数值，自动进行控制。

当麦芽汁的分配屏的可调节性与一个动态的低压煮沸的流程条件一起作用时，可以提供特别大的优点。在该流程中，麦芽汁在交替的升压和和降压阶段进行煮沸，以此在降压时，在麦芽汁形成蒸汽气泡(脱除)。最好，麦芽汁分配屏应该在降压阶段具有一个相对较高的位置，在降压阶段的麦芽汁分配屏的垂直高度要高于其前面的或者随后的升压阶段的高度。即，随着动态低压煮沸的阶段变化，麦芽汁分配屏交替的向上和向下移动。

例如，根据一个优选使用的实施结构，该交替的调节运动可以使用一个直线调节运动，以将麦芽汁分配屏的高度与麦芽汁糊化锅内由于蒸发而下降的麦芽汁液面高度相匹配。本实用新型的其他方面涉及到应用自然循环流动时，麦芽汁的加热。依据本实用新型的该方面，麦芽汁被逐渐加热到一个低于麦芽汁沸点温度最多5℃，尤其时最多1℃-2℃的预热温度。也就是说，通过相应的预热，麦芽汁在进入麦芽汁沸腾装置之前，就已经被充分加热，使得其与可以形成期望的气泡的麦芽汁沸点温度之间的温度差相对来说很小。以此可以实现，麦芽汁在麦芽汁沸腾装置内进行很短时间的加热，就可以在一定区域内达到沸点，并形成较强的自然循环流动。

在对麦芽汁进行加热时，已知的在麦芽汁沸腾装置中以自然循环流动方式出现的负面效果，尤其时麦芽汁在加热期间的脉动，可以以此很大程度上降低。总体上，与已知的只能用于流程热量回收的预热方法不同，本实用新型中的预热还可以实现麦芽汁质量的优化。

原则上，在预热时，为了将麦芽汁加热到期望的预热温度而必需的热量，应在尽可能短的加热时间内被传输到麦芽汁中，因为短时间的加热可以优化麦芽汁的质量。因此，要相应的选择热交换器，使其具有足够的加热功率。

例如，通过使用一个合适的热交换器，在循环流动中对麦芽汁进行预热时，尤其可以保证实现麦芽汁的保护性预热。自由流动型板式热交换器尤其适合此时使用，引起该结构类型具有相对较大的流动截面，使得对麦芽汁作用的剪切负荷相对很小。如果预热装置设有至少两个可以串联和/或并联通流的热交换器时，也是可行的。因此麦芽汁可以在尽可能短的加热时间中，在热交换器的相应足够的加热功率下预热到期望的预热温度。

为了实现本实用新型中的设备，一种结构上尤其简单的方式为，用于对麦芽汁进行预热的热交换器在初级通入具有足够高的能量密度的热载体，例如，温度高于100℃的蒸汽或者热水，以输入预热必需的附加热量。

当至少两个用于加热热载体的热交换器串联时，可以实现优化的流程热量使用。如果希望从麦芽汁煮沸中产生的废热中回收的热量，可以在此处将预热的水在一个第二预先连接的热交换器中，借助具有足够高的能量密度的热载体例如蒸汽或者热水进行加热，使得这些水在对麦芽汁进行预热时，具有足够高的起始温度。对应于来自能量储存器中的水的温度，在麦芽汁预热过程中，将麦芽汁加热到期望的预热温度时，只需要很少的附加热量，因此可以将来自能量储存器的一部分热量回收。

根据一种优选使用的结构，预热装置中的麦芽汁的压力，至少在一些特定的流程部分中，尤其在麦芽汁流入麦芽汁煮沸装置的开始阶段，要高于麦芽汁煮沸装置中的麦芽汁压力。以此可以实现，在流入麦芽汁煮沸装置时，麦芽汁扩展开来，使得在该流程阶段，麦芽汁中含有的一部分水分就被蒸发，至少进行麦芽汁含有物质的一部分的期望的物质转换。因此，一方面可以进一步降低随后的煮沸时间，另一方面，可以使用期望的方法，将空气从麦芽汁煮沸装置中非常迅速的排出。

本实用新型的一个其他方面涉及到麦芽汁在麦芽汁煮沸之后，在一个浑浊液分离装置，例如一个回旋池中对热的浑浊液进行分离之前，对麦芽汁进行预先冷却。通过在热的浑浊液进行分离之前进行的直接冷却，可以降低麦芽汁的热负荷，以此优化其的技术特性。

当然，麦芽汁的预先冷却可以在任意的麦芽汁煮沸流程之后进行。然而，当依据带有交替的升压和降压阶段的动态低压煮沸的流程条件，联合使用麦芽汁冷却和其之前的麦芽汁煮沸时，尤其有利，因为通过该麦芽汁煮沸方式，在麦芽汁中形成蛋白质结构，尽管麦芽汁温度在预先冷却后降低到例如大约88℃到90℃，其仍然可以在随后的热浑浊液分离过程中有效的被分离。

麦芽汁的预先冷却可以使用已知的方法，在一个设置于麦芽汁煮沸装置之后的热交换器中进行。如果在热交换器的次级通入新鲜的酿造水，可以将在麦芽汁冷却中产生的热量通入酿造水中，可以优化流程能量的使用。

根据本实用新型的一个其他方面，在对煮沸的麦芽汁进行冷却时，使用一种替代方案进行冷却。煮沸的麦芽汁此时含有的原麦芽汁成分超出由其生产出来的啤酒种类中对应的成分，根据本方案，其被加水混合并同时冷却以及降低浓度，为此要使用温度低于该高浓度的麦芽汁的温度的水。同时，通过该冷却，也可以降低麦芽汁的热负荷，以此又可以实现质量的优化。

此外，至少可以部分节约用于加热待混合的水、将其温度上升到高浓度的麦芽汁的温度的必需的费用。因此可以使用较低的花费，生产出较高的产品质量。此外，麦芽汁的技术特性可以通该流程被优化。在麦芽汁煮沸的加热保持时间内，由于高温，在麦芽汁中形成不期望的物质，尤其是自由DMS，其与麦芽汁煮沸相反，由于缺少煮沸运动而不能有效的蒸发出，并因此残留在麦芽汁中。通过本实用新型中的麦芽汁冷却，可以在麦芽汁煮沸之后降低该不期望的香料物质的形成，因此可以优化最终产品的口感。

本实用新型中麦芽汁的冷却的最大质量效果在紧随麦芽汁煮沸流程之后的流程阶段中实现。在该流程阶段中，麦芽汁具有最高的温度并因此受到最大的热负荷。当紧随麦芽汁煮沸之后，即在热的浑浊物在一个浑浊物分离装置，例如一个回旋池中进行分离之前加入水时，尤其有利。紧随麦芽汁煮沸之后的高浓度麦芽汁具有一个稍微低于沸点的温度，通过混入较冷的水，可以将麦芽汁非常快并且有效地冷却至一个较低的温度。当然，此时应当注意，在加入水之后，麦芽汁仍然具有一个可以有效的分离热浑浊物的温度。

水和高浓度麦芽汁的均匀混合具有决定性的意义，因为只有这样，才可以实现一个均匀的温度分配。如果在一个事先通入高浓度的麦芽汁的罐中，仅仅加入数量预先确定的水，通常不能实现水和麦芽汁的均匀混合。因此，当水在高浓度麦芽汁排出期间混入时，尤其有利。在麦芽汁排出时，麦芽汁一直流动，因此不需要特别的机构，可以以简单的方式持续的加入必需的水量。

水除了在流出过程中混入以外，也可以在高浓度麦芽汁煮沸之后，直接通入麦芽汁煮沸装置中。当水从下层泵入麦芽汁煮沸装置中时，尤其有利。水在加入麦芽汁煮沸装置中之后，可以通过使用一个循环装置例如泵或者搅拌器与麦芽汁混合，以获得尽可能均匀的温度补偿。

如果水在热的浑浊物分离之前通入高浓度麦芽汁中，一般来说，混合温度不能低于80到90的温度范围，以避免阻碍热的浑浊物的分离。

本实用新型中期望的、通过降低麦芽汁热负荷获得的产品质量优化效果，可以通过相对较少的水量在较低的温度下实现。根据本实用新型的一个尤其优选使用的实施结构，加入的水的数量和温度如此选择，即使得麦芽汁在和水混合之后，具有和由其生产出的啤酒种类相符的原汁含量。以此可以实现，随后不需要为调节期望的度数而进行附加的加水混合。

原则上，任何一种酿造水都适用于该流程的实施。当加入的水具有下述的温度时，即在加入一定量的水以调节浓度时可以产生期望的混合温度时，尤其有利。例如，如果使用冷的酿造水进行混合，首先根据麦芽汁的数量和期望的度数进行计算需要加入的水量。只有该混入量已知，然后可以根据高浓度的麦芽汁的出口温度和待调节的混合温度，确定待混入的酿造水必须具有的温度。

如果酿造水的实际温度不完全和该温度一致，酿造水将被适当的加热，例如，通过通入热水或者在一个热交换器中加热。

此外，混入的水在生物学方面应该没有任何缺陷，以避免煮沸之后已经消毒的接着被微生物组织污染，这可以通过对加入的水进行消毒实现。

在一些应用情况中，如果对除去混入的水中的气体，以避免在麦芽汁中加入附加的氧气时，也可以作为一个优点。

当在麦芽汁从麦芽汁煮沸装置流出、转运到浑浊物分离装置中的流出管中，设有一个混合装置时，可以在酿造设备中以尤其简单的结构实现该流程。该混合装置本身与水源供应相连，以在麦芽汁流出时，水可以混入到上述流程的高浓度的麦芽汁中。

例如，该混合装置可以非常简单的通过相应的互相连接的管路构成。然而，根据一个优选使用的实施结构，在该混合装置中设有一个计量装置，以此可以对在流程过程中加入的水量进行变化式调节。

为了对不同的流程参数进行控制，可以在混合装置中设有不同的温度传感器，特别可以对流出的麦芽汁在与水混合之前的温度、流出的麦芽汁在与水混合之后的温度和混合水本身的温度进行测量。

特别的，为了随着水和麦芽汁之间的温度和混合关系正确和自动的进行调节，在必要时进行修正，可以在混合装置上设有一个控制或者调节装置，通过该装置，依据合适的测量数值，对在麦芽汁中混入的水量进行控制或者调节。

附图说明

下面参考附图详细阐述本实用新型的实施例，其中：

图1为内部煮沸器的带有部分剖面的侧视图的示意图；

图2为用于生产麦芽汁的、带有麦芽汁预热装置的酿造设备的一个部分的示意图；

图3为用于生产麦芽汁的、带有麦芽汁预热装置的酿造设备的一个部分的第二实施方式的示意图；

图4为通过水混合对煮沸的麦芽汁进行预先冷却的酿造设备的一个部分的示意图；

图5为图2中的用于生产麦芽汁的酿造设备的一个部分的示意图，以及一个设置在麦芽汁煮沸装置和热的浑浊物分离装置之间的、对煮沸的麦芽汁进行预先冷却的酿造设备的一个部分的示意图；

图6为麦芽汁导流屏在动态低压煮沸的不同阶段的垂直调节曲线图。

具体实施方式

在图1中示意示出带有没有按照比例示出的内部煮沸器1的煮沸装置例如糊化锅(图中没有单独标出)的上部区域，糊化锅内含有待煮沸的液体，尤其是啤酒麦芽汁，其用液面水平2表示。

以已知的方式，本实用新型中的内部煮沸器1首先包括一个热交换器3，在图中所示的实施例中，其为壳体上带有用蒸汽4或者热水加热的管束的热交换器；一个用于对在热交换器3上部出现的麦芽汁涌流进行阻碍和导流的蓄流圆锥5；以及一个麦芽汁分配屏6，如图中的流动箭头8所示，其改变在7处垂直向上的涌出的、通常为两相的麦芽汁涌流的流向，并将其屏状分配，然后重新导回液面水平2。在此，依据本实用新型，内部煮沸器1的麦芽汁分配屏6在高度上可以进行可控式调节，以此对在煮沸时产生的自然循环流动的特性进行控制和改变。在内部煮沸器1的侧壁上，设有卸荷开口30，其可以在麦芽汁11加热时，降低自然循环流动的形成。

例如，本实用新型中的麦芽汁分配屏6的高度自动控制可以如下进行，首先使用合适的在图1中没有标出的传感器获取例如液面水平2的高度、流经位置9处的热交换器次级的麦芽汁的温度和/或在热交换器3的初级流经的热载体媒介的温度或者压力测量值；此外，根据该获得的测量值，必要时，附加调用一个存储的计算机类型的和/或统计学类型的关系，形成一个控制值；最后，根据该控制值，使用一个图中没有标出的，例如电动的、气动的或者液压的驱动装置调节麦芽汁分配屏6的高度。

例如，如果麦芽汁分配屏6位于其最低位置，那么，一方面将在7处产生一个蓄流压力，而该蓄流压力可以避免麦芽汁从蓄流圆锥5中涌流出来。

另一方面，在麦芽汁分配屏6的该最低位置，麦芽汁涌流的屏式区域8的大小以及麦芽汁的蒸发速度被最小化。此时，一方面在7处产的蓄流压力直接对麦芽汁涌流产生一个阻尼作用，以此可以抑止不期望的脉动的形成；另一方面，在麦芽汁分配屏6的最低位置处的麦芽汁涌流的屏式区域8的最小面积、此时也最小化的麦芽汁蒸发量以及麦芽汁11从卸荷开口30流出，导致糊化锅内的麦芽汁2被更快地加热，这有利于在过滤流程开始时，减少不稳定阶段的时间，因此，有利于避免出现不期望的脉动。

相反，在麦芽汁分配屏6的最高位置，对麦芽汁涌流的蓄流压力作用被最小化，麦芽汁涌流的屏式区域8在进入液面水平2之前都具有最大的直径，因此，具有最大的表面以及最大的蒸发作用。

通过将麦芽汁分配屏6调节在位于最高和最低位置之间的中间位置，可以将蓄流压力作用和蒸发速度控制在一个相应的中间值上。通过该方法，可以在煮沸流程中出现的所有运行状态中，对麦芽汁的特征和强度施加影响，以此可以在一定程度上降低甚至完全避免自然循环流动出现不期望的脉动，以此又尤其可以提高生产出的啤酒类型的口感质量。

在图6中，在下面的曲线图中，曲线27示意示出了麦芽汁分配屏6在动态低压煮沸的不同阶段期间的垂直调节的走向；而在上面的曲线图中，曲线28示意示出了在动态低压煮沸时，升压阶段和降压阶段期间的压力。对应于曲线28，在大约2-3分钟之内，压力升高到最高压力；然后其在大约2-4分钟之内降低，直到达到最低压力。麦芽汁分配屏6的垂直调节跟随升压和降压阶段的阶段变化。对于升压阶段，麦芽汁分配屏6将朝着较低的位置运动，而其在降压阶段被设置在一个较高的位置。以此对动态的低压煮沸产生支持作用。

从曲线27中可以进一步看出，麦芽汁分配屏6跟随升压和降压阶段的阶段变化的交替垂直位置，被一个附加的调节运动向下调节。例如，该直线的调节运动根据液面进行，使得由于蒸发导致的液面的下降被抵消，在液体表面和麦芽汁分配屏6之间的距离基本保持恒定。

在图2示出的设备中，带有在图1中示出的内部煮沸器1的麦芽汁糊化锅10用于煮沸麦芽汁11。麦芽汁11在煮沸之前，暂时存贮在一个麦芽汁进料罐12中，并借助一个泵泵送到麦芽汁糊化锅10中。在本实施方式中，麦芽汁进料罐12的麦芽汁具有例如大约72℃的温度。

在将麦芽汁11从麦芽汁进料罐12泵送到麦芽汁糊化锅10中时，麦芽汁11流经一个预热装置例如热交换器13的次级，热交换器13的初级有热水流过。此时，热交换器13和热水的流入温度如下设计，即使得麦芽汁11在流经热交换器13时，在其次级尽可能短地从72℃加热到98℃。使得麦芽汁在流入麦芽汁糊化锅10时就具有98℃的温度，使得在将麦芽汁糊化锅10中的麦芽汁11加热到沸点温度100℃时，仅需要克服一个很小的2℃的温度差。

为了为麦芽汁11的预热提供必需的热量，热交换器13的初级有热水流通，热水在流入时，必须具有足够高的温度。使用一个其他的、次级有热载体流通的热交换器14将热水加热到要求的温度。热交换器14如下设计，即使得流经其次级的热载体被加热到足够高的温度。此时必需的热量由流经热交换器14初级的蒸汽或者热水提供。

为了实现一个闭合的热载体循环以及实现流程中的热量的优化使用，使用一个置换存储器15，其为了存储能量，用热水填充。该置换存储器15和一个锅式蒸汽冷凝器16一起构成一个能量回收系统，使用该系统，可回收在麦芽汁煮沸时产生的、在蒸发出的蒸汽中含有的废热。使用在锅式蒸汽冷凝器16中从蒸汽中回收的热量，可以将置换存储器15中的热水加热到例如97℃。

以此可以实现，将从热交换器13中流出的例如温度为78℃的水，接入到置换存储器15的下部，且可以从置换存储器15的上部取出温度为97℃的热水。该从置换存储器15取出的热水可以再次接入热交换器14的初级，使得只需要补充相对很少的蒸汽或者热水形式的附加热量。

在热交换器13和麦芽汁煮沸装置10之间的管路上，安装有一个增压元件，例如节流罩，使用该节流罩可以调节预热装置13中的麦芽汁11压力和麦芽汁煮沸装置10内的麦芽汁11压力之间的压力差。

如果内部加热器1中的麦芽汁在动态低压煮沸的流程条件下，使用交替的升压和降压阶段进行煮沸，可以通过联合使用可调式的麦芽汁分配屏6和麦芽汁预热装置，获得一个很低的、在3.5％到4％范围内的总蒸发率，以此可以节约加热能源。蒸汽排放量可以同时被最小化，且麦芽汁的技术特性通过在动态低压煮沸中可能出现的、通过形成膨胀蒸汽获得的气洗(脱除)作用而得到优化。此外，通过联合使用本实用新型中的特征，在低压煮沸时，可以实现在非常低的过压，例如最多仅为0.3bar的过压下工作。

在图3中说明的设备，基本符合在图2中说明的设备的结构。也使用一个带有一个内部煮沸器1的麦芽汁糊化锅10煮沸麦芽汁11。将麦芽汁11从麦芽汁进料罐12泵送到麦芽汁糊化锅10中时，麦芽汁11流经一个热交换器13的次级。热交换器13的初级有具有足够高的流入温度的热水流过。此时，热交换器13和热水的流入温度如下设计，即使得麦芽汁11在热交换器13的次级从例如74℃加热到98℃。使得麦芽汁11在流入麦芽汁糊化锅10时就具有98℃的温度，使得在将麦芽汁糊化锅10中的麦芽汁11加热到沸点温度100℃时，仅需要克服一个很小的2℃的温度差。

在该实施方式中，同样使用一个初级通入蒸汽的热交换器14对用于加热热交换器13所必需的热水进行加热。以此将流经热交换器14次级的温度为80℃的热水进行加热，使得其在流入热交换器13时，具有足够高度的开始温度。使用一个热水罐31作为能量中间存储器，在其中，热水可以大约80℃的温度被暂时存储。也就是说，流经热交换器14次级以及热交换器13初级的热水，可以在接入一个密封的热载体循环回路时，在热水罐31中暂时存储。为了可以将热水罐31中的热水的温度恒定保持在大约80℃，热水可以借助一个热交换器32，通过使用蒸汽进行加热。

在一个在图4中仅部分示意示出的糊化锅中，设有一个麦芽汁糊化锅形式的麦芽汁煮沸装置10和一个回旋池形式的浑浊物分离装置17。在糊化锅中，例如，可以使用一个高重力方法进行工作。通过相应的制取麦芽汁和澄清，通过导入管路18，含有高浓度原汁的麦芽汁11被泵入麦芽汁煮沸装置10中。

通过内部煮沸器1的加热和煮沸屏6的相应调节，在带有升压阶段和降压阶段的动态低压煮沸流程条件下，麦芽汁11在麦芽汁煮沸装置10中被煮沸，使得麦芽汁11中含有的水的一部分和不期望的香味物质被蒸发。在麦芽汁煮沸结束时，麦芽汁11在该流程变化中具有一个超过待生产的啤酒类型的原汁浓度的原汁浓度。例如，一种啤酒应以12％的原汁浓度生产，麦芽汁11在麦芽汁煮沸后通过应用高重力方法，可以具有大约为15％的榨取浓度的原汁浓度。

在麦芽汁煮沸后，麦芽汁11通过流出管19，在排出泵20的相应的驱动下，被泵入浑浊物分离装置17，且从切线方向涌入。通过该切线方向的涌入，可以达到涌流比率，其中热的浑浊物21在一个位于浑浊物分离装置17底部的热浑浊物圆锥中沉淀。在热的浑浊物21沉淀之后，麦芽汁11通过管22从浑浊物分离装置17被泵送到后置的容器中。在流出管19中设有一个计量装置23，该计量装置23通过一根管24和一个带有消毒后的酿造水的酿造水供应装置相连。通过管24流入计量装置23的水的温度可以预先设定。例如，此时可以将来自一个热水罐的水和来自一个冷水罐的水混合，并通过管24被输送。

在计量装置23中，测量流出管19中的高浓度的麦芽汁11的温度和管24中的酿造水的温度。此外，麦芽汁11的通流容积在流入计量装置23时被测量。使得仍然具有稍微低于沸点的温度的麦芽汁11，在计量装置23中持续和具有一定温度的冷水相混合，使得麦芽汁11紧接着在浑浊物分离装置17中除了具有期望的浓度，还具有期望的温度，例如大约88°。通过将麦芽汁11快速地从大约100°冷却到例如88°，可以大大降低麦芽汁11的热负荷，因而可以优化产品质量。

因为在传统的糊化锅中有酿造水的供应，所以，为了在结构上实现本实用新型中的方法，对应于在图4中说明的实施方式，仅仅需要在流出管19区域进行拆开并且安装一个适合的、带有适合的酿造水供应的计量装置23。

在图5中示意说明的糊化设备，以有利的方式整合了本实用新型的若干个方面。通过调节位于麦芽汁糊化锅10的内部加热器1中的煮沸屏6，可以在煮沸麦芽汁时，可变式调节麦芽汁的流动阻力。此外，通过热交换器13和14、置换存储器15和锅式蒸汽冷凝器16，可以实现一个能量优化的和低排放的麦芽汁预热。在麦芽汁煮沸时，麦芽汁的流动阻力的可变式调节和麦芽汁的预热、和一个带有升压阶段和降压阶段的动态低压煮沸的流程条件，在麦芽汁煮沸之后，共同形成一个优良的、麦芽汁11的技术特性。

当麦芽汁11随后直接在麦芽汁煮沸之后，且在热的浑浊物21在浑浊物分离装置17中进行分离之前被冷却时，麦芽汁11的技术特性可以进一步被优化。此时，在本实施方式中，不是混入冷水(参见图4)，而是使用一个热交换器25。为了在热交换器25冷却麦芽汁11，其中流通有新鲜的、温度例如大约为13℃的水，其通过吸收废热，被加热到例如80°。以此可以进一步优化制程中热量的使用。

在热的浑浊物分离之后，为了将麦芽汁11接着进行冷却到调节温度时，可以使用一个热交换器26来额外地优化制程中热量的使用。在热交换器26中对麦芽汁进行冷却时所产生的废热可以被预先冷却的新鲜水吸收，而该新鲜水在后续的酿造流程中可以作为预热的酿造水来使用。

Claims (27)

1.设置在麦芽汁煮沸装置(10)中的内部煮沸器(1)，带有热交换器和麦芽汁分配屏(6)，其特征在于，

设有对麦芽汁分配屏(6)在垂直方向上进行可控式位置变化的装置。

2.如权利要求1所述的内部煮沸器，其中，

麦芽汁分配屏(6)位于可以根据一个状态测量数值，如压力、温度、质量流动和/或该类型的参数自动改变的垂直位置。

3.如权利要求1或2所述的内部煮沸器，其中，

麦芽汁分配屏(6)位于可以和麦芽汁煮沸装置中的液面水平(2)高度相匹配的垂直位置。

4.如权利要求1或2所述的内部煮沸器，其中，麦芽汁分配屏(6)位于可以与从热交换器(3)的次级流经的麦芽汁(9)的温度和/或麦芽汁糊化锅中的麦芽汁(11)温度相匹配的垂直位置。

5.如权利要求1或2所述的内部煮沸器，其中，麦芽汁分配屏(6)位于可以和从热交换器(3)的初级流经的热载体媒介(4)的压力和/或温度相匹配的垂直位置。

6.如权利要求1或2所述的内部煮沸器，其中，

麦芽汁分配屏(6)位于可以同时依据若干个状态测量数值进行校验的垂直位置。

7.如权利要求1或2所述的内部煮沸器，其中，

麦芽汁分配屏(6)位于依据一个预先存储的、计算机类型的和/或统计学类型的关系进行调节的垂直位置。

8.如权利要求1或2所述的内部煮沸器，其中，除了进行麦芽汁分配屏(6)的垂直位置的调节以外，至少还有一个其他的参数可以至少依据一个状态测量值而自动变化，所述其他的参数可以是例如流动截面、热流动量或者其他该类型的参数。

9.用于煮沸麦芽汁的设备，带有：麦芽汁煮沸装置(10)，其特征在于，

在所述麦芽汁煮沸装置(10)内部集成的如权利要求1-8中任一项所述的内部煮沸器(1)，其含有可以加热的、为在自然循环中流动的麦芽汁(11)提供热量的热交换器(3)，在该麦芽汁煮沸装置(10)之前接有预热要输送到麦芽汁煮沸装置(10)的麦芽汁(11)的预热装置(13)，其中，

麦芽汁(11)可以被预热装置(13)加热到一个最多低于麦芽汁(11)沸点温度5℃的预热温度。

10.如权利要求9所述的设备，其中，

麦芽汁(11)被预热装置(13)加热到一个最多低于麦芽汁(11)沸点温度1至2℃的预热温度。

11.如权利要求9或10所述的设备，其中，

预热装置(13)至少含有热交换器(13)，其初级流通有热载体，该热载体的温度高于期望的麦芽汁(11)预热温度或高于麦芽汁的沸点，且其次级流通有待预热的麦芽汁(11)。

12.如权利要求9或10所述的设备，其中，

预热装置(13)和麦芽汁煮沸装置(10)之间设有增压元件(29)，使用该增压元件可以调节预热装置(13)中的麦芽汁(11)压力和麦芽汁煮沸装置(10)内的麦芽汁(11)压力之间的压力差。

13.如权利要求9或10所述的设备，其中，

预热装置(13)至少为一个自由流动型板式热交换器。

14.如根据权利要求9或10所述的设备，其中，

预热装置(13)至少具有两个可以串联和/或并联通流的热交换器。

15.如权利要求14所述的设备，其中，

流经可以串联和/或并联通流的热交换器的麦芽汁涌流，可以以选择接通或者关闭单个热交换器或者热交换器组的方式进行改变。

16.如权利要求9或10所述的设备，其中，

在预热装置中的热交换器(13)之前接有用于加热热载体的第二热交换器(14)，其初级流通有热载体，该热载体的温度高于期望的麦芽汁(11)预热温度或麦芽汁的沸点，且其次级通流有接着流入第一热交换器(13)初级的热载体，此时，在第二热交换器(14)中，可以将流入第一热交换器(13)的热载体，加热到一个高于期望的预热温度或高于麦芽汁的沸点温度的温度。

17.如权利要求16所述的设备，其中，

在第二热交换器(14)之前接有能量回收装置(15，16)，使用该装置可以预热流入第二热交换器(14)初级的热载体，在麦芽汁煮沸时形成的废热，可以被该热载体吸收。

18.如权利要求9或10所述的设备，其中，

在麦芽汁煮沸装置(10)和可以将热浑浊物(21)从麦芽汁(11)中分离的浑浊物分离装置(17)，例如回旋池之间的中间位置，设置有冷却装置(23，25)，使用该装置，至少可以将麦芽汁(11)在麦芽汁煮沸之后，且热浑浊物(21)分离之前，进行稍微的冷却。

19.如权利要求18所述的设备，其中，

冷却装置为在麦芽汁煮沸装置(10)之后设置的热交换器(25)。

20.如权利要求19所述的设备，其中，

热交换器(25)的次级通流有新鲜的、可以吸收在麦芽汁(11)冷却时出现的热量的酿造水。

21.用于生产麦芽汁的的设备，带有：

用于煮沸麦芽汁(11)的麦芽汁煮沸装置(10)，其特征在于，在所述麦芽汁煮沸装置(10)内部集成的如权利要求1-8中任一项所述的内部煮沸器(1)；以及

用于分离热浑浊物(21)的浑浊物分离装置(17)，此时麦芽汁煮沸装置(10)和浑浊物分离装置(17)通过至少一根流出管(19)相连，通过该管，麦芽汁(11)可以从麦芽汁煮沸装置(10)流入到浑浊物分离装置(17)，其中，

在流出管(19)中设有混合装置(23)，借助该混合装置，可以在麦芽汁流出时，将水混入麦芽汁(11)中。

22.如权利要求21所述的设备，其中，

混入水的温度低于麦芽汁(11)的温度。

23.如权利要求21或22所述的设备，其中，

在混合装置(23)处设有计量装置，使用该计量装置，可以调节混入水的量。

24.如权利要求21或22所述的设备，其中，

在混合装置(23)设有温度传感器，使用该传感器可以在水混入之前，测量流出的麦芽汁(11)的温度。

25.如权利要求21或22所述的设备，其中，

在混合装置(23)设有温度传感器，使用该传感器可以在水混入之后，测量流出的麦芽汁(11)的温度。

26.如权利要求21或22所述的设备，其中，

在混合装置(23)设有温度传感器，使用该传感器可以测量混入的水的温度。

27.如权利要求21或22所述的设备，其中，

在混合装置(23)设有控制或者调节装置，使用该装置，可以依据特定的测量值对混入麦芽汁(11)的水的量进行控制或者调节。

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