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雪花啤酒:关于进一步降低低压动态煮沸系统煮沸强度的探索(2)

时间:2010-1-27 7:23:16

6)煮沸锅压力释放为常压阶段

在这阶段蒸汽调节阀应关小到蒸汽压力设定值中限的状态,换热器通向大气的开关阀门这时应处在打开状态,热能储罐的下出口78℃水的变频水泵应延时一定时间后停止工作,换热器通向大气的调节阀应该打开。

此阶段蒸汽调节阀开度一直处在蒸汽压力设定值中限的状态上,阀门的开度一般在40%左右;换热器的通向大气的开关阀门这时是打开的,目的是让锅内的压力满足工艺要求。

图2  低压动态煮沸流程图

雪花啤酒:关于进一步降低低压动态煮沸系统煮沸强度的探索

由上可知,煮沸阶段蒸汽控制是关键,要想降低煮沸强度,可以尝试从控制蒸汽供给量和排汽阀的排汽量方面入手。

3.2.2 降低前常压、后常压蒸汽压力

雪花啤酒:关于进一步降低低压动态煮沸系统煮沸强度的探索

由试验结果可知,降低前、后常压压力对降低煮沸强度有一定的作用,可在后续的方案中采用该措施。

3.2.3 调整系统蒸汽调节阀相关参数

雪花啤酒:关于进一步降低低压动态煮沸系统煮沸强度的探索

上述方案是在降低前常压、后常压蒸汽供给压力的前提下继续调整程序控制参数,为了保证动态曲线的良好效果,蒸汽调节阀开度下限、蒸汽调节阀斜率等参数也随之作一定的调整。由试验结果可知,该方案可行,参数的不断调整是为了寻找一个更佳的试验效果。

3.2.4 调整方案的确定

经过前期调试和总结可知,若要降低煮沸强度,可通过控制蒸汽的供给量和排汽阀的排汽量实现,通过前期调试,可确定如下动态煮沸程序参数调整方案。

雪花啤酒:关于进一步降低低压动态煮沸系统煮沸强度的探索

执行上表所述方案一段时间后,经统计,糖化煮沸锅的煮沸强度有了明显的下降,平均值为6.4%,远低于调整前的8.3%,调整后的煮沸强度波动范围较小,88.1%锅次的煮沸强度在8.0%以下,且多分布于5.0%-7.0%之间。

4. 对质量和能耗的影响

4.1 对质量的影响

为了验证该方案对啤酒质量的影响,我们从麦汁、发酵液、清酒到成品酒均进行了检测和分析(数据略)。

通过常规指标检测对比来看,降低煮沸强度后对啤酒各半成品、成品的常规指标无明显影响;通过总氮、蛋白区分、可凝固性氮、多酚、β-葡聚糖、碘值、糊精、α-氨基氮等非常规指标检测对比来看,降低煮沸强度后也无显著变化;从饱和硫酸铵沉淀试验值及保质期预测值来看,降低煮沸强度后的啤酒仍具有良好的非生物稳定性,至少能满足6个月保质期的要求。

4.2 节能计算

由于降低煮沸强度后,蒸发量减少,会导致热能储罐回收热能的减少,从而导致对麦汁进行煮沸前预热有可能会因为热能不够而需要另行加热,造成另外的能量消耗。据实际观察,降低煮沸强度后,来自热能储罐的热能能够使预热薄板满足预热一锅麦汁的需求,无需增加另外的能耗。因此,计算节约能耗时可排除此影响,程序调整前后的能耗差距主要在于蒸发量上面,具体计算如下:

以满锅麦汁53吨,交酒量46吨,煮沸时间65分钟计,水的汽化潜热为540 kcal/kg,标煤热量为7000Kcal/kg。

蒸发量通过煮沸强度平均值推算:

调试前蒸发量:M1=0.083*65/60*53=4.8吨

调试后蒸发量:M2=0.064*65/60*53=3.7吨

每锅麦汁节约能量为: W=4.8*1000*540-3.7*1000*540= 594000 kcal

折标煤为: G=594000/7000 =84.9 kg

折11度吨酒节约煤量为:G′=84.9/46/11*13=2.18 Kg/11度吨酒

即通过调试程序降低煮沸强度后,折11度吨酒可节约煤量2.18 Kg。

鉴于降低煮沸强度后,蒸发量减少,会导致热能储罐换热的减少,为了避免预热麦汁时储能不足,需要关注热能储罐的换热效果,并在必要时对该系统进行清洗。

5. 总结

在现有的低压动态煮沸系统条件下,通过一系列调试,最终确定了降低煮沸强度的调试方案,主要通过控制蒸汽的供给量和排汽阀的排汽量实现,经调试后,我厂的煮沸强度由8.3%降低至6.4%,且煮沸强度的波动范围较小。

煮沸强度经降低后,显著地降低了能耗,经节能计算,折11度吨酒可节约煤量2.18 Kg;同时,降低煮沸强度对麦汁、发酵液、清酒和成品酒的质量无明显影响。

因此,该调整方案完全可行,且在不影响啤酒质量的前提下显著地降低了能耗,对各啤酒厂具有良好的借鉴意义。

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