2.5.2. Устройство сушилок

Для сушки необходим подвод теплоты, но по­скольку солод лежит толстым слоем, на то, чтобы его высушить, требуется много теплого воздуха. В связи с этим «сердцем» сушилки являются системы отопления и вентиляции. В прошедшие десятилетия большие изме­нения произошли именно в тех способах, ка­кими теплый воздух направляется через све-жепроросший солод, и в том, каким образом при этом можно работать относительно рен­табельно. Однако несмотря на все изменения, с технической точки зрения по-прежнему ос­новным принципом процесса сушки остается его разделение на две стадии:

• в первой стадии происходит сушка свеже- проросшего солода при различных темпе­ ратурах и влажности, соответствующих типу приготовляемого солода; эта стадия называется подвяливанием;

• во второй стадии температура повышает­ ся до температуры сушки, и солод высу­ шивается; эта стадия называется сушкой.

Подобное деление на две стадии и опреде­ляет, как правило, техническое устройство су­шилок.

2.5.2.1. Отопление и вентиляция сушилки

Отопление сушилок ранее проводилось по­чти исключительно углем. Однако топочные газы пропускать непосредственно через со­лод нельзя, так как они содержат неприятно пахнущие вещества, могущие отрицательно сказаться на качестве солода из-за образова­ния нитрозаминов. Исключение составляет сжигание буковых дров, придающих изготов­ленному пиву дымный привкус, необходи­мый для приготовления специальных типов пива, например, «копченого» (Rauchbier).

Поэтому в ранних конструкциях сушилок горячие продукты сгорания направлялись в большие металлические трубы (рис. 2.57, 11), вокруг которых проходил нагревавшийся при этом наружный воздух.

Этот распространенный способ обогрева, в котором нагреваемый воздух не соприкаса­ется с горячими продуктами сгорания, назы­вается воздушным. Позднее вместо угольных стали использоваться топки, работающие на

_Л

жидком или газообразном топливе, что позво­лило облегчить регулировку. Вместо громоз­дких калориферов, обогреваемых продуктами сгорания, в сушилках стали использоваться калориферы, обогреваемые паром или горя­чей водой.

Использование воздушного способа обо­грева позволяет избежать протекания реак­ций продуктов сгорания отводимых газов, обогащенных окислами азота (NO_X), с белко­выми веществами солода, приводящих к об­разованию нитрозаминов.

Современные системы обогрева сушилок используют в качестве первичных источников тепловой энергии природный газ или топоч­ный мазут. Горячие продукты сгорания, обра­зующиеся в этих высокоэффективных печах, многократно проходят через трубы калорифе­ра, нагревая при этом проходящий вокруг них воздух, подаваемый в сушилку. Для защиты от сернокислотного конденсата трубы калорифе­ра изготовляют из нержавеющей стали. Путем конденсации продуктов сгорания на их выхо­де из калорифера получается дополнительная теплота и достигается определенная экономия.

Рекуперация теплоты при сушке

Если не удается применить теплый отходящий воздух в пределах сушилки, то этот воздух ухо­дит и с ним теряется очень много тепловой энергии, особенно если учесть, что отходящий воздух при нагреве в сушилке имеет темпера­туру 45-50 °С, а при отсушке — 80-85 "С.

Чтобы сохранить значительную часть этой тепловой энергии, сбрасываемой вместе с теп­лым воздухом, применяют нагрев холодного засасываемого воздуха в теплообменнике со

16J) ©

стеклянными трубками. Такой теплообменник состоит из нескольких сотен стеклянных тру­бок, расположенных i оризонтально и закреп­ленных между стенками канала для выпуска воздуха (рис. 2.57а).

Холодный воздух проходит через стек­лянные трубки и нагревается теплым отводи­мым воздухом, который проходит перпенди­кулярно к направлению стеклянных трубок. Поэтому такой теплообменник называют теп­лообменником с перекрестным током.

Стеклянные трубки применяют в связи с тем, что они существенно дешевле стальных и не подвергаются коррозии отводимыми аг­рессивными газами. Кроме того, они легко промываются.

Экономия энергии путем ее обратного ис­пользования довольно существенна. Для при­веденного примера с нагревом подводимого свежего воздуха можно определить следую­щую потребность в тепловой энергии (в сред­негодовом выражении):

Пример
	Нагрев			Потребность
	подаваемого			в теплоте
	воздуха, X			кВт ч/т гото-
				вого солода
	От	До	В		Ю S
			сред-	^£	88
			нем	55	5 S
				без тепл мен	и х и S
Подвяливание	18,0	25,0	21.6	837	618
Нагрев	28.5	41.0	37.6	159	83
Отсушка	35,0	57,0	53.6	94	38
Всего				1091	740
Разность составляет 351 кВт ч

кВт■ч кВт -

в cpt •

МДж

© 170

Таким образом, в нашем примере экономия составляет по крайней мере 32%.

Именно поэтому в настоящее время кало­рифер со стеклянными трубками применяется практически на каждом современном солодо­венном предприятии — он позволяет сэконо­мить энергию и тем самым сократить затраты.

Зимой возможная экономия на 30-35% больше, чем летом из-за более низких наруж­ных температур.

У сушилок старой конструкции прокачка воздуха осуществлялась мощным вентилято­ром, расположенном в верхней части сводча­того потолка (рис. 2.57, 18). При большой вы­соте слоя зерна (до 1,3 м) в современных су­шилках этого уже было бы недостаточно. В настоящее время применяют осевые или цен­тробежные вентиляторы, подающие необхо­димое количество воздуха в слой солода в ре­жиме всасывания или нагнетания, и тем са­мым этот слой постепенно становится все более проницаемым. Подаваемое количество воздуха регулируется путем частотного регу­лирования привода.

|При достижении прорыва (окончание стадии подвяливания) необходимое количество воздуха, составляющее 4300-500 м³ воздуха на 1 т солода в час, уменьшается примерно на 50 % от этого значения.

Вместо одного высокопроизводительного центробежного вентилятора в некоторых стра­нах применяют несколько небольших.

I Удельная нагрузка в современных высокопроизводительный сушилках составляет примерно 350-500 кг ячменя в виде свежепроросшего солода на 1 м² площади решетки.

Чем больше удельная нагрузка, тем выше слой солода на решетке и тем больше должна быть мощность вентилятора. Поэтому в стра­нах с низкими тарифами на электроэнергию более целесообразно применять большие удельные нагрузки.

Потребность в теплоте для сушки в одно­ярусных сушилках больше, чем в двухъярус­ных, так как в последних значительную часть энергии можно применять внутри сушилки повторно. Можно рассчитать среднегодовую потребность в тепле на 100 кг готового солода при использовании калорифера (теплообмен­ника), которая составляет'

250-300

70-83 75

Одноярусные

сушилки

Двухъярусные

СУШИЛКИ

61

55-70

200-250

Без теплообменника указанныевеличп увеличиваются примерно на 35%.

Дальнейшего увеличения использов<1-1 первичной энергии можно добиться путем .it-пользования блочных мини-теплоэлектроцент­ралей (БТЭЦ), производящих и электроэнг-ри-гию. и теплоту (см. об этом раздел 10.2.5)