книги из ГПНТБ / Главинский Д.Г. Современная техника пивоваренного производства

аппарата в другой происходит примерно два раза в сутки. Заноченное зерно вместе с водой подается центробежным насо­ сом в чан-водоотделитель, после чего сбрасывается в верхнюю растильную камеру.

Во время пребывания в камере солод аэрируется увлажнен­ ным кондиционированным воздухом и по истечении запрограм­ мированного времени специальным ленточным шнеком сбрасы­ вается в нижнюю камеру и так далее.

На Даугавпилсском заводе эти камеры расположены по вер­ тикали одна над другой. Можно расположить их в две секции и транспортировать зерно из одной секции на другую с по­ мощью нории. После 6 суток готовый зеленый солод норией подается в камеру подвяливания вертикальной солодосушилки ЛСХА-5. Температурные режимы солодосушилки ЛСХА-5 пол­ ностью автоматизированы. Контроль и управление процессом сушки и работой автоматических приборов ведутся с пульта управления.

Солодовня непрерывного действия системы «Домальт»

Солодовня была построена в Торонто (Канада) в 1960 г. на производи­ тельность 11 600 т солода в год и зарекомендовала себя хорошо.

Принцип работы солодовни ясен из прилагаемой схемы (рис. 63). Зерно из бункера поступает в водяную ванну, где обильно смачивается водой и освобождается от наружной пыли и грязи, после чего зерно-водяная смесь засасывается центробежным насосом и подается в нижнюю часть наклонного

Рис. 63. Солодовня системы «Домальт»:

I — бункер, 2 — мойка ячменя, 3 — насос, 4 — вторичная мойка зерна, 5 — поступление воды, 6 — ленточный конвейер, 7 —оросительная форсунка, 8 — продувание возду­ хом, 9 — рыхлитель, 10 — солодорастильный конвейер, 11 — отсос отработавшего воз­ духа, 12 — сброс зеленого солода, 13 — сушильная камера, 14 — камера отсушки

солода, 15 — камера охлаждения солода, 16 — впуск сушильного агента, 17 — венти­ лятор

80

шнека. Желоб шнека в нижней части оборудован ситчатой поверхностью. В верхнюю часть шнека подается вода, которая стекает вниз навстречу дви­ жению зерна. При этом зерно тщательно промывается, обильно смачивается,

а отработавшая вода стекает в канализацию через ситчатую поверхность же­ лоба шнека.

Из шнека зерно поступает на медленно движущийся перфорированный ленточный конвейер, который находится в шахте увлажнения. Во время пре­ бывания на конвейере ячмень дополнительно увлажняется с помощью форсу­ нок, расположенных в шахте над конвейером, и одновременно снизу проду­ вается воздухом.

Таким образом, в шахте происходит воздушно-оросительная замочка. После достижения необходимой влажности ячмень сбрасывается на нижний конвейер аналогичной конструкции, медленно движущийся в обратную сто­ рону, на котором происходит проращивание ячменя. По мере продвижения

вейера с помощью транспортных средств направляется в сушильную шахту. Сушильная шахта имеет две зоны сушки, соответствующие верхней и

нижней решеткам обычных горизонтальных сушилок. Каждая зона оборудо­

сушка. В каждую зону снизу подается подогретый воздух заданной темпе­ ратуры, увлажненный отработавший воздух отсасывается сверху вентилято­ ром и направляется в нагревательную печь для доведения его до нужных кондиций. В конце зоны отсушки солод попадает в камеры охлаждения, после чего направляется на росткоотбивную машину. Длительность сушки в каждой зоне 8 ч.

Солодовня интересна простотой компоновки и однотипностью оборудова­ ния, а также возможностью регулирования технологических процессов по тем­ пературным параметрам.

Обслуживание установки обеспечивается одним челове­ ком с пульта управления. Солодорастильная установка, по данным печати, экономична и значительно сокращает цикл солодоращения.

81

на находится в верхней части башни. Зерно ленточной ковшовой норией под­ нимается наверх и радиальным конвейером подается на замочные аппараты, расположенные по периферии башни. Обычная длительность замочки зерна 3 дня, емкость замочных чанов — по Ю т. Замачивание— воздушно-водяное,

сотсасыванием углекислоты. Из отделения замочки зерно самотеком спускают

впервую камеру ращения. Камеры размещены одна над другой в средней

части башни и рассчитаны на проращивание зерна в течение 6—8 дней. В центре башни находится установка, снабжающая камеры ращения конди­ ционированным воздухом. Боковые отсеки использованы для размещения силосов для хранения ячменя и солода, а также для установки сортирующих и зерноочистительных машин и норий. В нижней части башни расположена одноярусная сушилка. Организованная в таком порядке схема производства позволяет использовать гравитационное перемещение зерна без его повреж­ дения и применения передаточных конвейеров.

Башенные солодовни в США строят производительностью 10 и 20 тыс. т солода в год. Солодовня на 20 тыс. т солода состоит из четырех отделений, каждое из них оборудовано с таким расчетом, что на день проращивания приходятся две камеры ращения. В этих камерах, расположенных ярусами в башне солодовни, получают зеленый солод. Они снабжены каналами и пер­ форированными ситами, под которые подается кондиционированный воздух, пронизывающий слой зерна. Пересыпание зерна из одной камеры ращения в другую обеспечивает хорошее перемешивание его, что освобождает произ­ водство от необходимости применения ворошителей.

Одноярусная сушилка типа «Мюгер» с опрокидывающейся решеткой расположена в нижнем этаже башни. Зеленый солод, поступающий из послед­

с другими типами солодовен в конструктивном и эксплуатационном отноше­ нии, а также по качеству вырабатываемой продукции. Отмечается, что при­ нятая цилиндрическая форма здания солодовни удешевляет стоимость стро­ ительства и делает здание более устойчивым к воздействию наружной тем­ пературы, а также в сейсмическом отношении. Расход электроэнергии на приводные устройства солодовни башенного типа значительно ниже, чем в обычных ящичных пневматических солодовнях. Благодаря автоматизации производства и дистанционному управлению операциями солодовня башенного типа обслуживается одним оператором.

АВТОМАТИЗАЦИЯ СОЛОДОВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Современные пути совершенствования техники и технологии производства солода направлены на комплексную механизацию и автоматизацию всех технологических и транспортных про­ цессов и перевод солодовен на непрерывное производство. Эта задача может быть решена различными средствами и в раз­ ном техническом оформлении, однако автоматизация занимает одно из передовых и наиболее действенных средств в органи­ зации непрерывных производственных процессов.

Внедрение автоматизации зависит от степени механизации данного производства, которая, как правило, предшествует пе­ реходу к автоматизации. Полная автоматизация производства

82

может быть достигнута при условии управления производствен­ ными процессами без применения ручного труда, т. е. с по­ мощью соответствующих приборов и других средств автома­ тики.

Частичная автоматизация является в настоящее время не­ обходимым и вполне доступным мероприятием, которое долж­ но постепенно внедряться на большинстве пивоваренных заво­ дов. Нельзя предложить общего решения для автоматизации технологических процессов солодовни без учета специфических особенностей и технических условий, присущих каждому кон­ кретному производству.

В первую очередь целесообразно автоматизировать в соло­ довнях следующие операции: транспортирование солода и его распределение по местам хранения и переработки; централизо­ ванное управление всеми электродвигателями и полную блоки­ ровку технологических процессов; дистанционное измерение и регулирование температур при солодоращении и сушке; учет материалов на всех стадиях производства.

Автоматизация производства солода требует соблюдения строгой взаимосвязи в работе машин. Пуск машин должен про­ исходить в последовательности, обратной движению зерна. При подобной системе блокировки в случае остановки какой-либо одной из линий действующих машин должно последовать пре­ кращение работы всех предшествующих ей машин (подающих на нее зерно).

При аварийном выключении из системы одного из электро­ двигателей подлежит одновременному выключению средствами автоматики и вся группа, подающая зерно. В то же время ма­ шины, отбирающие зерно, должны продолжать работу до оста­ новки их оператором. Такая блокировка осуществляется с по­ мощью реле, например, при неисправности весов «Хронос» сра­ батывает ртутное реле, установленное в зерновой самотечной трубе, посылающее импульс на электромеханическое реле для выключения электродвигателя на машине, подающей зерно на весы.

Важнейшим элементом автоматизации является центральный распределительный пульт управления, который должен быть размещен изолированно для предохранения его от воздействия внешних влияний. Диспетчер или дежурный оператор пульта ведет наблюдение за нормальным ходом технологического и транспортных процессов в солодовне. Он имеет возможность в необходимых случаях принять соответствующее оперативное ре­ шение и привести его в действие.

Чрезвычайно важно, чтобы на центральном распределитель­ ном щите пульта управления диспетчер мог видеть всю техно­ логическую схему солодовни, ее транспортные и прочие устрой­ ства (рис. 65), а также работу всей блокировочной системы и остановку ее в результате неполадок или аварии.

83

Смонтированные на щите пульта управления сигнальные лампы информируют о фактическом положении каждого меха­ низма и его работе, а пусковые кнопки или устройства позво­ ляют включить или прекратить работу любого электродвигате­ ля в системе. Всеми электродвигателями можно управлять от руки на месте их установки либо дистанционно без блокировки, либо с полной блокировкой с помощью соответственно установ­ ленного группового переключателя, помещенного на централь­ ном пульте управления.

Рис. 65. Пульт автоматического управления солодовней.

Правильно построенная система центрального управления и контроля за работой солодовни, а также блокировки электро­ приборов транспортирования и подработки зерна будет обла­ дать следующими достоинствами:

1)несмотря на разбросанность электродвигателей, обслужи­ вающих систему транспортирования зерна, все управление транспортом сконцентрировано на щите пульта, где отражает­ ся работа или остановка каждого из них;

2)технологическая схема солодовни, наглядно оформленная на щите, удаленном от производства, позволяет диспетчеру ра­ ботать в спокойной обстановке, не отвлекаться и сосредото­ читься на наблюдении за производственным процессом с выяв­ лением всех отклонений от нормальной работы по установлен­ ной схеме;

3)метод дистанционного управления и блокировки исклю­ чает возможность ошибок при включении отдельных механиз­ мов, так как соответствующая контрольная блокировочная си­ стема прекращает производственный процесс при отклонении его от заданной схемы. Весь путь движения зерна в рабочих

84

условиях легко наблюдать по сигнальным лампам, зажигаю­ щимся на схеме пульта;

4) включение в работу производственного потока возмож­ но лишь в том случае, если все находящиеся в линии машины и механизмы правильно подключены и нормально действуют. При этом включение происходит после предварительной пода­ чи звукового сигнала. При нарушении работы одного из эле­ ментов производственного потока автоматически выключает­ ся вся транспортная сеть. Одновременно погасшая сигнальная лампа указывает обслуживающему персоналу место возникно­ вения неполадок или аварии;

5)автоматизация способствует улучшению качества продук­ ции благодаря возможности более тщательного контроля к ре­ гулирования температуры при ращении и сушке солода;

6)численность обслуживающего персонала на предприятии сокращается до минимума;

7)затраты на устройство автоматизации окупаются в отно­ сительно короткий срок.

Взарубежных странах широко применяются различные схемы автома­ тизации процессов солодоращения в пневматических солодовнях, позволяю­ щие строго поддерживать заданные технологические параметры на разных участках производства. (Наиболее распространенная схема автоматизации процессов солодоращения в пневматических ящиках показана на рис. 66, а).

Рис. 66. Схема автоматизации ящичной солодовни:

/ — солод, II — камера увлажнения воздуха, I II — камера охлаждения воздуха, IV —

вентилятор, V — отработавший воздух, VI — свежий воздух;

элементная опрокидывающаяся решетка, 2 — решетка, 3 — вентилятор, 4 — гидромеха­ низм для взвешивания, 5 — преобразователь веса в электрический импульс, 6 — вто­ ричный самопишущий прибор

85

Известно, что основное регулирование температуры в прорастаемом со­ лоде осуществляется продуванием через слой солода охлажденного и увлаж­ ненного воздуха, поступающего из оросительной камеры. Температура и влажность воздуха в камере поддерживаются на постоянном уровне, следо­ вательно при необходимости охлаждения солода в ящике до заданной тем­ пературы должно автоматически произойти добавление свежего холодного воздуха к рециркулирующему, или наоборот: такое регулирование обычно осуществляется с помощью контактного термометра через реле, которое ока­ зывает соответствующее воздействие на электродвигатель с короткозамкну­ тым ротором подающего воздух вентилятора. При этом специальный редук­ тор перемещает клапаны для подачи рециркулирующего в системе воздуха.

Для осуществления такого регулирования схемой предусмотрено разме­ щение в разных слоях двух термометров с определенной разностью темпе­

ратур в зонах может оставаться продолжительной, схемой предусматривается импульсное перемещение клапанов с помощью реле времени, включающего датчик через каждые 300 с с импульсом длительности в 5 с, что достаточно для перемещения клапанов.

Автоматизация контроля температурных режимов на солодосушилках периодического и непрерывного действия решена давно с помощью общеизвестных и выпускаемых промышлен­ ностью дистанционных терморегуляторов. Несколько сложнее обстоит дело с контролем влагосодержания в солоде и регу­ лированием подачи теплового агента в сушилку. Применяемые для определения влажности солода термометры сопротивления или емкостные датчики несовершенны и не удовлетворяют тре­ бованиям производства.

В зарубежных странах для этой цели применяют более простой и на­ дежный способ определения влажности солода на обеих решетках с помощью влагомера «Цинтерера» (рис. 66,6). Принцип действия прибора основан на лабораторном способе определения влаги в солоде путем взвешивания не­ больших порций. Данный влагомер работает еще точнее, так как производит взвешивание больших порций солода. Погрешность его измерения не пре­ вышает 0,5%.

Прибор представляет собой весовое устройство, вмонтированное в сито сушилки и не препятствующее работе ворошителя. По мере потери влаги масса солода^ находящегося на весах, меняется, что отчетливо видно на

«Дарромат». В этих сушилках автоматически регулируется влажность в стро­ гой зависимости от температуры по заранее заданной программе по времени. Однако эта система регулирования сушки солода не имеет преимуществ пе­ ред описанной выше системой «Цинтерера».

Управление процессом сушки производится с пульта управления уста­

86

Г л а в а III. О СН АЩ ЕН И Е ВАРОЧНЫ Х ЦЕХО В

В послевоенный период в производстве пива нашли приме­ нение образцы различного современного технологического обо­ рудования, позволяющего значительно улучшить и ускорить от­ дельные технологические операции. Взамен старых громозд­ ких варочных агрегатов стали применять новые модернизиро­ ванные аппараты, укомплектованные заторными фильтр-пресса­ ми и другими современными фильтрующими устройствами, экс­ тракторами хмеля, автоматизированными пластинчатыми холо­ дильниками, центральными пультами управления и т. п. Для осветления сусла широко применены специальные сепараторы

идиатомитовые фильтры.

ВСССР и за рубежом ведутся исследования и поисковые работы в области создания аппаратуры для непрерывного про­

изводства сусла и пива, однако вследствие трудности приспо­ собления непрерывно действующего оборудования к условиям старой технологии достигнутые в отдельных случаях положи­ тельные результаты носят лишь экспериментальный характер и широкого применения в промышленности пока не получили.

ПУТИ МОДЕРНИЗАЦИИ ВАРОЧНЫХ ЦЕХОВ

Используемые в пивоваренном производстве варочные агре­ гаты отличаются недостаточной производительностью и мораль­ но устарели в конструктивном отношении. Все технологические процессы на варочном оборудовании регулируются вручную, вследствие чего содержание сухих веществ в готовом сусле колеблется. Старые варницы требуют больших производствен­ ных площадей и значительной затраты труда на очистку внут­ ренних поверхностей варочных котлов от накипи, разборки и очистки фильтрационных чанов от налипшего теста и т. п.

Оборудование варочных отделений в течение многих лет не подвергалось коренным конструктивным изменениям, и только в послевоенные годы начали появляться новые автоматизиро­ ванные варницы модернизированной конструкции. К числу этих варниц следует отнести в первую очередь варочные агрегаты фирмы «Штейнеккер» (ФРГ) и вертикальные блок-варницы, из­ готовляемые фирмами ФРГ, Чехословакии и других стран.

Наряду с варочной аппаратурой созданы новые конструк­ ции различного вспомогательного и комплектующего оборудо­ вания, имеющего большое влияние на производительность ва­ рочных агрегатов.

Установки для мокрого дробления солода

Одним из наиболее дефицитных и дорогих видов оборудова­ ния варочных цехов является солододробилка. В отличие от му­ комольной и других отраслей пищевой промышленности, произ­

87

водящих размол зерна в муку, технология пивоварения предъ­ являет к дроблению солода большие и сложные требования. В целях облегчения фильтрации сусла шелуха солода должна при дроблении минимально повреждаться, а продукты размо­ ла должны содержать крупку и мучку в соответствующей про­ порции. Это положение вызвало необходимость выпускать для пивоваренной промышленности сложные многовальцовые соло­ додробилки с промежуточными ситами и соответствующей ок­ ружной частотой вращения вальцов.

Рис. 67. Установки для увлажнения солода:

а — установка мокрого дробления солода: I — замочный бункер, 2 — ороситель, 3 — вальцы, 4 — питающий валик, 5 — дисковые валики для отделения шелухи; 6 — насос, 7 ,8 — вентили, 9 — терморегулятор для воды;

б — установка для увлажнения оболочки солода: 1 — шнек-питатель, 2 — верхний увлажняющий шнек, 3 — душевое устройство, 4 — течка, 5 — нагреватель, 6 — венти­ лятор, 7 — редуктор, 8 — электродвигатель, 9 — сито, ІО — лопастная мешалка

Практикой установлено, что чем эластичнее оболочка соло­ да, тем меньше она разрушается при дроблении и тем рыхлее становится слой дробины в фильтрационном чане. Оболочка су­ хого солода, как правило, при дроблении сильно измельчается и создает плотный слой в фильтрационном чане, затрудняющий фильтрацию.

В связи с этим были созданы различные устройства для увлажнения солода перед дроблением.

Большое распространение в пивоваренной промышленности в последние годы получили установки для мокрого дробления. Принцип мокрого дробления основан на том, что при соприкос­ новении с горячей водой мучнистая часть солода набухает, лег­ ко отделяется от оболочки и после раздавливания такого зерна на двухили четырехвальцовых дробилках эластичная оболоч­

88

ка почти целиком сохраняется, освобождаясь от мучнистой части.

Используемая на отечественных заводах установка для мок­ рого дробления (рис. 67,а) состоит из бункера для замачива­ ния солода, двухили четырехвальцовой дробилки и насоса. Солод увлажняется в бункере горячей водой (25—65° С) в те­ чение 20 мин и доводится до влажности 25—35%. Вода стекает из бункера к насосу, который подает ее обратно в ороситель­ ную систему. После такого циркуляционного увлажнения соло­ да в воде накапливается около 1% экстрактивных веществ. Эту воду в целях утилизации насосом направляют в заторный чан.

Дозирующий механизм подает замоченный солод на вальцы, где он раздавливается и сбрасывается в нижнюю камеру, сме­ шивается с водой и насосом перекачивается в заторный чан. Обычно такая установка монтируется в помещении над затор­ ным чаном.

Разные фирмы выпускают мельницы для мокрого дробления в различном оформлении: так, например, фирма «Штейнеккер» (ФРГ) изготовляет мель­ ницы системы «Ленц» с парой конических вальцов. В Чехословакии такие же аппараты типа «Мамо» выпускают с двумя парами цилиндрических вальцов и т. п.

Наряду с мокрым дроблением в зарубежных странах используют также различные аппараты для увлажнения только оболочки солода с тем, чтобы дробление солода проводить на обычно применяемых в пивоварении много­ вальцовых солододробилках. Солод увлажняют в различных аппаратах рас­ пыленной водой или острым паром, после чего некоторое время выдерживают его в бункерах или других аппаратах, чтобы влага с поверхности зерна впиталась в оболочки и поверхность зерна стала практически сухой, пригод­ ной для дробления.

Эти способы увлажнения вызывают в производстве ряд трудностей: при недостаточном удалении влаги с поверхности зерна во время дробления замазываются сита и вальцы солододробилок. При более глубоком проникновении влаги внутрь зерна последнее при дроблении сплющивается. Применение для увлажнения острого пара вынуждает регулировать его подачу в зависимости от наружной температуры и степени конденсации на поверхности зерна.

Более совершенный аппарат для увлажнения оболочки со­ лода перед дроблением разработан и изготовлен во Всесоюз­ ном научно-исследовательском институте пиво-безалкогольной промышленности.

Аппарат (рис. 67,6) состоит из двух шнеков, установленных с небольшим уклоном один над другим. Шнеки имеют двойные

Между витками шнеков имеются лопатки-ворошители. Верхний шнек предназначен для увлажнения оболочки солода, а ниж­ ний — для ее подсушки.

89