عادة، هناك نوعان من المبادلات الحرارية في مصنع الجعة، أحدهما عبارة عن مبادل حراري أنبوبي، والآخر عبارة عن مبادل حراري لوحي.
أولاً، المبادل الأنبوبي هو نوع من المبادلات الحرارية مع أنابيب محاطة بقشرة.إنه جهاز شائع جدًا في الصناعات التي يكون التركيز فيها على استعادة الحرارة من الغاز أو السوائل.
يعتمد مبدأ المبادل الحراري للقشرة والأنبوب على مجموعة من الأنابيب التي يتم ترتيبها عموديًا أو أفقيًا داخل ما يسمى بالصدفة.
يعمل عن طريق تبادل الحرارة بين سائلين.أحدهما هو "التسخين" والآخر هو السائل "الساخن".
يمكن أن تكون السوائل ذات طبيعة مختلفة ويمكن استخدام المبادل الأنبوبي لتبادل الغاز/الغاز، السائل/السائل، السائل/الغاز، إلخ.
مبادل التدفئة الأنبوبي المستخدم في مصنع الجعة
- مبادل حراري أنبوبي، للسماح لمصنع الجعة بتبريد النقيع قبل إضافة إضافات قفزة الدوامة.يوجد مبادل حراري أنبوبي خارجي لتبريد النقيع الخارج ثم العودة إلى الوعاء.لتبريد النقيع بشكل أسرع والحصول على درجة الحرارة المناسبة لإضافة القفزات.
- وكما هو معروف فإن خفض درجة حرارة الترسيب إلى حوالي 80 درجة مئوية وإضافة عشبة الجنجل مفيد للحفاظ على زيت نبات الجنجل.عند درجة الحرارة هذه، ستكون درجة أيزومرة حمض ألفا فالبرويك في القفزات منخفضة للغاية، لذلك لن تزيد من مرارة البيرة.عند درجة الحرارة هذه، سيتم أيضًا تقليل كمية المواد العطرية المتبخرة من القفزات بشكل كبير، وفي درجة الحرارة هذه، يمكن للنبتة أن تذوب بشكل فعال الجزيئات العطرية ضعيفة الذوبان.لذا فإن درجة الحرارة هذه هي المرحلة المثالية لتدوير القفزات.
ومع ذلك، عندما يتم نقل النقيع المغلي إلى خزان التعليق، ستكون درجة حرارته حوالي 98 درجة مئوية. ويستغرق خفض درجة الحرارة من 98 درجة مئوية إلى 80 درجة مئوية وقتًا طويلاً. لذلك، من أجل تحسين كفاءة التخمير والتحكم فيه درجة حرارة نقيع الشعير جيدًا، أضفنا مبادلًا حراريًا هنا.
- سيتم استخدامه على نطاق واسع في مصنع الجعة الصغير ومصانع الجعة التجارية لتحسين كفاءة التخمير.
ثانيا، لوحة مبادل التدفئة
المبادل الحراري، قطعة من معدات مصنع الجعة مصممة لرفع أو خفض درجة حرارة النقيع أو البيرة بسرعة.غالبًا ما يشار إلى المبادلات الحرارية في مصانع الجعة باسم "المبادلات الحرارية اللوحية" لأنها مبنية على شكل سلسلة من اللوحات؛يتدفق السائل الساخن على أحد جانبي اللوحة ويتدفق السائل البارد على الجانب الآخر.يحدث التبادل الحراري عبر اللوحات.
تم العثور على المبادل الحراري الأكثر شيوعًا في مصنع الجعة.يتم تمرير النقيع الساخن عند درجة حرارة 95 درجة مئوية تقريبًا من خلال مبادل حراري، حيث يتم تبريده بواسطة الماء البارد و/أو مادة التبريد القادمة على الجانب الخلفي من اللوحة في الاتجاه المعاكس.يصبح نقيع الشعير باردًا (على سبيل المثال، إلى 12 درجة مئوية) وجاهزًا للتخمير، ويتم تسخين الماء البارد إلى ربما 80 درجة مئوية ويتم إعادته إلى خزان الماء الساخن، ويكون جاهزًا للاستخدام في المشروب التالي أو في أي مكان آخر في مصنع الجعة. .في المتوسط، سيتم ضبط حجم المبادلات الحرارية بحيث يمكن تبريد محتويات الغلاية بالكامل إلى درجة حرارة التخمير خلال 45 دقيقة أو أقل.
يعتبر المبادل الحراري موفرًا للطاقة للغاية لأن الحرارة المستخدمة في الأصل لغليان النقيع يتم إعادة استخدامها جزئيًا لتسخين الماء البارد القادم إلى مصنع الجعة.باستخدام المبردات مثل الجليكول، يمكن أيضًا استخدام المبادلات الحرارية اللوحية لتبريد البيرة إلى درجات حرارة منخفضة بعد التخمير، على سبيل المثال من 12 درجة مئوية إلى -1 درجة مئوية، للنضج البارد.
يمكن استخدام المبادلات الحرارية في العديد من جوانب عملية التخمير لتسخين وتبريد البيرة ولتسخين أو تبريد السوائل مثل الماء.على الرغم من أن المبادلات الحرارية اللوحية هي الأكثر شيوعًا، إلا أنه يمكن استخدام تصميمات أخرى للمبادلات الحرارية، مثل "المبادل الحراري ذو الغلاف والأنبوب".
تُستخدم المبادلات الحرارية أيضًا كجزء من تركيب وحدات البسترة السريعة، التي تقوم بتسخين البيرة بسرعة لبسترتها، والاحتفاظ بها لفترة قصيرة أثناء تدفقها عبر الأنابيب، ثم خفض درجة الحرارة بسرعة مرة أخرى.
وقت النشر: 18 مارس 2024