Модернизация установки для осветления горячего охмеленного сусла с системой стриппинга (дополнительного испарения для пивоваренного производства мощностью 10 млн. дал в год (плотность сусла 11%, 12 варок, 323 рабочих дня).

Стриппинг система представляет собой сусловарочный аппарат и вирпул, соединенные между собой и с регулируемой подачей пара между ними.Испарение воды и нежелательных ароматических веществ может происходить до или после отделения взвесей горячего сусла, либо при атмосферном давлении, либо в вакууме, либо путем стриппинга (отгонки) с помощью насыщенного пара. На характер пива можно в значительной мере повлиять путем изменения момента внесения хмеля. С целью повышения экономической эффективности необходимо вносить хмель как можно раньше, в связи с чем горький хмель в большинстве случаев вносят в начале кипячения. Раннее внесение хмеля служит для создания горького вкуса, характеризуемого числом единиц горечи. Одновременно преимуществом этого является то, что все оказывающие отрицательное влияние, т.е. нежелательные ароматические вещества горького хмеля практически полностью удаляются. Принимая во внимание значительное удаление ароматических веществ, при производстве пива с характерным хмелевым ароматом следует как можно дольше предотвращать удаление с парами желательных хмелевых масел.Использование системы стриппинга позволяет дополнительно повысить качество пива.Тепловой расход энергии можно уменьшить при повторном использовании пара. Существуют конструкции гидроциклонных аппаратов без применения дополнительной тепловой энергии или вакуумирования. В этих случаях применяют системы стриппинга, за счет собственной энергии горячего охмеленного сусла. Применение аппаратов со стриппингом уменьшает количество затрачиваемого тепла в варочном отделении. Тепло рекупирируется и используется, например, при варке пивного сусла.Тепловой расчетРасчет тепла, удаляемого из сусловарочного аппарата, которое может быть использовано повторно.Так как для системы стриппинга используется тепловая энергия из сусловарочного котла, то для расчета количества тепла, необходимо знать какое количество тепла из сусловарочного котла может быть испльзовано в вирпуле для дополнительного обогрева.Таким образом, количество тепла, удаляемое из сусловарочного котла, рассчитывается по формуле:где L – скрытая теплота парообразования, для воды при 1000С равна 539 ккал;t1 и t2 – начальная и конечная температура, подогреваемой парами воды,0С;G – количество воды, испаряемой из сусловарочного котла, кг (в среднем из сусловарочного котла выпаривается около 2500 кг воды);0,8 – коэффициент, учитывающий потери тепла..Расход пара на варку пивного сусла.Расход пара на варку определим из уравнения теплового баланса сусловарочного котла.Составим уравнение теплового баланса:Здесь: сс – теплоемкость сусла, кДж/кг*град; D-расход, кг; t1-температура кипения сусла, близкая к 1000С; ir, iв - теплосодержание греющего и вторичного пара, кДж/кг; и - теплосодержание конденсата, кДж/кг.Отсюда найдем расход греющего пара:.Удельную теплоемкость сусла определим как средневзвешенную величину удельных теплоемкостей сухих веществ сусла – с0=1,42 кДж/кг*град и воды:Теплосодержания греющего и вторичного пара находим по таблицам водяного пара:ir= 2731,5 кДж/кг;iв= 2674,5 кДж/кг.Расход пара подсчитываем принимая потери тепла в 5% от общего расхода (к.п.д. котла 0,95):.Расход тепла в сусловарочном котле.В сусловарочном котле сусло с промывной водой нагревается до кипения, а затем кипятится в течение 1,5 ч. На каждые 100 кг перерабатываемого солода получается примерно 720 л сусла и промывной воды. Приняв начальную температуру сусла и промывной воды равной 650С, найдем расход тепла на нагревание до температуры кипения:,где 0,95 и 3,98 – удельные теплоемкости сусла кДж/кг*град.За время кипячения из сусла выпаривается 12% воды от первоначального количества:720*30*0,12=2592 кг.Расход тепла на испарение этой воды составляетРасход тепла на испарение в сусловарочном котле с учетом тепловых потерь равен:.Заключение.Существующие оборудования для осветления горячего охмеленного сусла имеет недостатки, которые сложно устранить применяя только одно новое оборудования.Для комплексного решения данной проблемы, предложено применять сусловарочный аппарат и вирпул, объединенные системой стриппинга. Использование такой системы хоть и не решает полностью необходимую задачу, но сокращает потери сусла при отстаивании, уменьшается содержание крупных взвесей и мути. В работе рассчитано количество тепла, которое можно использовать повторно и применять в стриппинг системе составляет 20700 ккал или 376,5 кг.Литература.Антипов. С.Т., Кретов И.Т., Остриков А.Н. и др.; Под ред. Акад. РАСХН Панфилова В.А. Машины и аппараты пищевых производств. В 2 кн. –М.: Высш. Шк., 2001. – 703 с.: ил.Гуревич П.А., Докучаева И.С., Герасимов М.К. Технологические и биохимические основы алкогольсодержащих напитков. Учебное пособие. –СПб:» Проспект науки», 2007. – 448с.Ермолаева Г.А., Колчева Р.А. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков: Учеб.для нач. проф. образования. – М.: ИРПО; Изд. Центр «Академия», 2000. -416 с.Кретов И.Т., Антипов С.Т., Шахов С.В. Инженерные расчеты технологического оборудования предприятий бродильной промышленности. -М.: Колос С, 2004.-391с.: ил.(Учебники и учебные пособия для студентов ВУЗов).Кунце В. Технология пива и солода. Перевод с нем. 8-го изд. Под общ. ред. Тихонова В.Б. – СПб.: Профессия,2003.- 912 с., более 600 цв. ил., тв. пер.Меледина Т.В., Дедегкаев А.Т., Баланов П. Е. Технология пивного сусла. – Ростов-н/Д: Феникс, 2006. - 224с. ::ил.(Высшее образование)