新型多功能煮沸沉淀设备以及啤酒酿造系统

技术领域

本发明涉及啤酒酿造设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种新型多功能煮沸沉淀设备以及一种啤酒酿造系统。

背景技术

我国啤酒的正规化生产源于十九世纪末。在五六十年代，随着国家的经济的复苏和人民生活的改善，政府斥资兴建了一批啤酒厂，从而使我国的啤酒生产业初具规模。至八十年代，我国经济快速增长，啤酒产业也得了空前的发展，并迅速成为了一个啤酒大国。

早期的啤酒生产，设备落后，且监控过程大多采用人工方式，再加上啤酒生产的长时性特点，使人工任务量过大，很容易出现质量问题。因此，我国开始引进或者自行设计啤酒自动化酿造生产系统。

啤酒生产过程主要分为：制麦、糖化、发酵、罐装四个部分。按照现在流行的大型啤酒成套酿造生产线和酒店自酿型酿造设备设计方案，均采用流水式下行生产流程设计，大型啤酒厂当连续生产时，一般每天生产6锅次，酒店自酿则采用组合设备互相交叉使用，一天最多可以生产2～3锅次，其基本流程如下：

对于大型啤酒厂：糊化锅-糖化锅-过滤槽-暂存槽-煮沸锅-沉淀槽

对于酒店自酿型酿造设备：糖化\煮沸-过滤\沉淀-糖化\煮沸-过滤\沉淀。

在现有技术中，生产设备主要分为糊化设备、糖化设备、过滤设备、冷却系统、暂存设备、煮沸设备以及沉淀设备，上述设备以及系统功能单一，例如，煮沸设备仅用于麦汁煮沸、沉淀设备仅用于液体沉淀，这样对于啤酒生产整个系统而言，其每一个生产步骤都需要一台或者多台设备才能够进行，如此造成啤酒酿造生产系统存在：1、系统构成庞大；2、设备使用率低等问题。

发明内容

(一)技术问题

综上所述，如何解决现有啤酒生产酿造系统存在的设备功能单一、使用率较低的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

(二)技术方案

本发明提供了一种新型多功能煮沸沉淀设备，应用在啤酒酿酒系统中，用于麦汁的煮沸与沉淀。在本发明中，该多功能煮沸沉淀设备包括有内炉体、外炉壳、炉盖以及加热系统；

所述内炉体包括有直筒状的炉体主体，于所述炉体主体的上端设置有主体开口，所述炉盖与所述主体开口形状适配、并可扣合于所述主体开口上，于所述炉体主体上设置有切线进口，于所述炉体主体的下端设置有沉淀槽，所述沉淀槽为锥形体结构，所述沉淀槽竖直设置、自其上端向其下端横截面直径渐缩，所述沉淀槽的上端与所述进液口连接，所述沉淀槽的下端开设有出液口，所述外炉壳套设于所述内炉体的外侧、并与所述内炉体的外侧面间隙设置；

所述加热系统设置于所述内炉体上、用于对所述内炉体进行加热。

优选地，所述加热系统包括有内加热器，所述内加热器为柱体结构的加热装置，所述内加热器设置于所述沉淀槽内，所述内加热器的中心线与所述炉体主体的中心线重合。

优选地，所述加热系统包括有外加热器，所述外加热器包括有环形加热组件，所述外加热器套设于所述炉体主体的外侧。

优选地，所述沉淀槽设置于所述炉体主体上、并与其形成一体式结构的内炉体；所述内炉体为不锈钢内炉体。

本发明还提供了一种啤酒酿造系统，包括有糊化设备、糖化设备以及冷却设备。基于上述结构设计，本发明还包括有如上述的新型多功能煮沸沉淀设备；

所述新型多功能煮沸沉淀设备包括有两套，其中一套为内热型煮沸沉淀设备，另一套为外热型煮沸沉淀设备；

所述内热型煮沸沉淀设备包括有第一炉体主体、第一沉淀槽以及内加热器，所述内加热器为柱体结构的加热装置，所述内加热器设置于所述第一沉淀槽内，所述内加热器的中心线与所述第一炉体主体的中心线重合；

所述外热型煮沸沉淀设备包括有第二炉体主体、第二沉淀槽以及外加热器，所述外加热器包括有环形加热组件，所述外加热器套设于所述第二炉体主体的外侧；

所述糊化设备与所述糖化设备连接，所述糖化设备分别与所述内热型煮沸沉淀设备以及所述外热型煮沸沉淀设备连接，所述冷却设备分别与所述内热型煮沸沉淀设备以及所述外热型煮沸沉淀设备连接。

优选地，所述冷却设备包括有制冷装置、蓄冷装置以及冷却装置，所述制冷装置与所述蓄冷装置连接，所述蓄冷装置通过冷媒输送管路与所述冷却装置连接，所述冷却装置与所述内热型煮沸沉淀设备以及所述外热型煮沸沉淀设备连接。

优选地，按照工艺顺序、于所述糖化设备的后侧设置有过滤装置。

(三)有益效果

通过上述结构设计，在本发明提供的新型多功能煮沸沉淀设备中，内炉体具有的锥形结构的沉淀槽具有醪液糖化、麦汁暂存、麦汁煮沸、麦汁沉淀等功能，其解决了现有技术中啤酒酿造设备功能单一的问题。基于内炉体的结构设计，可以实现一台设备多种用途的目的，因此，在啤酒酿造过程中，本发明可以实现糖化、暂存、煮沸以及沉淀，这样极大程度地提高了本发明的使用率。

本发明提供的啤酒酿造系统通过上述结构设计，具有如下优点：1、啤酒酿造系统配置设备容积缩小，设备数量减少-节约初始工厂设备及管道系统投资，节约占地面积和建筑投资，生产操作更简单；2、酿造系统所需配备的蒸汽发生器功率更小-锅炉设备初始投资减少，节约用电，生产运行成本更低；3、酿造系统所需配备的制冷功率更小一制冷设备初始投资减少，节约用电，生产运行成本更低。

附图说明

图1为本发明一种实施例中新型多功能煮沸沉淀设备的结构示意图；

图2为本发明另一种实施例中新型多功能煮沸沉淀设备的结构示意图；

图3为本发明又一种实施例中新型多功能煮沸沉淀设备的结构示意图；

图4为本发明一种实施例中啤酒酿造系统的结构示意简图；

图5为本发明另一种实施例中啤酒酿造系统的结构示意简图；

图6为本发明一种实施例中冷却设备的结构示意图；

在图1至图6中，部件名称与附图编号的对应关系为：

外炉壳1、炉盖2、加热系统3、内加热器3a、外加热器3b、炉体主体4、切线进口5、沉淀槽6、出液口7、糊化设备8、糖化设备9、蓄冷装置10、冷却装置11、过滤装置12。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1至图6，其中，图1为本发明一种实施例中新型多功能煮沸沉淀设备的结构示意图；图2为本发明另一种实施例中新型多功能煮沸沉淀设备的结构示意图；图3为本发明又一种实施例中新型多功能煮沸沉淀设备的结构示意图；图4为本发明一种实施例中啤酒酿造系统的结构示意简图；图5为本发明另一种实施例中啤酒酿造系统的结构示意简图；图6为本发明一种实施例中冷却设备的结构示意图。

本发明提供了一种新型多功能煮沸沉淀设备，应用在啤酒酿酒系统中，用于麦汁的煮沸与沉淀。

该煮沸沉淀设备包括有内炉体、外炉壳1、炉盖2以及加热系统3。

外炉壳1采用不锈钢制结构设计，外炉壳1设置在内炉体的外侧，其能够提高内炉体的结构强度以及提高内炉体的保温性能。炉盖2可扣合在内炉体上，其便于设备的检修。加热系统3采用电加热式加热设备结构设计，加热系统3设置在内炉体上，其能够对内炉体进行加热。

在本发明中，内炉体的具体结构为：包括有直筒状的炉体主体4，炉体主体4由不锈钢板制成。将不锈钢板卷制成圆筒状结构，对接处通过焊接实现连接，炉体主体4的上端开口位置设置一套不锈钢套圈，这样通过不锈钢套圈与炉盖2配合实现内炉体工作时的密封。

于炉体主体4的上端设置有主体开口，该主体开口设置有上述的不锈钢套圈，炉盖2与主体开口形状适配、并可扣合于主体开口上。于炉体主体4上设置有切线进口5，采用切线进口结构设计，其能够满足麦汁进液的旋流沉淀要求。

基于上述结构设计，本发明对内炉体进行了如下结构优化：于炉体主体4的下端设置有沉淀槽6，沉淀槽6为锥形体结构，沉淀槽6竖直设置、自其上端向其下端横截面直径渐缩，沉淀槽6的上端与进液口连接，沉淀槽6的下端开设有出液口7，外炉壳1套设于内炉体的外侧、并与内炉体的外侧面间隙设置。

沉淀槽6采用扇形不锈钢板卷制而成，其对接部位通过焊接实现连接，沉淀槽6对接到炉体主体4的下端，通过焊接实现与炉体主体4之间的固定连接。

通过上述结构设计，在本发明中，内炉体具有的锥形结构的沉淀槽6具有醪液糖化、麦汁暂存、麦汁煮沸、麦汁沉淀等功能，其解决了现有技术中啤酒酿造设备功能单一的问题。基于内炉体的结构设计，可以实现一台设备多种用途的目的，因此，在啤酒酿造过程中，本发明可以实现糖化、暂存、煮沸以及沉淀，这样极大程度地提高了本发明的使用率。

在本发明中，在内炉体上设置有加热系统3，加热系统3用于对内炉体进行加热。

加热系统3具有两种结构形式：1、加热系统3包括有内加热器3a，内加热器3a为柱体结构的加热装置，内加热器3a设置于沉淀槽6内，内加热器3a的中心线与炉体主体4的中心线重合；2、加热系统3包括有外加热器3b，外加热器3b包括有环形加热组件，外加热器3b套设于炉体主体4的外侧。

加热系统3包括有依次电气连接的电源、稳压装置以及电热转换部件，由电源实现加热系统3与市电电源的连接，稳压装置能够提高电压稳定性，从而提高本发明运行的稳定性。

具体地，沉淀槽6设置于炉体主体4上、并与其形成一体式结构的内炉体；内炉体为不锈钢内炉体。内炉体采用不锈钢制成，其具有较高的抗腐蚀性能以及较高的结构强度，从而使得本发明具有较高的使用可靠性。

本发明还提供了一种啤酒酿造系统，包括有糊化设备8、糖化设备9、冷却设备以及如上述的新型多功能煮沸沉淀设备。其中，新型多功能煮沸沉淀设备包括有两套，其中一套为内热型煮沸沉淀设备，另一套为外热型煮沸沉淀设备。

具体地，内热型煮沸沉淀设备包括有第一炉体主体、第一沉淀槽以及内加热器3a，内加热器3a为柱体结构的加热装置，内加热器3a设置于第一沉淀槽内，内加热器3a的中心线与第一炉体主体的中心线重合；外热型煮沸沉淀设备包括有第二炉体主体、第二沉淀槽以及外加热器3b，外加热器3b包括有环形加热组件，外加热器3b套设于第二炉体主体的外侧；糊化设备8与糖化设备9连接，糖化设备9分别与内热型煮沸沉淀设备以及外热型煮沸沉淀设备连接，冷却设备分别与内热型煮沸沉淀设备以及外热型煮沸沉淀设备连接。

在上述结构设计中，冷却设备可以采用栅状结构设计，麦汁由内热型煮沸沉淀设备或者是外热型煮沸沉淀设备加热处理完毕后，泵入到冷却设备中进行冷却，以便于后续工艺进行，采用冷却设备加速麦汁冷却可以加快啤酒酿造进程，缩短啤酒酿造的时间。

一种啤酒酿造系统，包括有糊化设备8、糖化设备9、冷却设备以及新型多功能煮沸沉淀设备；

其中，新型多功能煮沸沉淀设备在酿造系统中如图按复式设置，其结构可为：内热型煮沸沉淀设备-新型煮沸沉淀槽-1、外热型煮沸沉淀设备-新型煮沸沉淀槽-2、或强制循环外加热煮沸沉淀设备-新型煮沸沉淀槽-3；

内热型煮沸沉淀设备包括有容器设备主体，以及内加热器，内列管式加热器为柱体结构的加热装置，内加热器设置于第一沉淀槽内，内加热器的中心线与第一炉体主体的中心线重合；

外热型煮沸沉淀设备包括有容器设备主体，以及外夹套式加热器，外夹套式加热器包括有环形加热组件，外加热器套设于第二炉体主体的外侧；

强制循环外热型煮沸沉淀设备包括有容器设备主体，以及强制循环泵和外加热器，外加热器可以是列管式、薄板式或其他结构形式的加热器设备，强制循环泵和外加热器套设于容器设备主体的外侧。

酿造系统设备与糖化设备的煮沸沉淀槽连接，糖化设备分别与内热型煮沸沉淀设备以及外热型煮沸沉淀设备连接；

双循环蓄冷供冷系统设备，与酿造系统和发酵系统相连，可实现波谷电蓄冷，高峰电供冷，从而达到整个啤酒厂用电成本大幅降低的效果。

具体地，冷却设备包括有制冷装置、蓄冷装置10以及冷却装置11，制冷装置与蓄冷装置10连接，蓄冷装置10通过冷媒输送管路与冷却装置11连接，冷却装置11与内热型煮沸沉淀设备以及外热型煮沸沉淀设备连接。

本发明所使用得当冷却设备具有蓄冷功能的蓄冷装置10，蓄冷装置10与制冷装置以及用冷设备(冷却装置11)相连，可以实现波谷电制冷，满足节能用冷和高强度用冷的需要，当不满负荷生产时可节约电能消耗。通过对冷却设备的结构设计，能够使得本发明具有节能、减排的优点。

为了提高酒液的纯净程度，按照工艺顺序、于糖化设备9的后侧设置有过滤装置12。

本发明改变传统啤酒酿造系统的流水下行式设计，采用设备相互交叉使用的方式，改变煮沸锅和沉淀槽6设计变为锥型带加热结构的煮沸沉淀槽6。基于上述改进，本发明在连续生产时，其流程具体如下：

第一批次：糊化锅-糖化锅-内热型煮沸沉淀设备-过滤槽--内热型煮沸沉淀设备；

第二批次：糊化锅-糖化锅-过滤槽-外热型煮沸沉淀设备；

第三批次：糊化锅-糖化锅-内热型煮沸沉淀设备-过滤槽-内热型煮沸沉淀设备；

第四批次：糊化锅-糖化锅-过滤槽-外热型煮沸沉淀设备。

按照上述四个批次的工艺顺序进行循环生产，可以实现2小时投产一批次，一天可以实现八批次连续生产，从而大大提高生产效率，减少整套系统设备的配置数量。

由于本发明整套设备提高了生产率，对于设计要求的额定啤酒年产量，就可以缩小生产设备设计容量，从而选配的加热和制冷设备功率大幅下降，同时配备小功率多台锅炉机组额定蒸汽压力自动开机运用，和小功率制冷机组与蓄冷机组运用，获得以下结果：

1、啤酒酿造系统配置设备容积缩小，设备数量减少-节约初始工厂设备及管道系统投资，节约占地面积和建筑投资，生产操作更简单；

2、酿造系统所需配备的蒸汽发生器功率更小-锅炉设备初始投资减少，节约用电，生产运行成本更低；

3、酿造系统所需配备的制冷功率更小-制冷设备初始投资减少，节约用电，生产运行成本更低。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。