Оборудование дробильного отделения

Дробильное отделение, как правило, размещается над варочным отделением, чтобы транспортировка дробленого солода в заторные чаны была короче и можно было использовать самотек. В дробильном отделении обычно имеются очистительные машины, автоматические весы для солода, дробилка и бункера для дробленого солода. Размещение машин может быть различным, обычно они размещены в два или три этажа. Устройство дробильного отделения, характерное для чехословацких условий, видно из схемы, приведенной на рис. 2.

Производительность солододробилки выбирается так, чтобы в смену дробилась засыпь только для двух варок. В зависимости от этого выбирается и число бункеров для дробленого солода. Бункера изготовлены из листовой стали, внутри они гладкие, а внизу снабжены коническим выпускным отверстием. Дробленый солод должен выпадать из бункеров без остатка. Бункера для солода могут быть цилиндрические, призматические, стационарные и укрепленные на тележках. Для загрузки 100 кг дробленого солода они должны иметь объем от 2,7 до 3 гл.

Работа всех машин и транспортеров между машинами должна быть синхронизирована, чтобы машины не перегружались. Солод к солододробилке следует подавать равномерно, чтобы загрузка дробилки не колебалась. Дробильное отделение должно быть хорошо освещено и подход к отдельным машинам легкодоступным. Машины в дробильном отделении необходимо хорошо герметизировать, чтобы производство было беспыльным. Дробильное отделение нужно связывать с остальными этажами и первым этажом грузовым и пассажирским лифтом для облегчения обслуживания и транспортировки специальных солодов или заменителей.

Современные дробильные отделения на больших пивоваренных заводах являются, как правило, частью варочного производства. Они полностью автоматизированы и управляются на расстоянии варщиком, который следит за процессом дробления на контрольном пульте, установленном в варочном отделении. Часто процесс решается так, что используют одну или несколько солододробилок большой мощности и дробленый солод без применения бункера подают прямо в заторные чаны. Точно так же, как дробление солода, автоматизировано дробление его заменителей - риса или кукурузы.

Управление и контроль за работой дробильного отделения производится с пульта, устанавливаемого в варочном отделении. Для удобства и наглядности схема соединения дробильного отделения с солодохранилищами, дозирующими устройствами и пневматическим транспортером вынесена на щит управления и контроля варочного отделения (рис. 3).

Жернова для дробления солода уже не применяются со второй половины прошлого столетия, когда начали использовать двухвальцовые и многовальцовые дробилки. Развитие-конструкций дробилок было очень разносторонним и в настоящее время применяются исключительно четырех- или шестивальцовые дробилки. Двухвальцовые дробилки используются только на небольших пивоваренных заводах или для измельчения специального, главным образом жженого солода. Трехвальцовые дробилки с разным диаметром вальцов полностью исчезли, пятивальцовые изготавливаются в единичных случаях.

Двухвальцовая солододробилка состоит из стационарного чугунного кожуха, воронки, подающего устройства и двух вальцов. Кожух должен быть герметизирован, чтобы тонкая солодовая мука не распылялась. Подающее устройство состоит из регулирующего клапана, разрыхлительного и подающего валиков. Рифленый подающий валик равномерно спускает солодовое зерно - в горизонтальном положении между дробящими вальцами. В таком положении меньше повреждаются оболочки. Вальцы изготовлены из закаленного чугуна и их поверхность хорошо отшлифована и отполирована. Если валик испорчен (борозды, углубления), его следует вновь отшлифовать. Вальцы должны быть расположены горизонтально и точно параллельно, зазор между ними должен иметь по всей длине одинаковый просвет. Вал одного вальца закреплен на неподвижных подшипниках, соединенных с кожухом, вал другого вальца расположен на подвижных подшипниках, чтобы можно было регулировать зазор между вальцами. Вал прочно закрепленного вальца снабжен ременным шкивом для приведения в действие вальца, второй валец приводится в действие парой шестерен от первого вальца. Расстояние между вальцами (зазор) можно устанавливать с помощью регулировочных болтов или других регулирующих механизмов. Разборку вальцов при чистке обеспечивает рычажное устройство, разведение вальцов (при проникновении твердого предмета), пружина, в старых системах противовес.

Диаметр вальцов двухвальцовых солододробилок равен от 250 до 300 мм, частота вращения от 180 до 240 оборотов в минуту. Производительность двухвальцовых дробилок колеблется от 600 до 2000 кг/ч, на 10 см длины вальцов приходится 150- 200 кг/ч солода.

Четырехвальцовые дробилки лучше размалывают оболочки. Их лучше устанавливать на более высокие мощности, чем дробилки двухвальцовые. Установка и привод вальцов такие же, как и у двухвальцовых дробилок. В верхней паре вальцов солодовое зерно расплющивается и оболочка отделяется от эндосперма. На ситах или другом устройстве она освобождается от остатков крупной крупки для лучшего размалывания на нижних вальцах. Четырехвальцовые солододробилки встречаются во многих конструктивных решениях, два типа четырехвальцовых дробилок, изготавливаемых в ЧССР, описаны более подробно.

Дробилка типа М27/25 имеет между верхней и нижней парой вальцов сортирующее устройство, которое центробежной силой отбрасывает дробленый солод на перфорированную стенку и отделяет крупную крупку от оболочки. Сортировка несовершенна, однако устройство работает надежно и не нуждается в специальном обслуживании. Устройство приведено на рис. 4. Производительность этих дробилок в зависимости от длины вальцов колеблется от 1000 до 2400 кг/ч. Потребная мощность привода от 6 до 10 кВт. Солододробилка типа TMS (рис. 5) снабжена между верхней и нижней парой вальцов двумя сотрясательными ситами. После сортировки на ситах мелкая крупка и мука выводятся из машины и уже не попадают на нижнюю пару вальцов. Оболочка и крупная крупка в результате колебательного движения соскальзывают на конец устройства и падают на нижнюю пару вальцов. Сита чистят с помощью резиновых шариков. Дробилка изготавливается только одного размера производительностью 2000 кг/ч и средней частотой вращения неподвижно укрепленного вальца 220 об/мин, подвижного вальца 214 об/мин с потребной мощностью привода 10 кВт.

Шестивальцовые солододробилки работают в три этапа и поэтому их производительность достаточно высока. Схематически эти процессы изображены на рис. 6. С подающего устройства солод попадает между дробящими вальцами аа, которые для быстрого захвата зерна расположены по диагонали. Измельченный солод поступает на верхнее сотрясательное сито b, оболочки с прилипшими к ним частицами эндосперма колебательным движением подаются ко второй паре вальцов сс, а крупная крупка с колеблющегося сита b2 к третьей паре дробящих вальцов, мелкая крупка (подрешетный продукт) с плоскости b3 попадает на колеблющуюся пластину d3, а с нее прямо в бункер. Оболочки, раздробленные на второй паре вальцов, попадают на сотрясательное сито d1 где отделяется крупная крупка, оболочки уже не проходят через следующую пару вальцов и падают в бункер. Крупная крупка с колеблющегося сита d2 снова колебательным движением сита переводится к третьей паре вальцов. Подрешетный продукт, мука и мелкая крупка с колеблющейся плоскости d4 падают прямо в бункер. Оболочка 2, как обозначено на схеме, может задерживаться отдельно и отделяться от остальной части дробленого солода. Благодаря тому что оболочки проходят только через две пары вальцов, а мелкая крупка и мука отсортировываются уже под первой парой вальцов, обе нижние пары вальцов менее загружены и это повышает производительность дробилки. В зависимости от длины вальцов от 400 до 1500 мм производительность шестивальцовых дробилок колеблется от 1800 до 6500 кг/ч, при производстве особенно тонкодробленого солода, пригодного для фильтр-пресса, производительность их на 15 - 20% ниже. Потребная мощность привода колеблется от 5 до 15 кВт.

Обычно необходимо, чтобы отдельные части внутри дробилки были легко доступными. Кожух дробилки должен быть хорошо герметизирован, снаружи и внутри гладкий. Углы внутри должны быть заполнены соответствующим материалом, чтобы в них не осаждалась пыль и внутренность легко поддавалась чистке. Регулировка вальцов должна быть легкой и хорошо контролируемой. Следует обеспечить полную неподвижность, чтобы во время эксплуатации положение вальцов не изменилось. Необходимо также помнить о том, что следует брать пробы под каждой парой вальцов и под общим выходом для дробленого солода.

При разрушении солодового зерна во время дробления экстрактивные вещества становятся доступными для воды, тем самым ускоряется процесс растворения и остальные химические и физические процессы при затирании. Чем мельче частицы, тем быстрее в них проникает вода, обеспечивая действие ферментов. Однако солод нельзя дробить слишком мелко, поскольку тогда возникли бы значительные трудности при дальнейших технологических процессах.

Главные компоненты солодового зерна - это оболочки и эндосперм. Они отличаются по своему составу, физическим свойствам и функции в пивоваренном процессе.

Оболочка не имеет значения для получения экстракта. Она состоит главным образом из нерастворимой целлюлозы, дубильных веществ, горьких веществ, пентозанов и небольшого количества других органических и минеральных веществ, которые частично переходят в раствор. При дроблении оболочки должны остаться в виде больших частиц, с одной стороны, чтобы при фильтрации они образовывали рыхлый легко проходимый фильтрующий слой и, с другой - потому, что мелкораздробленные оболочки лучше выщелачиваются и в пиво переходит больше веществ, которые придают ему более резкий вкус. Оболочка эластична и при дроблении оказывает большее сопротивление, чем остальные части зерна, при дроблении хрупкого солода она не слишком повреждается.

Эндосперм содержит экстрактивные вещества, которые полностью могут быть использованы в пивоваренном процессе. Это прежде всего крахмал и другие сахариды и белки. Однако состав этих веществ в различных частях зерна неодинаков. Уже отдельные зерна крахмала имеют разную величину. Крупные зерна крахмала содержат около 90% чистого крахмала, остаток составляют белки, клетчатка, жир и другие вещества, сосредоточенные в оболочке крахмального зерна. У мелких крахмальных зерен доля этих веществ выше. На физические свойства эндосперма влияет растворение солода. Эндосперм хорошо растворенного солода хрупкий и при дроблении легко измельчается. Ферментативные процессы происходят в ячменном зерне при соложении, как известно, от зародыша к кончику зерна, где растворение происходит позднее. Также и распределение ферментов в эндосперме не одинаково - края эндосперма богаче ферментами, чем середина. Поэтому в эндосперме всегда имеются менее растворенные и более твердые частицы, которые оказывают сопротивление при дроблении, и хуже размалываются, чем хрупкие. Середина зерна в узком зазоре между вальцами обычно хорошо перемалывается, менее раздробленными остаются твердые кончики зерна.

При дроблении каждое солодовое зерно должно быть расплющено и содержимое его освобождено. Оболочки должны быть хорошо перемолоты и очищены от твердых частиц эндосперма, которые обычно к ним прилипают и в таком состоянии труднодоступны для воды и действия ферментов, вследствие чего могут переходить в пивную дробилку неиспользованными. Крупная крупка, образующаяся из твердых частиц зерна также с трудом растворяется и медленно осахаривается. Ее доля должна быть как можно меньше. Лучше всего происходит растворение и осахаривание мелкой крупки и муки. Мука - наиболее тонкая часть дробленого солода, однако менее пригодна, так как дисперсия ее частиц настолько значительна, что очень высокое содержание ее в дробленом солоде вызывает трудности при фильтрации.

Пригодность состава дробленого солода устанавливается эмпирически в зависимости от оборудования варочного отделения. Если используется фильтрационный чан, дробленый солод должен быть грубого помола, более тонкий помол можно использовать для фильтр-пресса. Для того чтобы обеспечить равномерное качество дробленого солода, ячмень перед солодоращением должен быть хорошо отсортирован, чтобы он содержал зерно приблизительно одинакового размера. Загрузка солододробилки тоже не должна колебаться, при перегрузке помол получается слишком грубым и между вальцами могут проходить целые зерна солода.

Стремление усовершенствовать дробление солода привело к попыткам дробить солод, предварительно смоченный в воде. Об этих опытах упоминает уже Гаузинг (1898). Предполагалось, что при этом оболочки останутся неповрежденными и тем самым улучшится фильтрация и повысится выход экстракта, кроме того, при смачивании из оболочек будут удалены нежелательные горькие вещества, дубильные вещества и кремниевая кислота и благодаря этому улучшится вкус пива. В ЧССР в 1950 г. и позже по инициативе пивовара Биттнера этот способ был проверен на опытном производстве в Бранике. Было обнаружено, что при смачивании выщелачивается от 0,5 до 1,0% экстракта и выход экстракта не повышается даже при использовании для затирания замочной воды. Незначительное ускорение фильтрации не компенсировало сложной операции, связанной со смачиванием солода.

В последнее время были разработаны аппараты (Штайнекер, Фрайзинг, рис. 7) специально для дробления мокрого солода. У этого аппарата были устранены некоторые недостатки, которые встречались ранее при дроблении солода в смоченном виде. Солод, предназначенный для переработки, поступает с автоматических весов в бункер, в котором с помощью душевого устройства смачивается водой, нагретой до 20-30°С. Вода собирается в коническом основании бункера, первые фракции воды могут быть выпущены, другие - циркулируют и являются частью воды, используемой для затирания. Спустя 10 мин солод начинает поступать через подающий валик в высокопроизводительную двухвальцовую солододробилку. При постоянной подаче воды дробленый солод в смесителе под дробилкой основательно перемешивается с водой и перекачивается в заторный чан или заторный котел. Температура воды и густота заторной массы регулируется автоматически. Устройство не требует никакого обслуживания, после окончания дробления все устройство внутри интенсивно моется остатками воды. По имеющимся данным слой пивной дробины в фильтрационном чане можно повысить до 70 см, фильтрация происходит быстро и выход экстракта хороший. В настоящее время в эксплуатации находится около 20 таких автоматов производительностью от 1500 до 6000 кг/ч.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: