Охлаждение лагерного отделения и расход холода

Лагерное отделение охлаждается так же, как бродильное, соляным раствором, который проходит по охлаждающей сети. Образование углекислого газа при дображивании незначительно и его легко устранить с помощью простой установки вентиляции. Поэтому непрямое охлаждение помещения циркуляцией охлажденного воздуха менее распространено.

Образование тепла при дображивании тоже незначительно. В зависимости от экстрактивности исходного сусла при дображивании сбраживается от 0,5 до 1,0 кг экстракта в 1 гл и выделяется от 378 до 656 кДж (90-180 ккал). Дальнейший расход холода происходит в результате температуры перекачиваемого пива до температуры отделения [1680-2520 кДж (400-600 ккал/гл)] за счет охлаждения воздуха, нагреваемого от освещения, от промывной воды и т. п. Поддержание температуры хорошо изолированного, сухого лагерного отделения в пределах 1-2°С требует в зависимости от температуры наружного воздуха количества теплоты от 2730 до 4200 кДж/м² (650-1000 ккал/м² площади в день). Тесарж приводит в книге «Технология солода и пива» величину расхода холода для лагерного отделения с температурой 2°С 147 кДж/(м²-ч) [35 ккал/(м²-ч)].

Прямое охлаждение рассолом было описано при охлаждении бродильного отделения. В лагерных отделениях охлаждающая сеть имеет большую протяженность. Центральное распределение рассола обычно проходит по центру отделения и в отдельные номера от него идут ответвления. В номерах систему холодильных труб, как правило, монтируют на потолке над проходом, чтобы вода с наледи не капала на лагерные танки, размораживание проводят во внерабочее время. Охлаждающая сеть может быть смонтирована также на стене, однако не слишком близко к лагерным бочкам или танкам, чтобы не происходило излишнее местное охлаждение. Длина одного пучка холодильных труб должна быть не больше 300 м, чтобы не снижалась скорость циркуляции рассола. Ответвления в номера должны иметь запорный клапан, чтобы номер можно было выключить из производства для размораживания или если он не заполнен.

В последнее время все чаще применяется обмуровывание торцов танков (рис. 78) так, что люк, выходное отверстие и остальная арматура торца танка остается в проходе, а сам танк в охлаждаемом помещении, куда нет доступа воде. Несколько танков образуют закрытое отделение, охлаждаемое до температуры 1-2°С, а в проходе температура может быть выше (6-8°С). Преимуществом такого устройства является то, что танки находятся в сухой среде, в которой возможность образования плесени и коррозии материалов незначительна, и наружные стены танков не требуют почти никакого ухода. Отделение охлаждается рассолом, и поскольку воздух в нем сухой, не образуется наледь. Такое отделение можно охлаждать циркулирующим воздухом. Согласно опубликованным данным и по мнению пивоваров на процесс дображивания не влияет разница между температурой в танке и температурой помещения, в котором находится торцовая часть танка.

Несколько иначе охлаждаются железобетонные танки, которые имеют толстые стены с низкой теплопроводностью и поэтому требуют внутреннего охлаждения. В такие танки вмонтированы чаще всего трубчатые холодильники, через которые протекает спирто-водный раствор. Внутреннее охлаждение очень экономично, поскольку охлаждается только пиво, и потери тепла незначительны. Чтобы охлаждались также и верхние слои пива, охлаждающие трубы размещают в верхней части танков. На 100 гл пива приходится около 1 м² охлаждающей поверхности. Водный раствор спирта используется в качестве охлаждающей среды для того, чтобы при нарушении герметичности пиво не испортилось. Раствор бывает 15%-ным и предварительно охлаждается рассолом в противоточном холодильнике. Чтобы пиво не намерзало на трубы холодильника, раствор должен иметь температуру не ниже -1°С. Внутреннее охлаждение требует большой осторожности, главным образом вначале, чтобы пиво не охлаждалось слишком быстро, и должно контролироваться в течение всего периода дображивания. С технологической точки зрения внутреннее охлаждение танков расценивается по-разному. Ясно, что при неосторожной работе из-за резких перемен температуры дрожжи могут ослабеть и созревание пива может замедлиться.

Для дображивания и выдержки пива используются деревянные лагерные бочки и металлические или железобетонные танки. В лагерных отделениях материал лагерных танков и их форма бывают разные, однако различия в использовании лагерного помещения при применении емкостей разной формы весьма существенны. Обычно считают, что на 1 м² площади отделения размещается лагерных бочек общей емкостью от 12 до 17 гл и танков общей мощностью от 15 до 22 гл. Ферман и Зонтаг приводят, что на 1 м³ чистого лагерного отделения приходится емкость деревянных лагерных бочек 2-3 гл, цилиндрических танков - 5-6 гл и четырехгранных танков - 6-8 гл.

Деревянные лагерные бочки. На большинстве пивоваренных заводов Чехословакии для дображивания пива используются в основном лагерные дубовые бочки. Они изготовлены из толстых дубовых клепок, имеют закругленную форму и вогнутое внутрь дно, стянуты 8 и 12 обручами и хорошо противостоят внутреннему давлению. Днища больших бочек бывают укреплены распорками. Хорошая бочка выдерживает давление от 0,15 до 0,2 МПа (1,5-2 атм). Торцовая часть бочки имеет люк, чтобы можно было чистить ее внутри. Каждая бочка имеет два отверстия, а именно в крышке люка шпунтовое отверстие и наверху в середине клепки отверстие для наполнения. Оба отверстия имеют краны специальной конструкции, которые обеспечивают шпунтовку, закрепление шпунт аппарата и т. д. Лагерные бочки имеют внутри смоляной слой, который должен обновляться через определенное время - слой старой смолы следует удалить и бочки снова осмолить. Для этого старую смолу расплавляют и выпускают, а на стенки бочки наносят слой свежей смолы.

В настоящее время для этой цели и используют специальное приспособление, о котором будет сказано ниже. Дубовую бочку следует освобождать от старой смолы и вновь осмолять хотя бы один раз в год. Дубовая древесина при этом проветривается и просыхает и срок службы бочек тем самым увеличивается. При хорошем уходе бочки могут выдержать 40-50 лет.

Лагерные бочки изготавливают емкостью до 100 гл. По своей форме они больше всего подходят к арочным помещениям. Бочки располагают на цоколях на высоте 30-50 см от пола. На цоколях устанавливают большие нижние бочки емкостью от 60 до 100 гл, а между двумя такими бочками сверху устанавливают бочку меньшего размера (от 30 до 50 гл). В больших лагерных отделениях располагают два ряда бочек - напротив один другому, а между ними имеется проход.

Форма и материал дубовых бочек очень подходят для процесса дображивания. Молодое пиво в них охлаждается постепенно и равномерно, дображивание начинается быстро, дрожжи постепенно привыкают к новой среде и ход дображивания спокойный. Пиво в дубовых бочках хорошо осветляется, этому способствует форма и большая поверхность, с которой пиво соприкасается. Смоляное покрытие пивных бочек также положительно влияет на седиментацию дрожжей и вкус пива. Недостатком дубовых бочек является отсутствие герметичности, главным образом после осмоления, что является причиной потерь углекислого газа. Ремонт и уход за деревянными бочками дорогостоящий, а чистка их затруднительна. В настоящее время дубовая древесина, пригодная для изготовления лагерных бочек, становится почти недоступным сырьем, и поэтому дубовые бочки все чаще заменяют металлическими танками.

Металлические танки. Металлические лагерные танки применяются в пивоварении уже более 50 лет.

В настоящее время для дображивания используются только горизонтальные танки. В вертикальных танках уже при высоте 3 м возникает разница в насыщении углекислым газом и разница в осветлении пива между верхним и нижним слоем. 1 м высоты соответствует повышению давления на 0,01 МПа (0,1 атм) и на 0,03% большему насыщению углекислым газом. Седиментация дрожжей и других суспензированных веществ в вертикальных танках хуже.

Лагерные танки в Чехословакии так же, как и сборники фильтрованного пива, контролируются Институтом технического надзора. Их конструкция должна отвечать требованиям этого института. Танки имеют выпуклые днища, их устанавливают на производственное давление 0,09 МПа (0,9 атм) и пробное давление 0,19 МПа (1,9 атм). Если требуется более высокое рабочее давление, конструкцию следует укрепить. Форма и оснащение металлических лагерных танков изображены на рис. 79. На торцовом днище лагерного танка имеется люк. Он укреплен ободом, на котором подвешены дверцы, открывающиеся внутрь танка. Они имеют резиновую прокладку и притягиваются винтовым механизмом. Выпускное отверстие внутри снабжено кольцом, которое задерживает осевшие дрожжи, и ситом для улавливания грубых суспензий, главным образом веществ, выделившихся из деки. Над днищем в самом высоком месте танка расположена капсула для наполнения, закрытая герметической крышкой. Из капсулы выступает воздухопровод, на котором обычно в центре днища закрепляется шпунт аппарат, предохранительный клапан и ввод сжатого воздуха. Приблизительно в центре днища имеется также пробный кран.

Танки устанавливают на основаниях или несущих столбах на высоте 30-50 см над полом, обычно в два ряда. Разные способы установки и крепления танков изображены на рис. 80. За рубежом металлические танки изготавливают объемом до 2000 гл. У больших танков прежде всего увеличивают длину, а диаметр, как правило, не превышает 2,4 м, с той целью, чтобы танк можно было чистить внутри без лестницы, а также чтобы быстрее оседали дрожжи.

Поскольку металл лучше проводит тепло, чем древесина, танки охлаждаются быстрее, чем бочки. Молодое пиво охлаждается вблизи стен очень быстро и только позже, когда начинается дображивание и происходит умеренная циркуляция, температура выравнивается и в центре танка. Осветление пива в танке тоже происходит позже, чем в бочках, так как соотношение между площадью осаждения и ее объемом у больших танков меньше, чем у бочек, часто на это влияют гладкие стены танка. Преимуществом металлических танков по сравнению с бочками является их абсолютная герметичность и то, что танки из нержавеющей стали, алюминиевые, эмалированные не надо покрывать смолкой, их также легче чистить и ремонтировать. При применении танков рациональнее используется помещение лагерного отделения. Срок службы танков высокий, при хорошей внутренней изоляции на чешских заводах танки используются в непрерывном производстве уже более 50 лет.

Стальные танки с внутренним покрытием. Железо, сталь являются наиболее дешевым и наиболее пригодным материалом для изготовления бродильных чанов и лагерных танков. Материал для танков должен быть хорошо прокатан, без выступов и коррозии. Стенки танков имеют толщину от 6 до 8 мм, а днище обычно - от 10 до 12 мм. Швы должны быть внутри хорошо зачищены и образовывать с основным материалом ровную поверхность.

Внутренность танков сначала основательно обрабатывают песком, а затем на сухую, хорошо обработанную поверхность, наносят защитное покрытие. Покрытия могут иметь различный состав, однако они должны хорошо прилегать и быть инертными в отношении пива. За рубежом используются различные покрытия, чаще всего темные, изготавливаемые из горного воска с разными добавками. В последнее время применяются также покрытия из синтетических смол или пластических масс. В Чехословакии применяется восковое покрытие Gebit или эпоксидная смола Upon. Обычно на обработанную песком внутреннюю поверхность танка защитное покрытие наносят уже на заводе, при этом последний кроющий слой наносят только после установки танков в лагерном подвале. При чистке танков следует заботиться о том, чтобы защитное покрытие не повреждалось, так как есть опасность, что влага попадет на металл и под покрытием образуется коррозия, которую своевременно нельзя распознать, а позднее трудно устранить.

Ремонт внутренних покрытий различен в зависимости от качества его, способа применения покрытия и от ухода за ним. С восковых покрытий (Gebit и т. д.) один раз в год удаляют пивной камень. При больших повреждениях весь слой снова осмоляют. Покрытие выдерживает без ремонта обычно 5-6 лет. Основательная замена внутренних покрытий очень трудоемкая операция и осуществляется только специалистами. Снаружи железные танки защищают основным суриковым покрытием, а сверху его - масляной краской.

Для ориентировки в табл. 23 приведены размеры и объем изготавливаемых в Чехословакии танков с внутренним покрытием.

Примечание. Днища типовые и их диаметры нельзя изменить, длину приспосабливают к размерам лагерного подвала.

Эмалированные танки. Эмалированный танк бывает покрыт эмалью и снаружи, благодаря чему срок службы его значительно увеличивается. При транспортировке танков с завода на места назначения возникает опасность, что эмаль отлетит или на ней образуются трещины и это сделает танк непригодным. В практике эмалированные танки оправдали себя. В отношении пива эмаль абсолютно индифферентна, очень стойка к износу, ее не нужно обновлять, она легко чистится и освобождается от пивного камня.

Размеры эмалированных танков зависят от размеров печей для обжига. За рубежом эмалированные печи обеспечивают производство танков емкостью 500 гл. В Чехословакии на Хотеборжских заводах изготавливают эмалированные танки емкостью до 250 гл.

Алюминиевые танки. Для изготовления лагерных танков алюминий имеет ряд достоинств. Он может непосредственно соприкасаться с пивом и ни внутри, ни снаружи не нуждается в защитных покрытиях. Он легкий, легко сваривается на месте и хорошо сохраняется при долговременном использовании. Однако алюминий чувствителен к соприкосновениям с металлами, кирпичом. Его не следует чистить щелочными средствами. Устанавливать алюминиевые танки нужно только на основания или пояса, обложенные алюминиевым листом. При первом заполнении алюминиевых танков или после устранения пивного камня несколько снижается цвет дображиваемого пива. Это объясняется, вероятно, тем, что под действием металла освобождается больше красящих веществ, однако, уже после первого наполнения металл на поверхности пассивируется, и явление это не повторяется. Алюминиевые танки могут иметь большие размеры, однако рабочее давление не бывает выше 0,08 МПа (0,8 атм).

Танки можно устанавливать рядами, а также подвешивать на поясах, укрепленных в конструкции потолка. Из-за небольшой прочности алюминиевого материала в танках недопустим вакуум. За рубежом алюминиевые танки имеют размеры в зависимости от мощности лагерного помещения. Пиво в них выдерживается обычно дольше, при низких температурах и с низким давлением. Лагерная мощность пивоваренного завода «Туборг» в Копенгагене увеличилась на 1/4 годового производства за счет установки алюминиевых танков емкостью 1300 гл, длиной 18 м и диаметром 3 м. Точно так же увеличилась мощность пивоваренного завода «Хейнекен-Хертогенбош» (Голландия). На рис. 81 изображено оснащение лагерного подвала и компоновка танков.

Танки из нержавеющей стали. Из-за высоких цен на нержавеющую сталь лагерные танки из этого материала не применяются широко даже в странах, где его достаточно. Нержавеющая сталь подходящего состава является отличным материалом. Тем не менее ее используют прежде всего для небольших резервуаров, таких, как сборники фильтрованного слива в разливочном отделении и т. д., где существуют повышенные требования к внутреннему давлению и к стойкости материала.

Железобетонные танки. Железобетонные танки распространились после первой мировой войны, когда на многих заводах быстро увеличивалась мощность лагерного отделения. В Чехословакии таким образом появился ряд лагерных подвалов, оснащенных железобетонными танками. Бетонные танки, установленные на прочных основаниях, хорошо изолированные от влаги и тепла и снабженные хорошей внутренней изоляцией, до сих пор находятся в эксплуатации, и состояние их удовлетворительное. Под влиянием состава и способа переработки бетон подвергается химическим и физическим изменениям. Часто, спустя продолжительное время, обнаруживается оседание конструкции и тонкие трещины в штукатурке и покрытии. Иногда под влиянием химических превращений отваливается штукатурка или покрытие, в некоторых случаях нарушается также герметичность танка. Эти недостатки обнаруживаются, как правило, спустя длительный период. Однако они могут быть источником инфекции и их исправление бывает очень трудным. Недостатком является также то, что бетонные танки нельзя перемещать и их удаление очень трудоемко. Несмотря на то что затраты на изготовление железобетонных танков низкие и то, что бетонные танки обеспечивают наиболее рациональное использование помещения и несмотря на то, что способ их охлаждения экономичен, в Чехословакии и за рубежом из-за указанных выше недостатков перешли к металлическим танкам. Металлические танки лучше отвечают требованиям современной технологии, которая должна учитывать определенную тенденцию к изменению процесса, а следовательно, и реконструкции и перестройки лагерных отделений.

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

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

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

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