устройство для варки сусла

Формула изобретения

1. Устройство для варки сусла, содержащее сообщенные между собой системой трубопроводов заторно-сусловарочный аппарат с паровой рубашкой обогрева, подключенной к парогенератору с возможностью возврата конденсата, фильтрационный аппарат, водогрейный аппарат и аппарат для осветления сусла, отличающееся тем, что водогрейный аппарат снабжен паровой рубашкой обогрева, подключенной к парогенератору с возможностью возврата конденсата, при этом парогенератор установлен так, что уровень жидкости в его емкости ниже уровня днищ паровых рубашек заторно-сусловарочного и водогрейного аппаратов для организации возврата конденсата самотеком.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подключение паровой рубашки обогрева заторно-сусловарочного аппарата к парогенератору осуществлено одним трубопроводом.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подключение паровой рубашки обогрева водогрейного аппарата к парогенератору осуществлено так, что подача пара и возврат конденсата обеспечиваются разными трубопроводами.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подключение паровой рубашки обогрева водогрейного аппарата к парогенератору осуществлено так, что подача пара и возврат конденсата обеспечиваются одним трубопроводом.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что парогенератор снабжен выходом подачи пара для термической санитарной обработки оборудования.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к пивоваренным устройствам малой мощности, и может быть использовано при изготовлении пивного сусла.

Известно устройство для варки пивного сусла, содержащее сообщенные между собой системой трубопроводов заторно-сусловарочный аппарат с установленным в корпусе резервуаром, парогенератор, фильтрационный чан, бак для горячей воды, гидроциклонный аппарат, льдоаккумулятор с системой охлаждения, аппарат для охлаждения пивного сусла и бочок сброса соковых паров (см. патент РФ N 2039800, кл. С 12 С 11/00, от 05.07.93).

Недостатками известного устройства являются невысокий КПД и относительно низкая надежность из-за частых включений и отключений электронагревателей, выполненных в виде тенов, установленных в парогенераторе 2 и баке 5 для горячей воды.

По технической сущности наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для варки сусла, содержащее сообщенные между собой системой трубопроводов заторно-сусловарочный аппарат с паровой рубашкой обогрева, подключенной к парогенератору с возможностью возврата конденсата, фильтрационный аппарат, водогрейный аппарат и аппарат для осветления сусла (патент СССР N 1817791, кл. С 12 С 11/04, 1992).

Недостатком известного устройства является сложная конструкция, требующая для организации возврата конденсата дополнительное оборудование, в частности расширительный бочок 6, емкость 18 питания и соответственно насос для поддержания требуемого избыточного давления, что снижает КПД и надежность, а водогрейный аппарат (бак 14 для горячей воды) требует автономного электропитания, что увеличивает установленную мощность электропитания.

Кроме того, в известном устройстве отсутствует возможность термической санитарной обработки паром оборудования, что снижает качество продукта.

Техническим результатом является увеличение надежности и упрощение устройства, повышение КПД и снижение установленной мощности электропитания.

Дополнительным техническим результатом является создание условий для термической санитарной обработки паром оборудования устройства для улучшения качества продукта.

Достигается это тем, что в устройстве для варки сусла, содержащем сообщенные между собой системой трубопроводов заторно-сусловарочный аппарат с паровой рубашкой обогрева, подключенной к парогенератору с возможностью возврата конденсата, фильтрационный аппарат, водогрейный аппарат и аппарат для осветления сусла, согласно изобретению водогрейный аппарат снабжен паровой рубашкой обогрева, подключенной к парогенератору с возможностью возврата конденсата, при этом парогенератор установлен таким образом, что уровень жидкости в его емкости ниже уровня днищ паровых рубашек заторно-сусловарочного и водогрейного аппаратов для организации возврата конденсата самотеком, кроме того, подключение паровой рубашки обогрева заторно-сусловарочного аппарата к парогенератору осуществлено одним трубопроводом, а подключение паровой рубашки обогрева водогрейного аппарата к парогенератору осуществлено таким образом, что подача пара и возврат конденсата обеспечиваются разными трубопроводами, кроме того, возможно подключение паровой рубашки обогрева водогрейного аппарата к парогенератору таким образом, что подача пара и возврат конденсата обеспечиваются одним трубопроводом, кроме того, парогенератор снабжен выходом подачи пара для термической санитарной обработки оборудования.

Сущность изобретения заключается в том, что особенности выполнения предлагаемого устройства позволяют без использования в водогрейном аппарате автономного электропитания осуществлять необходимый разогрев в нем воды, а соответствующее расположение парогенератора позволяет осуществлять самотеком возврат конденсата в емкость парогенератора без дополнительного оборудования.

Кроме того, наличие в парогенераторе дополнительного патрубка позволяет использовать его для санитарной обработки паром оборудования устройства.

Сравнение предлагаемого устройства с ближайшим аналогом позволяет судить о соответствии критерию "новизна", а отсутствие отличительных признаков в аналогах говорит о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Предварительные испытания подтверждают возможность широкого промышленного использования.

На чертеже представлена конструкция предлагаемого устройства.

Устройство содержит сообщенные между собой системой трубопроводов заторно-сусловарочный аппарат (ЗСА) - 1, парогенератор 2, фильтрационный аппарат (ФА) - 3, водогрейный аппарат 4 и аппарат 5 для осветления сусла, кроме того, устройство может содержать теплообменник 6 с выходом 7 для выдачи охлажденного сусла на аппараты брожения (на чертеже отсутствуют).

ЗСА - 1 содержит паровую рубашку 8 обогрева, подключенную к парогенератору 2 с возможностью возврата по нему конденсата.

Кроме того, ЗСА - 1 может содержать термодатчик 10, мешалку 11 и трубопровод 12 заполнения воды, трубопровод 13 заполнения отфильтрованным суслом, трубопровод 14 выдачи затора на фильтрацию и сусла на осветление, а также трубопровод 15 с вентилем для сброса воздуха в атмосферу.

Парогенератор 2 содержит патрубки с вентилями 16-21 соответственно для заполнения водой емкости парогенератора, слива воды, контроля уровня жидкости, подачи пара в паровую рубашку 8 ЗСА - 1, подачи пара в водогрейный аппарат 4 и возврата конденсата из него.

Кроме того, парогенератор 2 снабжен выходом подачи пара для термической санитарной обработки с вентилем 22 и предохранительным клапаном 23.

Фильтрационный аппарат 3 содержит регулятор 24 фильтрации, коллектор 25 с вентилем 26 для выдачи отфильтрованного сусла и трубопроводы 27 и 28 заполнения затором и подачи горячей воды на промывку дробины соответственно.

Водогрейный аппарат 4 содержит термодатчик 29, трубопроводы 30 и 31 наполнения и слива воды соответственно и снабжен паровой рубашкой 32 с трубопроводами 33, 34 и 35 для подачи пара, возврата конденсата и сброса воздуха соответственно.

Подача пара в паровую рубашку 32 и возврат конденсата из нее может осуществляться по одному трубопроводу.

Однако предпочтительнее в данном случае из-за относительно большого расстояния между парогенератором 2 и водогрейным аппаратом 4 подачу пара и возврат конденсата производить разными трубопроводами.

Аппарат 5 для осветления сусла может быть выполнен в виде гидроциклонного аппарата, содержащего трубопроводы 36 и 37 подачи сусла на осветление (раскрутку) и выдачи осветленного сусла на охлаждение соответственно.

Кроме того, устройство содержит насосы 38 - 41 и функциональные вентили 42 - 52 для обеспечения функционирования устройства. ЗСА - 1, фильтрационный аппарат 3, водогрейный аппарат 4 и аппарат 5 осветления сусла содержат в верхней, части сосудов люки лаза (на чертеже не обозначены).

Работа устройства.

Предварительно парогенератор 2 заполняют водой через патрубок с вентилем 16 до уровня расположения патрубка с открытым вентилем 18 и при появлении на его выходе воды закрывают вентиль 16, а затем и вентиль 18. При этом остальные вентили патрубков парогенератора 2 должны быть закрыты.

Затем через открытый вентиль 50 трубопровода 30 наполняют водой водогрейный аппарат 4 и закрывают вентиль 50.

При этом вентили 44, 46 закрыты.

Затем включают парогенератор 2 при открытых вентилях 20 и 21.

Пар из парогенератора 2 поступает через вентиль 20 по трубопроводу 33 в паровую рубашку 32 обогрева водогрейного аппарата 4, где конденсируются и нагревает воду.

Температура воды в водогрейном аппарате контролируется термодатчиком 29.

Образующийся конденсат из паровой рубашки 32 обогрева возвращается по трубопроводу 34 через вентиль 21 в емкость парогенератора 2.

Для более эффективного использования поверхности теплообмена из паровой рубашки 32 обогрева сбрасывается воздух через вентиль 52 трубопровода 35.

Сброс воздуха из объединенных посредством трубопроводов полостей паровой рубашки 32 обогрева и емкости парогенератора 2 снижает в них давление ниже атмосферного и соответственно температуру кипения воды в парогенераторе 2, обеспечивая экономию энергопотребления.

При достижении определенной температуры воды в водогрейном аппарате 4, необходимой для затирания (40^oC), посредством насоса 40 вода подается по трубопроводам 31, 12 через открытый вентиль 44 в ЗСА - 1, который заполняется ею до определенного уровня.

После этого в ЗСА - 1 через верхний люк засыпается определенное количество зернопродуктов (солода) с перемешиванием мешалкой 11.

Операция затирания продолжается одновременно с нагреванием воды в водогрейном аппарате 4 до температуры 80^oC. Однако, учитывая, что операция затирания проходит с периодическим отключением нагрева, контролируемого по термодатчику 10, нагрев воды в водогрейном аппарате 4 также периодически прекращают путем переключения вентилей 19 - 21 при отключенном парогенераторе 2.

Пар для нагрева затора подается из парогенератора 2 по трубопроводу 9 через вентиль 19 в паровую рубашку 8 ЗСА - 1, а возврат конденсата в емкость парогенератора 2 производится самотеком по тому же трубопроводу 9.

Для более эффективного использования поверхности теплообмена из паровой рубашки 8 обогрева ЗСА - 1 сбрасывается воздух через вентиль 51 по трубопроводу 15. Это снижает давление в общей полости емкости парогенератора 2, трубопровода 9 и паровой рубашки 8 обогрева ЗСА - 1 и соответственно снижает температуру кипения воды в парогенераторе 2, обеспечивая необходимую разницу температур на поверхности теплообмена, снижая энергозатраты и повышая КПД устройства.

После приготовления затора он перекачивается насосом 38 через вентили 42, 45 по трубопроводу 27 в фильтрационный аппарат 3, предварительно нагретый паром из парогенератора 2 по патрубку с вентилем 22 по переносным коммуникациям (на чертеже не показаны).

Конденсат при этом не возвращается, а в парогенератор добавляется вода через вентиль 16 вышеописанным способом.

В фильтрационном аппарате 3 происходит отделение от зернопродуктов (дробины) сусла, которое подается по коллектору 25 через вентиль 26 в регулятор 24 фильтрации и далее насосом 39 по трубопроводу 13 через вентиль 43 поступает в ЗСА - 1.

После слива первого сусла в фильтрационный аппарат 3 подается горячая вода из водогрейного аппарата 4 при помощи насоса 40 через открытый вентиль 46 для промывки дробины. Промывные воды из фильтрационного аппарата 3 аналогично вышеописанному поступают в ЗСА - 1.

Далее сусло в ЗСА - 1 нагревают до кипения, через верхний люк ( на чертеже не обозначен) засыпают дробленый хмель и осуществляют кипение с хмелем согласно техпроцессу. При этом пар из парогенератора 2 подается в паровую рубашку 8 нагрева аналогично вышеописанному при приготовлении затора.

После кипячения горячее сусло из ЗСА - 1 подается насосом 38 по трубопроводам 14 и 36 через вентили 42 и 47 в аппарат 5 осветления сусла, где раскручивается и очищается от белков и хмеля, а затем через вентили 48 и 49 насосом 41 подается для охлаждения в теплообменник 6, с выхода 7 которого поступает на брожение.

Периодически оборудование пивоварни требует термическую санитарную обработку паром, для чего из парогенератора 2 через вентиль 22 по переносным коммуникациям (на чертеже не показаны) подают пар в продуктовые полости оборудования, а парогенератор 2 работает в режиме подачи пара, аналогично вышеописанному прогреву паром фильтрационного аппарата 3 без возврата конденсата с периодической подпиткой водой через вентиль 16.

Таким образом в предложенном устройстве решается поставленная техническая задача.