6. Бродильно – лагерні резервувари (цкт)

Циліндрично–конічні бродильні і лагерні танки в теперішній час працюють на сучасних пивзаводах у всьому світі. Вони дуже надійно забезпечують якість пива. Найбільш важливим дискусійним питанням однак є розрахунок об’єму, діаметру та поверхні охолодження. Сьогодні танки об’ємом до 10.000 гл мають діаметр 8 м, нормальним можна вважати такий же об’єм танка при діаметрі 3÷5 м.

Бажання, щоб ці танки виготовлювались серійно, проблемне, так як вимагають правильного та чіткого розрахунку зони охолодження. Ще більшою проблемою є те, що на кожному окремому пивзаводі існують свої різні параметри для розрахунку зон охолодження.

Після охолодження сусла, воно потрапляє з встановленою температурою до бродильного чану чи, віддаючи перевагу сьогодні, бродильного танку. Зазвичай до танку заливається декілька послідовних варок. В сусло добавляються дріжджі, які забезпечують процес бродіння. В процесі бродіння виникає тепло, яке необхідно відводить. Це тепло піднімається на верх танка, і його кількість нерівномірна на протязі всієї фази бродіння, тому необхідна різна подача охолоджуючого засобу, яке буде підтримувати бажану температуру бродіння. На різних пивзаводах процес бродіння відбувається при різних температурах, переважно 7 ÷ 16 ˚С. Чим вища температура бродіння, тим менше триває процес бродіння.

Для проведення процесу охолодження передбачені ЦКТ з поверхнями охолодження (карманами, напівтрубками і т.д.). По цим поверхням тече носій холоду який нагрівається (наприклад, гліколь) чи охолоджуючий засіб (наприклад, аміак), який випаровується під час процесу охолодження та тим самим забирає тепло. При охолоджені бродильного танку тепло, яке відводиться, через стінки танка переходить на охолоджуючі поверхні. Холодний по відношенню до складу танка засіб впливає так, що температура стінок танка з внутрішньої сторони нижче ніж температура пива. Відбувається натуральна конвекція. З допомогою цієї циркуляції забезпечується те, що вміст танка постійно знаходиться в русі та всі частки пива рухаються в напрямку до поверхні охолодження. Чим більша різниця температур між температурою пива і стінок танка, тим краще відбувається процес натуральної конвекції та, таким чином, тепловий обмін.

Спочатку вміст танка циркулює таким чином, що на стінках танка охолоджене пиво рухається вниз; охолоджені частки важче ніж ще теплі. Після пониження температури нижче 2 ÷ 3 ˚С, в залежності від сорту пива, відбувається конвекція. Зараз вміст танка циркулює по стінкам танка в оберненому направлені. (Аномалії води діють також і в пиві). Таким чином, при недотриманні цих правил на верхній зоні охолодження утворюється лід, у нижній зоні об’єму танка температура складає приблизно +1 ˚С. Утворення льоду слід уникати по причинам погіршення якості пива. Пиво замерзає, в залежності від складу алкоголю, при -1,5 до -3,3 ˚С. При неперервному регулюванні температури випаровування і рівномірному розрахунку температури стінок танка з внутрішньої сторони не зможуть виникнути такі специфічні випадки. Всі зіткнувшись з пивом зони оболонки танка використовуються для охолодження, для того щоб таким чином забезпечити м’яке охолодження, при якому досягається висока швидкість охолодження. Управління автоматично контролює всі ЦКТ в різних фазах для різних сортів пива, в залежності від запрограмованого кривою охолодження при бродінні та до бродіння.

П ри використанні NH₃ у якості охолоджуючого середовища відбувається вприскування зверху, таким чином не відбувається замаслювання поверхонь охолодження. Процес відбувається завжди з визначеним надлишком NH₃, для того щоб мати в розпорядженні достатню кількість охолоджуючого засобу. Це гарантує невеликі об’єми охолоджуючого засобу, невеликі коливання рівня наливу в сепараторі відносно маленького об’єму. При використанні середовища – носія охолодження, наприклад, суміші води з гліколем, процес відбувається знизу догори, для того щоб виносити повітря, яке можливо, знаходиться в системі. В теперішній час існують можливості точно розрахувати ЦКТ, тобто при точному знанні охолоджуваного пива практично виключне, щоб стінки танка зсередини мали температуру нижче точки замерзання пива.