Охлаждение жидкостей

Существует необходимость охлаждения сусла или пива в потоке в различных точках. В первую очередь это касается

· охлаждения горячего охмеленного сусла до исходной температуры начала брожения;

· охлаждения пива после главного брожения;

· глубокого охлаждения пива перед фильтрованием и т. д.

Охлаждение производится при помощи

· пластинчатого охладителя (с уплотнением) для системы косвенного охлаждения или

· кожухотрубного (сварного) охладителя для системы прямого охлаждения.

Если имеется скважинная вода с температурой 12°С, то с помощью пластинчатого охладителя можно понизить температуру горячего сусла примерно па 3 градуса выше указанной температуры, то есть до 15°С. Охлаждение ниже этой температуры невозможно, так как скважинная вода холоднее обычно не бывает, да и для теплопередачи необходима небольшая разность температур. Если необходимо охлаждение до исходной температуры начального сусла около 8°С, то потребуется использование охлажденной воды (не выше 4-5°С). Однако для охлаждения скважинной воды с температурой 12°С до 4-5°С потребуется электрическая энергия.

Для такого охлаждения существуют две принципиальные возможности, а именно:

· одноступенчатое или

· двухступенчатое охлаждение.

Одноступенчатое охлаждение (рис. 10.25, а)

Горячее сусло поступает с температурой около 95°С и охлаждается противотоком холодной воды с температурой 4°С до температуры начала брожения 8°С. При этом охлаждающая вода нагревается до 80° С и ее можно в дальнейшем использовать как горячую воду. За счет увеличения размеров пластинчатого охладителя температуру горячей воды можно повысить до 94-95°С и накапливать ее в емкости-энергонакопителе, тем самым аккумулируя энергию для последующего использования в системе рекуперации энергии (см. раздел 3.4.2.6.3).

Поэтому для реализации одноступенчатого охлаждения сначала нужно охладить весь объем холодной воды с 12 до 4°С. Исходя из этого, холодопропзводителыюсть составит

(12°С - 4°С) • общий объем холодной воды • удельную теплоемкость

Расход энергии при этом довольно высокий.

Двухступенчатое охлаждение (рис. 10.25, b)

В данном случае горячее сусло охлаждается в первой, более крупной секции скважинной водой с температурой 12°С. Для этого не требуется особых энергозатрат, так как вода с такой температурой имеется в наличии, однако здесь требуется больше охлаждающей воды, чем в одноступенчатом охлаждении.

В примыкающей меньшей секции глубокого охлаждения предварительно охлажденное сусло охлаждается холодной водой с температурой 4°С и доводится до температуры начала брожения 8°С.

Преимущество двухступенчатого охлаждения состоит в том, что затраты холода требуются лишь для выработки намного меньшего количества охлажденной воды с температурой 4° С.