4. Холод в пивоваренной промышленности.

В пивоварении искусственный холод применяют в технологических процессах выработки солода и пива, для поддержания необходимых параметров воздуха в производственных помещениях, при хранении готовой продукции и хмеля.

Холод в пивоварении замедляет биологические реакции, протекающие под действием ферментов, препятствует развитию вредных микроорганизмов, способствует накоплению углекислоты, обеспечивающей вкус и пеностойкость пива.

В пневматических солодовнях солодоращение осуществляется в ящиках (ящичная солодовня) или барабанах (барабанная солодовня) с продуванием через слой прорастающего зерна увлажненного и охлажденного воздуха. Увлажнение и доведение воздуха до требуемой температуры осуществляется в камерах кондиционирования, оборудованных распылительными устройствами для воды и теплообменниками для подогревания или охлаждения воздуха.

Для охлаждения пивного сусла до начальной температуры брожения на большинстве заводов применяют пластинчатые двухсекционные охладители типа АОЗ-У6 и ООУ-25. Для охлаждения пива используют теплообменники односекционного типа ВО1-У5 и ВО1-У2,5.

На рис. 63 показана упрощенная схема двухсекционного охладителя пивного сусла. В водяной секции горячее сусло охлаждается водой. Для этого оно проходит тремя параллельными потоками последовательно через два пакета пластин. Холодная вода в водяной секции движется противотоком по отношению к суслу и проходит также последовательно через оба пакета пластин. В рассольной секции схема движения жидкостей несколько иная: сусло двумя параллельными потоками проходит по двум пакетам пластин, а солевой раствор движется через всю секцию четырьмя параллельными потоками.

Следовательно, в рассольной секции для сусла пластины образуют два пакета, а для рассола – только один пакет.

Рис. 63. Схема движения сусла и теплоносителей в двухсекционном теплообменнике

С внедрением в производство искусственного холода на пивоваренных предприятиях появилась возможность регулировать заданный температурный режим в отдельных бродильных аппаратах, охлаждая при этом непосредственно пиво, а не помещения.

Это позволило разработать способ ведения брожения и дображивания в одном в одном вертикальном аппарате цилиндроконической формы.

При большой высоте столба сбраживаемого сусла в цилиндроконических бродильных аппаратах (ЦКБА) наблюдается сильная конвекция сусла (перемещение снизу вверх и наоборот), вызываемая выделением и перемещением вверх пузырьков диоксида углерода и тепловых потоков жидкости, величина которых зависит от интенсивности брожения, регулируемой поддержанием определенной температуры.

Компактное осаждение дрожжей достигается охлаждением конусной части аппарата.

Цилиндроконический бродильный аппарат (ЦКБА) (рис. 64) имеет четыре охлаждающие рубашки 3 на цилиндрической части и одну рубашку 4 – на конической. Нижняя часть конусного дна съемная (для очистки и мойки). Через люк на верхней крышке внутрь аппарата проходит труба с установленной на ней моющей головкой, соединенной системой трубопроводов с насосами и емкостями для дезинфицирующих растворов. Нижняя часть цилиндрической обечайки корпуса заканчивается опорным кольцом 1, с помощью которого аппарат размещается на перекрытиях здания или на других конструкциях при установке на открытом воздухе. Аппарат снабжен шпунт-аппаратом, рассчитанным на избыточное давление 0,07 Мпа и вакуум-прерывателем с гидравлическим затвором присоединенным к патрубку 2.

В ЦКБА возможны также другие системы охлаждения аппарата: сегментные трубки с горизонтальной и вертикальной подводкой хладоносителя, которые формуются методом взрывной формовки; и охлаждающие камеры, поверхностные листы которых в некоторых местах соединены методом точечной сварки.

Рис. 64. Цилиндроконический бродильный аппарат

Для сохранения качества хмеля в помещении при длительном хранении должна поддерживаться температура 1 – 2 ⁰С. Для охлаждения применяют пристенные рассольные батареи или воздушное охлаждение.

Склад готовой продукции охлаждают до 10 – 12 ⁰С с помощью пристенных рассольных батарей и воздушного охлаждения.

Для охлаждения производственных помещений и технологических аппаратов применяют централизованные аммиачные одноступенчатые холодильные установки с промежуточным теплоносителем.

Для каждого предприятия проектирую несколько холодильных систем, отличающихся температурами кипения и предназначенных для обслуживания различных потребителей холода. Для пивоваренных заводов с солодовнями применяют четыре аммиачные системы холодоснабжения (температура кипения -15, -10, -5 и 0 ⁰С) для охлаждения рассола (температура -10 и -5 ⁰С) и воды (температура 1 и 7 ⁰С).

Рассольная система с температурой рассола (хлористый кальций) -10 ⁰С предназначена для охлаждения помещений с температурой воздуха 1 – 6 ⁰С (отделения бродильное, лагерное, сборников фильтрованного пива, склад хмеля); система с температурой рассола (хлористый натр) -5 ⁰С – для охлаждения технологических аппаратов (охладители пива на всех этапах его производства и дрожжей); система с температурой воды 1 ⁰С – для охлаждения технологических аппаратов (бродильные чаны для открытого и резервуары для закрытого брожения) и охлаждения помещений с температурой воздуха 12 ⁰С (склад готовой продукции и экспедиция); система с температурой воды 7 ⁰С – для солодовен (замачивание ячменя и кондиционирование воздуха).