В традиционной пивоварне отделение сусла является важным этапом между затиранием и варкой сусла. После перекачки затора в фильтрационный чан жидкое сусло необходимо отделить от отработанного зерна и контролируемым образом перекачать в сусловаренный котёл.
A грант на сусло — это небольшой промежуточный резервуар, устанавливаемый в линии сбора сусла, как правило, между фильтрационным чаном и сусловым насосом или варочным котлом. Он помогает пивоварам наблюдать за оттоком сусла, отслеживать состояние потока и регулировать его перекачку.
Для пивоваренных заводов и зерновых ликероводочных заводов, использующих заторно-фильтрационный чан, правильно спроектированный узел сбора сусла может повысить наглядность технологического процесса и упростить управление процессом сбора сусла.
В компании «TIANTAI Beer Equipment» мы рекомендуем рассматривать резервуар для сусла как часть комплексной системы отделения затора и перекачки сусла, а не как отдельный резервуар.
В данной статье рассматриваются назначение, конструктивные особенности, принципы работы и практическое применение устройства подачи сусла в системах пивоварения и дистилляции.
1. Что такое грант на сусло?
Сборник сусла — это промежуточная емкость, предназначенная для сбора жидкого сусла, поступающего из фильтрационной ванны или другой системы отделения сусла.
В традиционной пивоваренной установке сборник сусла обычно устанавливается ниже фильтрационного чана и выше суслового насоса. Затем насос перекачивает собранное сусло в сусловой котёл.
К его основным функциям относятся:
- Обеспечение видимого места сбора стекающего сусла.
- Это позволяет операторам контролировать прозрачность сусла во время фильтрации.
- Помогает организовать перекачку сусла из фильтрационного чана.
- Обеспечение контроля расхода и уровня.
- Исключение необходимости подключения выпускного отверстия фильтрационной ванны непосредственно к насосу в условиях, не поддающихся контролю.
Устройство для подачи сусла не заменяет фильтрационный чан. В заторно-фильтрационном чане происходит первичное отделение сусла от отработанного зерна, тогда как устройство для подачи сусла служит промежуточным пунктом сбора и контроля.
В зависимости от конструкции пивоварни емкость для сусла может представлять собой открытую емкость, емкость с крышкой или закрытую гигиеническую емкость, оснащенную приборами контроля уровня.
2. Как работает система подачи сусла при использовании заторного и отжимного чанов?
Принцип работы прост: сусло поступает из фильтрационного чана в отстойник, где можно контролировать его внешний вид и поток, прежде чем сусло будет перекачано дальше.
Типичная схема технологического процесса пивоварения
Подготовка затора → Заторно-фильтрационный чан → Подача сусла → Насос для перекачки сусла → Варочный котёл → Вихревой чан или последующая обработка сусла → Брожение.
Во время фильтрации пивовар открывает выход для сусла и дает жидкости стекать в отстойник. Оператор может наблюдать за прозрачностью сусла и регулировать скорость стекания в зависимости от состояния зернового слоя.
В начале слива сусло может содержать взвешенные частицы зерна. Пивовары обычно возвращают первоначальное мутное сусло обратно в фильтрационный чан до тех пор, пока оно не станет достаточно прозрачным.
Как только отток достигает необходимой прозрачности, сусло переливают в варочный котёл. Во время промывки зернового слоя через него пропускают дополнительную горячую воду для извлечения экстракта, а полученное сусло продолжают собирать.
Правильно спроектированная система помогает координировать работу выпускного отверстия фильтрационной ванны, уровень в резервуаре и работу насоса.
Важный принцип проектирования: Подача сусла не должна создавать чрезмерного противодавления или приводить к тому, что сусло из фильтрационного чана будет стекать быстрее, чем зерновой слой успевает поставлять сусло. Скорость стекания необходимо регулировать, чтобы избежать уплотнения зернового слоя или ухудшения эффективности фильтрации.
3. Почему объем сусла имеет важное значение для заторного/фильтрационного чана?
3.1 Контроль прозрачности сусла
Одним из главных преимуществ традиционного способа загрузки сусла является возможность контролировать его состояние во время слива.
Прозрачный смотровой отсек или другое подходящее устройство для наблюдения поможет пивовару определить, содержит ли сусло избыточное количество взвешенных частиц.
Это полезно при принятии решения о том, продолжать ли рециркуляцию или направить сусло в варочный котёл.
На современных автоматизированных пивоваренных заводах, в зависимости от системы управления, дополнительный контроль могут обеспечивать оптические датчики или приборы для измерения мутности.
3.2 Управление оттоком сусла
Необходимо тщательно контролировать поток сусла через слой зерна.
Если сусло сливают слишком быстро, зерновой слой может уплотниться, что приведет к увеличению сопротивления потоку. Это может вызвать замедление стока или затор в фильтрационном баке.
Канал подачи сусла служит промежуточным пунктом, где оператор может контролировать условия сбора и синхронизировать работу насоса для сусла с выпуском из фильтрационной ванны.
В автоматизированной системе датчики уровня и система управления частотой вращения насоса могут быть интегрированы в ПЛК для поддержания необходимого уровня накопления.
Однако один лишь контроль уровня не может гарантировать качественное отцеживание. На эффективность процесса также влияют степень измельчения зерна, состав затора, глубина слоя, температура и перепад давления через слой зерна.
3.3 Обеспечение равномерного сбора сусла
Стабильный сбор сусла имеет важное значение для обеспечения предсказуемости процессов пивоварения.
При правильном подборе подающего устройства, насоса и фильтрационного чана система позволяет операторам поддерживать контролируемую скорость слива и сократить количество ненужных остановок.
Это особенно ценно на пивоварнях с большими заторными и фильтрационными чанами, автоматизированными технологическими циклами варки пива или при частом выпуске партий продукции.
3.4 Повышение прозрачности процессов
Добавление сусла позволяет операторам удобно наблюдать за процессом между этапами отделения зерна и варки сусла.
Вместо того чтобы полагаться исключительно на появление сусла у входа в варочный котёл, пивовары могут осматривать сусло ближе к выходу из фильтрационного чана.
Это может упростить поиск и устранение неисправностей в случаях, когда сток становится мутным, расход колеблется или требуется регулировка перекачивающего насоса.
4. Основные аспекты проектирования системы подачи сусла
Размеры и конфигурация суслового резервуара должны определяться производительностью пивоварни по выпуску сусла, схемой отвода из фильтрационного чана, производительностью насоса и схемой управления.
4.1 Объем и мощность гранта
Объем резервуара должен быть достаточным для компенсации обычных колебаний в поступлении сусла и его откачке насосом.
В резервуаре недостаточного объёма могут наблюдаться резкие изменения уровня жидкости, что приводит к частым запускам и остановкам насоса или к нестабильной работе.
Чрезмерно большая емкость может привести к ненужным затратам на оборудование и увеличить объем сусла, остающегося в ней во время эксплуатации и очистки.
Предварительный расчет размеров может основываться на следующих данных:
Требуемый рабочий объём = Чистый приток сусла × Желаемое время буферизации
Например, если расход сусла составляет 3 000 л/ч, а требуемое время буферизации — 30 секунд:
- Расход сусла: 3 000 л/ч = 0,833 л/с.
- Время буферизации: 30 секунд.
- Расчетный объем буфера: примерно 25 л.
Это лишь примерный расчет. В окончательном проекте необходимо также учесть минимальную глубину погружения насоса или условия на входе, диапазон рабочих уровней, запас высоты, контрольно-измерительные приборы и переходные колебания расхода. Фактический объем гранта может оказаться значительно больше в зависимости от конфигурации системы.
4.2 Материал корпуса судна
Для применений, предполагающих контакт с суслом и требующих соблюдения гигиенических норм, нержавеющая сталь является наиболее распространенным выбором материала.
Нержавеющая сталь AISI 304 широко используется в пивоваренном оборудовании, а сталь AISI 316L может применяться в тех случаях, когда технологический процесс или условия очистки требуют повышенной коррозионной стойкости.
При выборе материала следует учитывать состав сусла, чистящие химикаты, рабочую температуру и соответствующие технические требования проекта.
4.3 Отделка внутренних поверхностей
Внутренняя поверхность должна быть пригодной для контакта с пищевыми продуктами и регулярной очистки.
Гладкие внутренние поверхности и качественно обработанные сварные швы способствуют уменьшению скопления остатков и облегчают очистку.
Если требуется определённая шероховатость поверхности, пивоваренному заводу следует указать целевое значение Ra в технической спецификации, а не полагаться исключительно на такие термины, как “полированная” или “зеркальная поверхность”.”
4.4 Входные и выходные соединения
Система подачи сусла должна быть оснащена соответствующими соединениями для:
- Подача сусла из фильтрационной чаны.
- Выход сусла к перекачивающему насосу.
- Дренаж и очистка.
- Измерение и контроль уровня.
- При необходимости — вентиляция или гигиенический контроль давления.
- При необходимости — отбор проб или проверка.
Конструкция впускного отверстия должна исключать излишнее разбрызгивание, а выпускное отверстие должно быть спроектировано таким образом, чтобы предотвратить захват воздуха и нестабильную работу насоса.
В случае герметичной или закрытой гранты условия вентиляции и давления должны оцениваться в рамках общего проектирования.
4.5 Управление уровнем и автоматизация
Современная система подачи сусла может быть оснащена датчиками уровня, системой непрерывного измерения уровня и интегрирована с ПЛК.
Типичная стратегия управления может включать:
- Сусло поступает в отстойник из фильтрационной ванны.
- Датчик уровня контролирует уровень набранного сусла.
- Насос запускается или регулирует свою скорость, когда уровень достигает заданной рабочей точки.
- Насос замедляет работу или останавливается, когда уровень опускается ниже требуемого предела.
- Сигналы тревоги о превышении и недостижении установленного уровня помогают защитить систему от переполнения или работы всухую.
Точная последовательность управления должна быть согласована с выпускным клапаном фильтрационной ванны и насосом для сусла.
Для небольших пивоваренных заводов может оказаться достаточным простой визуальный датчик с ручным управлением клапанами и насосами. На более крупных предприятиях целесообразно использовать автоматическое регулирование уровня и расхода.
5. Заявки на получение субсидий на производство сусла на пивоваренных и ликероводочных заводах
Хотя сбор сусла в основном ассоциируется с традиционным пивоварением, аналогичные промежуточные системы сбора могут также оказаться полезными в некоторых системах переработки зерна и ликероводочных заводах.
Применение в пивоваренной промышленности
На пивоварне устройство «wort grant» обычно используется после фильтрационного чана для контроля стока сусла перед его перекачкой в варочный котёл.
Это особенно актуально для традиционных систем, в которых визуальный осмотр стоков является частью рабочей процедуры пивовара.
Для пивоваренных заводов, использующих фильтр для затора, системы прямой перекачки или полностью автоматизированную систему отделения сусла, отдельный резервуар для сусла может не потребоваться.
Применение зерновых культур в ликероводочной промышленности
Ликероводочные заводы, работающие на зерновой основе, могут использовать оборудование для отделения сусла с целью извлечения бродильной жидкости из зерновых суслов.
В зависимости от технологической схемы промежуточный сборный резервуар может способствовать организации перекачки жидкости между сепарационным оборудованием и последующими этапами переработки.
Однако, Получение разрешения на производство сусла не является обязательным требованием для ликероводочных заводов. Многие ликероводочные заводы перерабатывают цельное сусло, используют специальные фильтры для сусла или применяют другие схемы сепарации.
Правильная конфигурация оборудования зависит от того, проводится ли на ликероводочном заводе брожение отдельного сусла или всего затора, а также от сырья, содержания твердых веществ и требований последующих технологических процессов.
6. Подача сусла против прямой перекачки сусла
Не каждая пивоваренная установка требует отдельного резервуара для сусла.
| Характеристика | Система субсидирования пивного сусла | Система прямого перевода |
|---|---|---|
| Наблюдение за суслом | Обеспечивает специальный пункт наблюдения | Зависит от смотровых стекол или приборов, расположенных в других местах |
| Промежуточная буферизация | В пределах операционного объема гранта | Как правило, ограничивается трубопроводами и другими емкостями |
| Схема управления | Поддерживает управление насосом в зависимости от уровня | Часто основано на скоординированном управлении клапанами, расходом и насосами |
| Габариты оборудования | Требуется дополнительное место для установки | В целом более компактный |
| Требования к уборке | Добавляет сосуд и связанные с ним соединения в список очистки | Меньшее количество компонентов в цепи передачи |
| Типичные области применения | Традиционные системы, в которых приоритет отдается мониторингу видимого стока | Компактные или автоматизированные системы, предназначенные для прямой передачи |
Систему подачи сусла следует выбирать в том случае, если преимущества, связанные с управлением технологическим процессом и мониторингом, оправдывают необходимость в дополнительном оборудовании и повышенных требованиях к очистке.
Для современной пивоварни компания TIANTAI рекомендует проанализировать всю стратегию сбора сусла, прежде чем принимать решение о необходимости установки отдельного гранта.
7. Рекомендации компании «TIANTAI Beer Equipment»
В компании «TIANTAI Beer Equipment» мы разрабатываем пивоваренные линии с учетом производственных мощностей заказчика, технологических требований и целей в области автоматизации.
При расчете объёма сусла для заторного/фильтрационного чана рекомендуем учесть следующие моменты перед окончательным утверждением конфигурации оборудования.
Сначала определите максимальную скорость оттока сусла. Пропускная способность и производительность насоса должны соответствовать фактическому рабочему расходу, включая его колебания во время барботирования.
Во-вторых, определите необходимый уровень прозрачности процессов. Ручной контроль может быть достаточным для крафтовой пивоварни, тогда как более крупные автоматизированные системы могут потребовать непрерывного измерения и управления на базе ПЛК.
В-третьих, проверьте расположение лаутер-чана и насоса. Конструкция должна обеспечивать надлежащую скорость стока с зернового слоя и предотвращать переполнение или опустошение сборного резервуара.
В-четвертых, следует учитывать гигиенические требования к конструкции и очистке. При рассмотрении проекта следует учитывать выбор нержавеющей стали, внутреннюю отделку, систему водоотвода, доступ и меры по CIP.
В заключение определите, необходим ли отдельный грант. В зависимости от процесса пивоварения или дистилляции система прямой подачи может стать более простым и экономичным решением.
Компания «TIANTAI Beer Equipment» предлагает индивидуальные решения для варничных установок, включая заторные и фильтрационные чаны, варочные котлы, системы перекачки сусла, бродильные чаны и сопутствующее оборудование для автоматизации.
Наша команда инженеров поможет определить, что лучше всего подойдет для вашего проекта: традиционный отвод сусла, емкость для сбора с контрольно-измерительными приборами или система прямой перекачки.
Емкость для сусла — важный элемент традиционных систем сбора сусла в пивоваренных цехах. Она служит промежуточным резервуаром, позволяющим контролировать прозрачность сусла, регулировать отток и координировать перекачку из заторного/фильтрационного чана в сусловаренный котёл.
Его эффективность зависит от правильного расчета размеров, гигиеничной конструкции, правильного подбора насоса и скоординированного управления технологическим процессом.
Для ликероводочных заводов необходимость в добавлении сусла зависит от конкретного процесса отделения сусла и брожения.
Оценивая систему в целом, а не выбирая отдельные компоненты изолированно друг от друга, пивоваренные и ликероводочные заводы могут разработать конфигурацию оборудования, обеспечивающую надежную работу и эффективное производство.
Планируете создать новую пивоварню или ликероводочный завод по производству спиртных напитков на основе зерна?
Связаться с Пивное оборудование TIANTAI чтобы обсудить конструкцию вашего чан для затирания/фильтрации, систему сбора сусла, требования к автоматизации и индивидуальное решение по оборудованию.
TIANTAI Beer Equipment — профессиональные решения для пивоварения: от отдельного оборудования до комплексных пивоваренных систем.
Дейзи Электронная почта: business@cnbrewery.com
