CN207259478U - 啤酒酿造中麦汁煮沸的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种啤酒酿造中麦汁煮沸的装置,包括:煮沸锅,在煮沸锅中对麦汁进行一次煮沸;塔式蒸发器,塔式蒸发器中设有并置的换热管,在塔式蒸发器中使用蒸汽对一次煮沸后的麦汁进行二次煮沸;蒸发室,换热管与蒸发室相连,用于将二次煮沸后产生的蒸汽与麦汁进行气液分离。该装置通过提高蒸发率,减少了煮沸锅的煮沸时间和占锅时间,提高了整个糖化车间的效率,从而提高了生产日批次,带来了可观的经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及啤酒酿造领域,尤其涉及一种啤酒酿造中麦汁煮沸的装置。
背景技术
在啤酒酿造过程中,麦汁经煮沸后可达到杀菌、凝固分离蛋白质、去除异杂气味等目的。
现有技术中经煮沸锅煮沸后的麦汁直接进入沉淀槽进行沉淀,而在煮沸过程中,从杀菌和凝固分离蛋白质角度来说,不需要很长的煮沸时间即可达到目的,但是麦汁中的有害风味物质DMS(又名二甲基硫,分子式(CH3)2S,啤酒中DMS的阈值为50~60μg/L,当DMS的质量浓度越过阈值后会产生类似烂菜味)必须经长时间煮沸才能去除,研究表明,DMS的前驱体(DMS-P,二甲基磺基丙酸)在经过回旋沉淀槽的高温静止后又会转变成DMS,影响啤酒的质量。
如中国专利CN101565661B公开了一种麦汁煮沸装置,包括锅体,置于锅体内的换热器,换热器带有蒸汽进口和冷凝水出口,锅体上设置有麦汁循环进口和麦汁循环出口,麦汁循环进口和麦汁循环出口之间的管路上设置有循环泵体,麦汁循环进口连接有立管,立管穿过换热器并与射流器连接,射流器的上方对应设置有麦汁分布器,射流器与麦汁分布器的下端之间有一距离。该专利所公开的麦汁煮沸装置,通过设置循环泵体,简化了安装使用的难度,导流筒的设计、麦汁分布器与射流器的配合使用,加快了麦汁的循环速度,达到最佳的麦汁分布,从而使麦汁达到均匀受热煮沸的效果。
又如中国专利CN203960173U公开了一种麦汁强制循环煮沸装置,包括麦汁煮沸锅,麦汁煮沸锅内垂直安装有麦汁加热器,麦汁加热器的上方安装有伞形防溢罩,麦汁加热器包括麦汁流动管和多个加热列管,多个加热列管环绕且焊接在麦汁流动管的外壁上,麦汁流动管一端与伞形防溢罩连接,另一端与麦汁煮沸锅外设有的变频泵连接,麦汁煮沸锅的底部连通有多个循环管道,多个循环管道汇集与变频泵连接。该专利所公开的一种麦汁强制循环煮沸装置,具有使麦汁快速通过加热管束而不被焦化,蒸汽加热器避免结垢的状态,同时麦汁流动管内设有多个固定式清洗球,用于在麦汁煮沸锅完成一批生产后,充分清洗麦汁流动管内的死角,避免结垢,降低了设备的维护和维修成本。
上述两篇专利均采用循环装置,对麦汁进行均匀加热煮沸,有效地避免结垢现象的产生,但是煮沸过程中产生的二次蒸汽没有得到有效地利用,而是采用锅炉加热的方式持续地提供热源,对二次蒸汽回收的热利用率不高。
如中国专利CN104629968A公开的一种可循环利用二次蒸汽的麦汁煮沸方法及其系统,该方法包括:步骤一,麦汁进入煮沸锅,生蒸汽控制阀门打开,向煮沸锅内的加热器输送生蒸汽,使麦汁逐渐升温,直至达到沸点;步骤二,回收煮沸锅内的二次蒸汽,二次蒸汽经压缩后与生蒸汽混合输送到加热器对沸腾后的麦汁再持续加热一定时间,这一定时间根据产品的工艺要求确定。该系统包括煮沸锅、加热器、热能回收稳压器、麦汁循环管路和电控系统,加热器设置在煮沸锅内,煮沸锅上设有烟囱,热能回收稳压器包括二次蒸汽进汽口、生蒸汽进汽口和混合蒸汽出汽口,二次蒸汽进汽口通过二次蒸汽管道与烟囱连通,生蒸汽进汽口与生蒸汽管道连通,混合蒸汽出汽口通过混合蒸汽管道与加热器连通。该专利所公开的麦汁煮沸系统,高效回收利用了二次蒸汽,通过混合生蒸汽和二次蒸汽,使得进入加热器的蒸汽温度降低,从而降低了麦汁煮沸过程的热负荷和传热温差,避免对麦汁的过热影响,提高了啤酒的品质。
上述专利高效利用了二次蒸汽作为热源,对煮沸后的麦汁进行再次加热,加强了能源的回收利用,节省了生产成本,但是在煮沸锅中麦汁的煮沸时间较长,占锅时间较长,日批次难以得到有效提高。
综上所述,如何减少麦汁的煮沸时间、占锅时间,同时高效利用二次蒸汽,提高日批次是本领域技术人员亟需解决的技术问题之一。
实用新型内容
为了解决上述问题,本实用新型的目的在于提供一种啤酒酿造中麦汁煮沸的装置,显著地减少了麦汁的煮沸时间,以及麦汁在煮沸锅中的占锅时间,同时高效地回收利用二次蒸汽,加强了能源的回收利用,提高了生产日批次,有效地节省了生产成本,也带来了更多的经济效益。
本实用新型提供了一种啤酒酿造中麦汁煮沸的装置,包括:煮沸锅,在煮沸锅中对麦汁进行一次煮沸;塔式蒸发器,塔式蒸发器中设有并置的换热管,在塔式蒸发器中使用蒸汽对一次煮沸后的麦汁进行二次煮沸;蒸发室,换热管与蒸发室相连,用于将二次煮沸后产生的蒸汽与麦汁进行气液分离。
进一步地,换热管为竖直型或螺旋型列管。
具体地,煮沸锅与塔式蒸发器之间设有沉淀槽,用于分离出麦汁中的固态物质。
进一步地,换热管的上端安装有分配器,并与换热管连通,用于收集从沉淀槽流出的麦汁,并将麦汁均匀分配至换热管。
具体地,还包括蒸汽喷射器,蒸汽喷射器与换热管相连,用于收集回收煮沸锅中产生的二次蒸汽,二次蒸汽与换热管中的麦汁进行热交换。
进一步地,换热管与蒸发室的连通通道处于真空状态,二次煮沸后的麦汁在真空条件下闪蒸为液滴麦汁,并与二次煮沸后产生的蒸汽进入到蒸发室,液滴麦汁在蒸发室中产生自身的凝聚形成液体,从而与蒸汽进行分离。
具体地,还包括冷凝器,蒸发室与冷凝器相连,气液分离后的蒸汽进入冷凝器冷凝。
进一步地,还包括麦汁冷却器,蒸发室与麦汁冷却器相连,气液分离后的麦汁进入麦汁冷却器冷却。
本实用新型采用两次煮沸的装置对麦汁进行煮沸,首先在煮沸锅中对麦汁进行一次煮沸,对麦汁进行浓缩和杀菌,并通过添加酒花带给麦汁酒花香气;煮沸锅与塔式蒸发器相连,然后在塔式蒸发器中使用蒸汽对一次煮沸后的麦汁进行二次煮沸,塔式蒸发器中设有并置的多个换热管,换热管为竖直型或螺旋型列管,类型不限于此,采用蒸汽对换热管中的麦汁进行加热,二次煮沸所需的时间极短,由于麦汁煮沸过程是连续的,因此,与常规在煮沸锅中完成整个麦汁煮沸过程相比,本实用新型在塔式蒸发器中的二次煮沸显著地减少了煮沸锅的占锅时间,且塔式蒸发器中的换热管作为煮沸装置,极大地提高了麦汁的蒸发面积,提高了二次煮沸的蒸发率,进而减少了整个煮沸过程的时间,有效地提高了整个糖化车间的效率;换热管与蒸发室相连,在处于真空状态的蒸发室中将二次煮沸后的蒸汽与麦汁进行气液分离,换热管与蒸发室的连通通道也处于真空状态,二次煮沸后的麦汁在真空条件下闪蒸为液滴麦汁,并与二次煮沸后产生的蒸汽进入到蒸发室,液滴麦汁在蒸发室中产生自身的凝聚形成液体,从而与蒸汽进行完全分离。经过在换热管中的二次煮沸和蒸发室中的气液分离,既保证了麦汁中蛋白质的质量,高效地蒸发分离出麦汁中的有害风味物质或不良气体,又改善了后续发酵工艺的条件,从而提高了啤酒的最终质量。
在煮沸锅与塔式蒸发器之间还设有沉淀槽,用于分离出一次煮沸后的麦汁中的固态物质,以及不需要的酒花剩余物,从而保证后续发酵工艺中酵母的正常发酵以及色泽、口味等。
换热管的上端安装有分配器,并与分配器连通,用于收集从沉淀槽流出的麦汁,并将麦汁均匀分配至换热管。同时,蒸汽喷射器与换热管相连,用于收集回收煮沸锅中产生的二次蒸汽作为二次煮沸的热源,减少了二次煮沸步骤所需的新鲜蒸汽量,从而减少了整个糖化车间的瞬时生蒸汽的耗量,二次蒸汽与换热管中的麦汁进行热交换,两者并未直接混合,因此不需要对二次蒸汽进行洁净处理,减少了蒸汽输送的通道,从而减少了蒸汽处理设备的投入。
另外,蒸发室与冷凝器相连,气液分离后的蒸汽进入冷凝器冷凝,并回收蒸汽中的热量用于制备热水,真正实现了节能降耗,降低了生产成本。蒸发室与麦汁冷却器相连,气液分离后的麦汁通过离心泵进入麦汁冷却器冷却至发酵需要的温度,而且经过在换热管中二次煮沸后的麦汁温度降低(从98度降低至90度左右),减少了后期麦汁冷却至10度左右所需要的冷量,降低了能源消耗。
本实用新型提供了一种啤酒酿造中麦汁煮沸的装置,把常规在煮沸锅内完成的麦汁煮沸分别在不同装置中完成,在常规煮沸锅中进行一次煮沸,达到对麦汁进行杀菌和凝固的目的,在塔式蒸发器中对一次煮沸后的麦汁进行二次煮沸,二次煮沸所需的时间极短且极大地提高了蒸发率,显著地减少了在煮沸锅中的煮沸时间和占锅时间,提高了生产日批次,从而提高了整个糖化车间的效率,在蒸发室中对二次煮沸后的蒸汽与麦汁进行气液分离,高效地蒸发分离出麦汁中的有害风味物质或不良气体,保障了啤酒的最终质量。另外,该装置通过模块化设计和制造,减少了现场安装时间。
为让本实用新型的上述内容能更明显易懂,下文特举优选实施例,并结合附图,作详细说明如下。
附图说明
图1为啤酒酿造中麦汁煮沸的装置示意图。
元件标号说明:
1:煮沸锅
2:蒸汽喷射器
3:沉淀槽
4:塔式蒸发器
5:蒸发室
6:冷凝器
7:冷凝水罐
8:麦汁冷却器
9:真空泵
10:换热管
11:分配器
12:离心泵
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍,但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解,以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本实用新型的重点,有些具体细节将在描述中被省略。
另外,在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”,不应理解为对本实用新型的限制。
如图1所示,本实用新型提供了一种啤酒酿造中麦汁煮沸的装置,包括首先在煮沸锅1中对麦汁进行一次煮沸,同时通过添加酒花带给麦汁酒花香气,一次煮沸的目的在于使麦芽的酶被破坏、麦汁灭菌、蛋白质沉淀、蒸发水分、酒花成分的浸出、降低pH值及还原物质的形成;煮沸锅1与塔式蒸发器4相连,然后在塔式蒸发器4中使用蒸汽对一次煮沸后的麦汁进行二次煮沸,目的在于蒸发出溶解在麦汁中的有害风味物质或不良气体,如气态二甲基硫(DMS),保障啤酒的质量,塔式蒸发器4中设有并置的换热管10,换热管10为竖直型或螺旋型列管,类型不限于此,采用蒸汽对换热管10中的麦汁进行加热,二次煮沸所需的时间极短,相对于在常规煮沸锅中完成的煮沸,本实用新型在塔式蒸发器4中的二次煮沸,显著减少了煮沸锅1的煮沸时间和占锅时间;换热管10与蒸发室5相连,在处于真空状态的蒸发室5中将二次煮沸后的蒸汽与麦汁进行气液分离,换热管10与蒸发室5的连通通道也处于真空状态,二次煮沸后的麦汁在真空条件下闪蒸为液滴麦汁,并与二次煮沸后产生的蒸汽进入到蒸发室5,液滴麦汁在蒸发室5中产生自身的凝聚形成液体,从而与蒸汽进行完全分离。经过在换热管10中的二次煮沸和蒸发室5中的气液分离,既保证了麦汁中蛋白质的质量,高效地分离出麦汁中的有害风味物质或不良气体,又改善了后续发酵工艺的条件,从而提高了啤酒的最终质量。
进一步地,煮沸锅1与塔式蒸发器4之间连有沉淀槽3,用于分离出一次煮沸后的麦汁中的固态物质,以及不需要的酒花剩余物,从而保证后续发酵工艺中酵母的正常发酵以及色泽、口味等。在煮沸锅1中经过一次煮沸的麦汁进入到沉淀槽3进行蛋白质分离,之后进入到塔式蒸发器4中进行二次煮沸。其中,换热管10的上端安装有分配器11,并与换热管10连通,用于收集从沉淀槽3流出的麦汁,均匀分配到各换热管10内,在重力的作用下麦汁沿换热管10的内壁成膜状下降,并在此过程中,被壳程加热介质加热汽化。在煮沸锅1的排汽筒与换热管10之间连有蒸汽喷射器2,用于收集在煮沸锅1中对麦汁进行一次煮沸时产生的二次蒸汽,并作为二次煮沸的热源与换热管10中的麦汁进行热交换,在蒸汽喷射器2的一侧设有生蒸汽入口,用于当煮沸锅1没有煮沸或者一次煮沸和二次煮沸不同步进行时,采用新鲜蒸汽用于二次煮沸的热源,两种方式中热源的压力均控制在0.5bar之内,为了减少热源与需加热的麦汁之间的温度差,减少结焦的几率。
优选地,经由分配器11进入换热管10的麦汁成膜状均匀分布于换热管10的内壁,与在煮沸锅1中进行的一次煮沸比较,在换热管10中进行的二次煮沸极大地提高了麦汁的蒸发面积,二次煮沸的蒸发率较高,可以通过提高二次煮沸的蒸发率,来减少一次煮沸所用的时间,减少煮沸锅1的煮沸时间和占锅时间,从而提高生产日批次,增加经济效益。同时采用二次蒸汽直接与换热管10内的麦汁进行热交换,不仅减少了生蒸汽的耗量,而且不需要对二次蒸汽进行洁净处理,减少了蒸汽输送管道的安装,节省了投入成本,也实现了节能降耗的目标。
在本实用新型优选实施例中,换热管10与蒸发室5相连,换热管10与蒸发室5的连通通道处于真空状态,换热管10中经过二次煮沸的麦汁在真空条件下闪蒸为液滴麦汁,并与二次煮沸后产生的蒸汽一起进入到处于真空状态下的蒸发室5,液滴麦汁在具有较大空间的蒸发室5中产生自身的凝聚形成液体,通过离心泵12进入到麦汁冷却器8进行冷却,而蒸汽则进入到冷凝器6进行冷凝。相对于常规麦汁煮沸,然后进入沉淀槽,再直接进入麦汁冷却器进行冷却,本实用新型中经过蒸发室5后的麦汁中的有害风味物质或不良气体含量降低至10%,高效地分离出有害风味物质,保证了啤酒的质量。
本实用新型优选实施例如图1所示,将酿造水通入冷凝器6,用于回收蒸汽冷凝产生的热量形成热水,同时将真空泵9与冷凝器6相连,用于排出大部分气体,包括气态二甲基硫及其他有害风味物质。冷凝水罐7与冷凝器6相连,用于收集蒸汽在冷凝过程中产生的冷凝水,并通过将离心泵与冷凝水罐7相连,从而将冷凝水排出。麦汁在麦汁冷却器8中的温度从90度降至10度左右,冷的麦汁进入后续发酵工艺,其中经过在麦汁冷却器8对麦汁进行冷却后4度的冰水变成80度的热水备用,实现了热能的回收再利用。
综上所述,本实用新型提供的一种啤酒酿造中麦汁煮沸装置,采用两次煮沸麦汁的装置,并通过气液分离,在保证麦汁中蛋白质的质量前提下,高效地蒸发分离出麦汁中的有害风味物质或不良气体,又改善了后续发酵工艺的条件,从而提高了啤酒的最终质量。同时通过回收利用二次蒸汽作为热源,以及气液分离后的蒸汽用于制备热水,不仅减少了生产设备的投入,而且真正实现了节能降耗的目标。另外,通过提高蒸发率,减少了煮沸锅的煮沸时间和占锅时间,提高了整个糖化车间的效率,从而提高了生产日批次,带来了可观的经济效益。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种啤酒酿造中麦汁煮沸的装置,其特征在于,包括:
煮沸锅,在所述煮沸锅中对麦汁进行一次煮沸;
塔式蒸发器,所述塔式蒸发器中设有并置的换热管,在所述塔式蒸发器中使用蒸汽对所述一次煮沸后的所述麦汁进行二次煮沸;
蒸发室,所述换热管与所述蒸发室相连,用于将所述二次煮沸后产生的蒸汽与所述麦汁进行气液分离。
2.如权利要求1所述的啤酒酿造中麦汁煮沸的装置,其特征在于,所述换热管为竖直型或螺旋型列管。
3.如权利要求1所述的啤酒酿造中麦汁煮沸的装置,其特征在于,所述煮沸锅与所述塔式蒸发器之间设有沉淀槽,用于分离出所述麦汁中的固态物质。
4.如权利要求3所述的啤酒酿造中麦汁煮沸的装置,其特征在于,所述换热管的上端安装有分配器,并与所述换热管连通,用于收集从所述沉淀槽流出的麦汁,并将所述麦汁均匀分配至所述换热管。
5.如权利要求1所述的啤酒酿造中麦汁煮沸的装置,其特征在于,还包括蒸汽喷射器,所述蒸汽喷射器与所述换热管相连,用于收集回收所述煮沸锅中产生的二次蒸汽,所述二次蒸汽与所述换热管中的所述麦汁进行热交换。
6.如权利要求1所述的啤酒酿造中麦汁煮沸的装置,其特征在于,所述换热管与所述蒸发室的连通通道处于真空状态,所述二次煮沸后的所述麦汁在真空条件下闪蒸为液滴麦汁,并与所述二次煮沸后产生的所述蒸汽进入到所述蒸发室,所述液滴麦汁在所述蒸发室中产生自身的凝聚形成液体,从而与所述蒸汽进行分离。
7.如权利要求1所述的啤酒酿造中麦汁煮沸的装置,其特征在于,还包括冷凝器,所述蒸发室与冷凝器相连,所述气液分离后的所述蒸汽进入所述冷凝器冷凝。
8.如权利要求1所述的啤酒酿造中麦汁煮沸的装置,其特征在于,还包括麦汁冷却器,所述蒸发室与麦汁冷却器相连,所述气液分离后的所述麦汁进入所述麦汁冷却器冷却。
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CN109423378A (zh) * | 2017-09-01 | 2019-03-05 | 宁波乐惠国际工程装备股份有限公司 | 啤酒酿造中麦汁煮沸的方法及其装置 |
CN110004000A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-07-12 | 江苏江杭石化工程有限公司 | 一种啤酒生产过程中的高效节能麦汁煮沸工艺 |
CN111154577A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-15 | 宁波沪港食品机械制造有限公司 | 一种降膜式麦汁煮沸系统及其煮沸工艺 |
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