CZ31567U1 - Zapojení pro nepřímé vychlazování cylindrokónického tanku na kvašení piva teplonosným mediem na bázi monopropylenglykolu, glycerinu či jiné bázi - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká zapojení pro nepřímé vychlazování cylindrokónického tanku na kvašení piva teplonosným mediem na bázi monopropylenglykolu, glycerinu či jiné bázi, který je opatřen alespoň čtyřmi chladícími zónami, uspořádanými na vnějším povrchu cylindrokónického tanku, připojenými na přívodní a odpadní zpětné potrubí teplonosného media ze strojovny a do strojovny a zakrytými izolací a krycím pláštěm.

Dosavadní stav techniky

V současné době se pro výrobu piva v pivovarech nejčastěji používá uzavřené kvašení v cylindrickokónických tancích (CKT).

Cylindrokónické tanky jsou uzavřené válcovité nádoby s kuželovitým dnem. K jejich výrobě se využívá nerezavějící ocel, která je dostatečně inertní a dobře sanitovatelná. Ve většině případů jsou CKT vybaveny plášťovým chlazením ve dvou až čtyřech zónách, včetně zóny v kónusu, díky níž kvasnice v tanku lépe sedimentují. Poměr výšky a šířky tanků se pohybuje od 2:1 (malé) do 6:1 (obří). Dvacet procent výšky tanku zůstává prázdná, jakožto rezerva pro pěnu. U svrchně kvašených piv tato rezerva tvoří až 50 % z celkové výšky. Rozměry obřích CK tanků dosahují výšky až 40 metrů a průměru i 10 metrů.

V těchto tancích probíhá kvašení, při kterém kvasící pivo zvyšuje svoji teplotu, kterou je po ukončení kvasného procesu třeba snížit. Nejprve na teplotu 4 °C a po odstřelu kvasnic toto pivo dále dochladit na 1 °C. Jako chladící prvek se požívá kapalný čpavek, který je do výměníků na povrchu tanků dopravován cirkulačním čpavkovým čerpadlem.

Při instalaci 20 až 30 ks takových obřích CKT v pivovaru to pak představuje spotřebu několik desítek tun cirkulujícího čpavku, tj. chladivá, které je při jeho úniku, nebezpečné svému okolí, neboť je toxické a v určité koncentraci i výbušné.

Díky zpřísňujícím se pravidlům v zemích EU a moderním technologiím se k vychlazování piva při uzavřeném kvašení začíná používat malých CKT s maximálně dvěma chladícími zónami, včetně zóny v kónusu, které jsou opatřeny chladícími kanály pro cirkulaci chladicí kapaliny, jako je glykol nebo ledová voda, na místo čpavku z hlediska bezpečnosti i vychlazování pomocí některého teplonosného média.

Použití jiného chladivá než čpavku, pro chlazení kvasícího piva v obřích CK tancích, není dosud známé.

Podstata technického řešení

Podstatou tohoto řešení je náhrada vychlazování CKT, které jsou konstrukčně řešeny pro vychlazování čpavkem, a sice přepracováním na možnost jejich vychlazování pomocí teplonosného média.

Výše uvedený nedostatek odstraňuje zapojení pro nepřímé vychlazování obřího cylindrokónického tanku na kvašení piva teplonosným mediem na bázi monopropylenglykolu, glycerinu či jiné bázi, který je opatřen čtyřmi různými chladícími zónami, uspořádanými na vnějším povrchu cylindrokónického tanku, připojenými na přívodní a odpadní zpětná potrubí teplonosného media ze strojovny a do strojovny a zakrytými izolací a krycím pláštěm, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že chladící zóny mají své trubkové registry připojeny jejich spodními vstupy, na alespoň jeden přívod teplonosného media, a další přívod teplonosného media je připojen na spodní vstup kónické chladící zóny, upravené kolem spodní kónické části tanku, přičemž horní výstupy teplonosného media z chladících zón jsou, mimo spojení s odpadním potrubím teplonosného media, opatřeny každý odvzdušňovacím prvkem, které jsou výhodně napojeny na odlučo-1 CZ 31567 Ul vač vzduchu s automatickým odvzdušněním, upravený v oblasti obslužné plošiny cylindrokónického tanku.

Podstatou tohoto technického řešení je dále to, že v každém z přívodů teplonosného media do chladících zón je, stejně jako v každém z odvodů teplonosného media z chladících zón, uspořádán alespoň jeden ventil, přičemž ve výhodném provedení je na začátku každého z přívodů teplonosného media do chladících zón upraveno míchací čerpadlo, před nímž je zařazen trojcestný směšovací ventil, napojený na odvod teplonosného media z odpovídající chladící zóny.

Výhodou tohoto zapojení je to, že obrovské množství toxického a nebezpečného čpavku používaného dosud v pivovarech s obřími CKT je možné, prostřednictvím navrhovaného zapojení, snížit na minimum, a to jen maximálně na množství potřebné k ochlazování použitého nepřímého vychlazovacího media, jako je monopropylenglykol, glycerin či jiné látky.

Objasnění výkresů

Na připojených výkresech je znázorněno zapojení pro nepřímé vychlazování obřího cylindrokónického tanku na kvašení piva teplonosným mediem na bázi monopropylenglykolu, glycerinu či jiné bázi, který je opatřen čtyřmi chladícími zónami, uspořádanými na vnějším povrchu cylindrokónického tanku, kde na Obr. 1 je zobrazeno zapojení čtyř chladících zón obřího cylindrokónického tanku na kvašení piva prostřednictvím tří přívodů, napojených na přívodní potrubí teplonosného media ze strojovny, na Obr. 2 pak zapojení čtyř chladících zón obřího cylindrokónického tanku na kvašení piva prostřednictvím tří přívodů, napojených na přívodní potrubí teplonosného media ze strojovny, kde na začátku každého z přívodů teplonosného media do chladících zón je upraveno míchací čerpadlo, před nímž je zařazen trojcestný směšovací ventil, napojený na odvod teplonosného media z odpovídajících chladících zón a na Obr. 3 je zobrazeno zapojení čtyř chladících zón obřího cylindrokónického tanku na kvašení piva prostřednictvím dvou přívodů, napojených na přívodní potrubí teplonosného media ze strojovny, kde na začátku každého z přívodů teplonosného media do chladících zón je upraveno míchací čerpadlo, před nímž je zařazen trojcestný směšovací ventil, napojený na odvod teplonosného media z odpovídajících chladících zón.

Příklady uskutečnění technického řešení

Jak je patrné z Obr. 1 obří cylindrokónický tank i má čtyři chladící zóny 2, 3, 4 a 5. Kónická chladící zóna 2 cylindrokónického tanku I je svým spodním vstupem připojena najeden přívod teplonosného media, přičemž na další dva přívody teplonosného média jsou svými spodními vstupy připojeny trubkové registry 6 chladících zón 3, 4 a 5 cylindrokónického tanku 1. První chladící zóna 3 má své trubkové registry 6 připojeny na jeden přívod teplonosného media, přičemž na druhý přívod teplonosného media jsou společně připojeny svými trubkovými registry 6 druhá a třetí chladící zóna 4 a 5.

Horní výstupy teplonosného media z chladících zón 2, 3, 4, 5 jsou, mimo spojení s odpadním zpětným potrubím teplonosného media, opatřeny každý odvzdušňovacím prvkem 7. Ve výhodném provedení jsou pak odvzdušňovací prvky 7 chladících zón 3, 4 a 5 napojeny svými výstupy na odlučovač vzduchu 8 s automatickým odvzdušněním, který je opět výhodně upravený v oblasti obslužné plošiny 12 cylindrokónického tanku 1. V každém ze tří přívodů teplonosného media do chladících zón 2, 3, 4, 5 jsou pak za sebou uspořádány dva ventily, z nichž první je magnetický ventil. V každém z odvodů teplonosného media z chladících zón 2, 3, 4, 5 je pak zařazen též jeden ventil 9.

Zapojení podle Obr. 2 se od zapojení podle Obr. 1 liší pouze v tom, že před každým magnetickým ventilem je v každém z přívodů teplonosného media do chladících zón 2, 3, 4, 5 zařazeno míchací čerpadlo 10, před nímž je zařazen trojcestný směšovací ventil 11, napojený na odvod teplonosného media z odpovídající chladící zóny 2, 3, 4, 5.

Jak je patrné z Obr. 3 je možná i redukce počtu přívodů a odvodů teplonosného media, a to ze tří (viz Obr. 2) na dva. V takovém případě je jeden přívod teplonosného media napojen na spodní

CZ 31567 Ul vstup kónické chladící zóny 2 cylindrokónického tanku 1 a druhý přívod teplonosného media je napojen na spodní vstupy trubkových registrů 6 chladících zón 3, 4 a 5 cylindrokónického tanku

1.

Technologické potřeby kvašení požadují někdy možnost vychlazovat některé chladící zóny 2, 3, 4, 5 méně a některé chladící zóny 2, 3, 4, 5 více, aby se docílilo požadovaného proudění piva v cylindrokónickém tanku i. Toho je možné dosáhnout následujícími způsoby:

Kvantitativní regulací - ve strojovně chlazení je pouze 1 ks hlavního čerpadla pro všechny CKT. Na vstupech teplonosného media do jednotlivých chladících zón 2, 3, 4 a 5 jsou umístěny pouze magnetické ventily, které uzavírají, nebo otevírají vstup teplonosného media do jednotlivých chladících zón 2, 3, 4 a 5 na základě požadovaných technologických teplot v CKT (viz Obr. 1).

Kvalitativní regulací s různými teplotami pro každou chladící zónu - každá chladící zóna 2, 3, 4 a 5 u jednoho cylindrokónického tanku i má svůj vlastní směšovací ventil 11 a samostatné míchací čerpadlo JO, čímž se umožní vychlazovat jednotlivé chladící zóny 2, 3, 4 a 5 na jinou, přesnou a technologicky požadovanou teplotu (viz Obr. 2).

Kvalitativní regulací s jednou teplotou pro všechny chladící zóny - každý jeden CKT je opatřen pro všechny jednotlivé chladící zóny 2, 3, 4 a 5 pouze jedním trojcestným směšovacím ventilem li a jedním míchacím čerpadlem 10. Kónická chladící zóna 2 by přitom měla mít ale samostatné míchací čerpadlo 10 a směšovací ventil 11, a to z důvodu požadovaných jiných technologických teplot (viz Obr. 3).

Claims (2)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Zapojení pro nepřímé vychlazování cylindrokónického tanku (1) na kvašení piva teplonosným mediem na bázi monopropylenglykolu, glycerinu či jiné bázi, který je opatřen čtyřmi chladícími zónami (2, 3, 4, 5), uspořádanými na vnějším povrchu cylindrokónického tanku (1), připojenými na přívodní a odpadní potrubí teplonosného media ze strojovny a do strojovny a zakrytými izolací a krycím pláštěm, vyznačující se tím, že chladící zóny (3, 4, 5) mají své trubkové registry (6) připojeny jejich spodními vstupy, na alespoň jeden přívod teplonosného media, a další přívod teplonosného media je připojen na spodní vstup kónické chladící zóny (2), upravené kolem spodní kónické části tanku (1), přičemž homí výstupy teplonosného media z chladících zón (2, 3, 4, 5) jsou, mimo spojení s odpadním potrubím teplonosného media, opatřeny každý odvzdušňovacím prvkem (7), které jsou výhodně napojeny na odlučovač vzduchu (8) s automatickým odvzdušněním, upravený v oblasti obslužné plošiny cylindrokónického tanku (1), přičemž v každém z přívodů teplonosného media do chladících zón (2, 3, 4, 5) je, stejně jako v každém z odvodů teplonosného media z chladících zón (2, 3, 4, 5), uspořádán alespoň jeden ventil (9).

2. Zapojení podle nároku 1, vyznačující se tím, že na začátku každého z přívodů teplonosného media do chladících zón (2, 3, 4, 5) je upraveno míchací čerpadlo (10), před nímž je zařazen trojcestný směšovací ventil (11), napojený na odvod teplonosného media z odpovídající chladící zóny (2, 3, 4, 5).