Установка для виготовлення пива

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к пивоваренным устройствам малой мощности (мнипивзаводам), и может быть использовано в бар-ресторанах, столовых и других пунктах общепита. Известна установка для изготовления пива, содержащая сообщенные между собой системой трубопроводов заторно-сусловарочный аппарат с установленным в корпусе резервуаром, парогенератор, фильтрационный чан, бак для горячей воды, гидроциклонный аппарат, резервуары брожения и дображивания с рубашками охлаждения, льдоаккумулятор с системой охлаждения, емкость для сбора дрожжей, мойку, баллон с углекислотой для подключения к резервуарам дображивания и аппарат для охлаждения сусла. Однако эта установка потребляет значительное количество энергии для поддержания необходимых температурных режимов при наличии пиковых нагрузок и имеет относительно большие габариты, при этом возможны простои элементов оборудования, из-за неопределенности в выборе соотношений объемов ЗСА и резервуаров брожения. В основу изобретения поставлена задача создать такую установку для изготовления пива, в которой путем выбора оптимального соотношения объемов заторно-сусловарочного аппарата ЗСА и резервуара брожения были исключены простои элементов оборудования и за счет этого снижены пиковые нагрузки, уменьшены габариты и потребляемая мощность. Поставленная задача решается тем, что в установке для изготовления пива, содержащей сообщенные между собой системой, трубопроводов заторно-сусловарочный аппарат с установленным в корпусе резервуаром, парогенератор, фильтрационный чан, бак для горячей воды, гидроциклонный аппарат, резервуары брожения и дображивания с рубашками охлаждения, льдоаккумулятор с системой охлаждения, емкость для сбора дрожжей, мойку, баллон с углекислотой для подключения к резервуарам дображивания и аппарат для охлаждения сусла, согласно изобретению, резервуар заторно-сусловарочного аппарата имеет объем, меньший объема каждого резервуара брожения в 3 - 6 раз, а фильтрационный чан выполнен в виде резервуара, имеющего площадь сечения нижней части меньшую, чем площадь сечения верхней части. Выбор соотношения объема заторно-сусловарочного аппарата и резервуара брожения равный 3 - 6 позволил при сохранении объема последнего уменьшить объем каждого из варочных аппаратов, сделав почти непрерывным процесс варки и значительно снизив при этом пиковые нагрузки. Если же оставить прежними объемы варочных аппаратов, а увеличить объем каждого из аппаратов брожения и, соответственно, дображивания, то возможно уменьшение количества последних. Выполнение фильтрационного чана с уменьшенной площадью сечения в нижней части позволяет в первом случае (уменьшения объемов варочных аппаратов) сохранить высоту фильтрующего слоя дробины, необходимую для качественной фильтрации. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 представлена технологическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - конструкция заторно-сусловарочного аппарата; на фиг.3 - конструкция фильтрационного чана. Установка содержит заторно-сусловарочный аппарат 1 со встроенным парогенератором 2, фильтрационный чан 3 с регулятором 4 фильтрации, бак 5 горячей воды, гидроциклонный аппарат 6 с рубашкой 7 охлаждения, цилиндрические резервуары 8 и 9 брожения и дображивания с рубашками 10 и 11 охлаждения, соответственно, льдоаккумулятор 12 с датчиками 13 и 14 уровня и температуры, емкость 15 для сбора дрожжей, передвижную мойку 16, баллон 17 с углекислотой, аппарат для охлаждения сусла в виде теплообменников 18 и 19 предварительного и окончательного охлаждения сусла, бачок 20 со змеевиком 21, термодатчик 22 в каждом резервуаре 8 брожения и систему трубопроводов 23 - 34 с вентилями 35 - 38, редуктором 39 и насосами 40, 41. На трубопроводе 31 имеется разбрызгиватель 42. В систему охлаждения льдоаккумулятора входят датчики 13 и 14 уровня и температуры, компрессор 43 и теплообменник 44. Парогенератор 2 установлен в корпусе 45 заторно-сусловарочного аппарата 1 под резервуаром 46, объем которого должен быть в 3 - 6 раз меньшим объема каждого резервуара 8 брожения. Термодатчик 22 установлен на уровне, меньшим уровня соответствующего 1/3 - 1/6 объема заполнения резервуара 8 брожения. Резервуар 47 фильтрационного чана 3 выполнен с площадью сечения в нижней части меньшей площади сечения в верхней части, что позволяет при уменьшении объема заторной массы выдержать необходимую высоту фильтрующего слоя дробины. Уровень фильтрационного сита 48 должен превышать уровень жидкости в регуляторе 4 фильтрации для обеспечения стока сусла по трубопроводу 24. Бачок 20 со змеевиком 21 установлен на трубопроводах 26, 27 отвода соковых паров из заторно-сусловарочного аппарата 1 и фильтрационного чана 3. Змеевик 21 и рубашка 7 охлаждения гидроциклонного аппарата 6 через вентили 36 и 38 подключены к трубопроводу 28 наполнения бака для горячей воды 5. Это позволило использовать тепловую энергию, затраченную на нагрев сусла, на технические нужды и применять для его охлаждения менее габаритные пластинчатые теплообменники 18 и 19, с которых не рекомендуется утилизация тепла. Датчик 13 уровня установлен в льдоаккумуляторе 12, а датчик 14 температуры установлен на его входном трубопроводе 33. Установка работает следующим образом. Дробленный солод засыпают в заторно-сусловарочный аппарат 1, заполненный водой в необходимой пропорции, нагревают массу до 72°C с паром низкого давления от парогенератора 2 и выдерживают до полного осахаривания затора. Готовый затор насосом 40 через вентиль 35 по трубвпроводу 23 подают в фильтрационный чан 3 для отделения сусла от дробины. Дробина, задерживаясь на фильтрационном сите 48, создает фильтрующий слой, через который фильтруется сусло. Сусло, проходя через фильтрующий слой, самотеком по трубопроводу 24 поступает в регулятор 4 фильтрации, откуда насосом 40 по трубопроводу 25 возвращается в заторносусловарочный аппарат 1, где подвергается нагреву паром низкого давления до кипячения с охмелением дробленым хмелем в процессе кипячения. Соковые пары, выделяемые из сусла при его кипячении, по трубопроводу 26 поступают в бачок 20, где конденсируются на змеевике 21 и удаляются через отверстие в бачке 20 (на чертеже не показано), а вода, проходящая через змеевик 21, нагревается и через вентиль 36 поступает в трубопровод 28 наполнения бака горячей воды. Помимо экономии энергии, затрачиваемой на работу нагревателя бака 5, бачок 20 способствует увеличению тяги соковых паров из заторно-сусловарочного аппарата 1 и фильтрационного чана 3. Через 2 часа от начала кипячения сусло с хмелем насосом 40 по трубопроводу 29 через вентиль 37 подается в гидроциклонный аппарат 6, где после раскрутки осветляется, а белок с частичками хмеля собирается на дне аппарата 6. После раскрутки сусла и до начала его слива в рубашку 7 охлаждения гидроциклонного аппарата 6 подают холодную воду, которая, нагреваясь; поступает через вентиль 38 в трубопровод 28 наполнения бака 5 горячей воды. Осветленное и охлажденное до +60°C сусло насосом 40 по трубопроводу 30 подается на теплообменник 18 предварительного охлаждения, далее на теплообменник 19 и охлаждаясь до +5°C, по трубопроводу 31 идет в первый резервуар 8 брожения через разбрызгиватель 42 для насыщения сусла кислородом воздуха. Помимо утилизации тепла наличие рубашки 7 охлаждения гидроциклонного аппарата 6 способствовало использованию теплообменников 18 и 19 меньших габаритов и мощности. Теплообменник 18 охлаждается проточной водой, а теплообменник 19 - из льдоаккумулятора 12. В зависимости от выбора соотношения объемов заторно-сусловарочного аппарата 1 и резервуара 8 брожения заполнения 1/3 - 1/6 часть объема последнего первой порцией сусла, температура которого контролируется визуально по термодатчику 22. В первую порцию сусла задают полную порцию дрожжей для взбраживания, проходящего с выделением тепла. Повторяя предыдущие операции, последующие порции сусла до полного заполнения резервуара 8 брожения необходимо ввести в течение времени, не превышающего двух суток. Во время брожения охлаждение сусла осуществляется водой, поступающей от льдоаккумулятора 12 посредством насоса 41 по трубопроводу 33 в рубашки 10 резервуара 8 брожения. По окончании процесса брожения молодое пиво, охлажденное до температуры +4°C при помощи насоса 40 перекачивается в первый резервуар 9 дображивания, где оно зреет в течение 21 дня. Выделяемая в процессе дображивания углекислота поднимает давление в резервуаре 9 дображивания, необходимое для созревания пива. Осадочные дрожжи из резервуара 8 брожения сливают в емкость 15 для сбора дрожжей, которая охлаждается водой по трубопроводу 33 из льдоаккумулятора 12. Охлаждение резервуара 9 дображивания осуществляется водой из льдоаккумулятора 12, поступающей в рубашки 11 охлаждения. Аналогичные процессы проводят и в остальных резервуарах 8 и 9 брожения и дображивания. Готовое пиво из резервуаров 9 дображивания поступает в разлив методом выдавливания углекислым газом из баллона 17 через редуктор 39. После опорожнения резервуаров 8 и 9 брожения и дображивания, их моют раствором из передвижной мойки 16 посредством 40. Льдоаккумулятор 12 работает в режиме накопления льда и отдает запас холода на охлаждение сусла в теплоприемнике 19 и во время остановок компрессора 43, который включается по команде датчика 13 при минимальном уровне воды в льдоаккумуляторе 12. Снижение уровня воды отражает процесс накопления льда, отсутствие которого приводит к росту температуры в выходном трубопроводе 33. При повышении температуры воды до +2°C датчик 14 выдает команду на включение компрессора 43, который подает хладагент через теплообменник 44 в льдоаккумулятор 12. Увеличение температуры охлаждающей воды >2°C на выходном трубопроводе 33 недопустимо, так как может привести к нарушению температурных режимов резервуаров 9 дображивания и емкости 15 для сбора дрожжей. Выбор соотношения объемов резервуаров 46 и 8 равный 1/3 - 1/6 позволяет сократить количество резервуаров 8 и 9 брожения и дображивания и соответственно снизить габариты установки, пиковые, нагрузки и энергозатраты на поддержание режимов охлаждения. Выбор соотношения >1/3, например 1/2, как в прототипе, при восьмидневном процессе брожения и равном количестве оборудования приводит к простою варочного оборудования (заторно-сусловарочного аппарата 1, фильтрационного чана 2 и др.) и возрастанию пиковых нагрузок на сеть. Выбор же соотношения >1/6, например 1/7, при варочном цикле 10 - 12 часов может привести к несвоевременному заполнению и затяжке всего цикла брожения более 8 суток.