Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


 ип€чение при низком избыточном давлении с использованием внутреннего кип€тильника




—овременные сусловарочные котлы теперь очень часто оснащаютс€ внутренним кип€тильником (перкол€тором) (рис. 3.72).

¬нутренний кип€тильник представл€ет собой кожух отрубный теплообменник, расположенный в сусловарочном котле. „ерез вертикальные трубы (1) кип€тильника поднимаетс€ сусло, нагреваемое паром, подводимым сверху в межтрубное пространство. ѕри этом пар (6) охлаждаетс€ и конденсируетс€ (7).

¬ сужающемс€ конусе (5) кип€щее сусло ускор€етс€ и, поднима€сь над уровнем поверхности сусла в котле, распредел€етс€ по этой поверхности широким веером с помощью распределительного экрана (4), что способствует хорошему испарению и в то же врем€ обеспечивает посто€нство уровн€ сусла в котле.

“ак как температура сусла при кипении повышаетс€ до 103-106∞—, то температура (а вместе с ней и давление) гор€чего пара должна быть существенно выше. ќна составл€ет:

Ј при нагреве - около 140-145∞— (= 3,8-4,3 бар, см. раздел 10.2.2.1) и

Ј при кипении - около 130∞— (= 2,8 бар).

 

¬ нагревательных трубах кип€тильника сусло движетс€ снизу с температурой ниже 100∞— и по мере подъема оно нагреваетс€ (рис. 3.72а).

ѕри этом очень скоро на внутренней стенке труб образуетс€:

Ј зона начала образовани€ пузырьков пара (2), котора€ при дальнейшем подъеме переходит

Ј в зону неполного парообразовани€ (3) и наконец в более широкой зоне

Ј происходит парообразование во всем объеме сусла (4), тогда как снаружи пар отдает свою энергию парообразовани€ (энтальпию) и конденсируетс€, слой конденсата, стекающего вниз, становитс€ все более толстым, все в большей степени преп€тству€ теплопередаче.

ѕри парообразовании во всем объеме кип€щего сусла больша€ часть воды переходит в пар, который занимает значительно больший объем, чем вода, из которой он образовалс€. Ёто сусло с увеличившимс€ объемом попадает в сужающийс€ конус, расположенный над нагревательными трубами, поднимаетс€ над уровнем сусла в котле и затем распредел€етс€ по поверхности сусла с помощью распределительного экрана. Ётот экран, который может иметь различную конструкцию, устанавливаетс€ так, чтобы обеспечить полную циркул€цию сусла в котле, без образовани€ мертвых зон.

ќчень высока€ разность температур способствует хорошему кипению, но создает и проблемы: в то врем€, как у выносного кип€тильника гарантируетс€ посто€нна€ циркул€ци€ всего содержимого котла, у внутреннего кип€тильника возникают неравномерности в его работе, особенно заметно про€вл€ющиес€ на стадии нагрева

Ј ѕри нагреве сусло вт€гиваетс€ в трубы кип€тильника из самых нижних слоев котла и после нагрева в кип€тильнике оно распредел€етс€ на поверхности сусла. »з-за этого в котле возникает расслоение сусла с температурным перепадом до 20 градусов, которое выравниваетс€ лишь через 15-20 мин (рис. 3.72б). »з-за этого имеет место неравномерна€ обработка сусла, включа€ неравномерную изомеризацию горьких веществ и неравномерное испарение ƒћ—.

Ј ѕри нагреве сусла до температуры кипени€ еще очень велика разность температур между паром и выход€щим суслом. »з-за этого в данной области происходит сначала карамелизаци€ и затем пригорание

Ј Ѕолее холодное сусло посто€нно поступает в кип€тильник снизу, и выходит вверху лишь тогда, когда оно начинает кипеть. Ќо при парообразовании объем жидкости существенно увеличиваетс€. »з-за этого объемный расход сусла временно тормозитс€, и возникает сильна€ пульсаци€ закипающего сусла в ходе его нагрева до температуры кипени€.

»з одного кг (= 1 л) воды получаетс€ при испарении около 1700 л вод€ного пара той же температуры. Ёто неизбежно вызывает в трубах кип€тильника значительное гидродинамическое сопротивление и пульсацию, так как кип€щее сусло и образующийс€ пар не могут так быстро уходить вверх. Ёто гидродинамическое сопротивление тем больше, чем уже условный проход труб кип€тильника.

„тобы иметь возможность боротьс€ с этими проблемами, были предложены, особенно в последнее врем€, некоторые меропри€ти€.   ним относ€тс€:

Ј применение циркул€ционного насоса, что бы путем принудительной циркул€ции быстрее достигнуть равномерней темпера туры сусла во всем котле, дл€ чего можно использовать насос дл€ выгрузки гор€чего охмеленного сусла, который должен иметь частотное регулирование и конструкцию, обеспечивающую бережную перекачку сусла и

Ј исключать во врем€ нагрева сусла возникновение температурного расслоени€ сусла внутри котла, а также

Ј поддерживать во врем€ кипени€ естественную циркул€цию.

  этому также относитс€:

Ј оптимизаци€ стадий процесса кип€чени€ (Ђароматическое кип€чениеї) путем гибкого управлени€ объемным расходом циркулирующего сусла, а также температурой и давлением пара;

Ј применение распределительного экрана дл€ сусла с целью обеспечени€ максимального испарени€.

ѕри оптимизированном по стади€м працесса ароматическом кип€чении (система кип€чени€ ЂЁкотермї (Ecotherm), фирма Steinecker, г. ‘райзинг) путем использовани€ системы управлени€ добиваютс€ того, чтобы дл€ каждого момента нагрева и кипени€ можно было предварительно выбрать свою температуру теплоносител€ и объемный расход циркулирующего сусла и установить желаемые величины дл€ готового сусла в узких пределах. “ем самым возможно путем быстрого или замедленного нагрева и дифференцировани€ стадий процесса кип€чени€ мен€ть характер отдельных типов пива, вли€€ на расщепление предшественника ƒћ— и образу€ ароматические вещества при кип€чении за счет изменени€ температуры теплоносител€.

¬ соответствии с этим процесс кип€чени€ продолжительностью 70 мин делитс€ на 3 стадии:

Ј 20 мин, благодар€ высокой интенсивности нагрева быстро переходит в нерастворимое состо€ние легко коагулируемый азот,

Ј 30 мин, при более низкой интенсивности нагрева продолжаетс€ расщепление предшественника ƒћ— при посто€нной температуре в котле (99∞—) и экономитс€ теплова€ энерги€;

Ј 20 мин, повышаетс€ интенсивность нагрева с целью корректировки содержани€ азотистых веществ путем форсировани€ процесса выпадени€ белков.

ѕрименение отражающего экрана дл€ распределени€ сусла служит в первую очередь удалению ароматических компонентов, улетучивающихс€ вместе с вод€ным паром, в особенности расщеплению предшественника ƒћ— и удалению свободного ƒћ—.  онструкци€ распределительного экрана приобретает здесь большое значение.

ƒвойной экран (тип Steinecker) ” нового двойного экрана (рис. 3.72в) при более низкой температуре теплоносител€ (около 130∞—) (а, права€ сторона) сусло сжимаетс€ прежде всего у нижнего экрана (4) и с помощью плавного поворота направл€етс€ во внешнюю треть котла, чем обеспечиваетс€ хорошее испарение, тогда как от верхнего экрана (5) истекает лишь небольша€ часть сусла с меньшей скоростью. Ёта стади€ процесса обеспечивает главным образом испарение нежелательных ароматических веществ.

ѕри максимальной интенсивности нагрева (температура теплоносител€ около 145∞—) (b, лева€ сторона) кип€щее сусло сжимаетс€ и направл€етс€ через оба экрана, выход€ как из внутренней (3), так и из наружной выпускной трубы (2). ѕри этом более плоский нижний зонтик экрана мешает верхнему зонтику отбрасывать сусло к стенке котла, что привело бы к нежелательному воздействию касательных напр€жений на сусло.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-01-29; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 645 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

ƒаже страх см€гчаетс€ привычкой. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

639 - | 493 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.016 с.