冷卻麥汁的方法又分為一段冷卻方式和兩段冷卻方式。在以前,兩段冷卻方式最為普遍。但由于這種方式耗能較大,且操作復(fù)雜,因此現(xiàn)代中大型啤酒廠首選一段式板換降溫。
兩段式板式換熱器由前、后兩段組成,兩段之間安裝有中間板。前段先用20℃以下的冷水進(jìn)行冷卻,后段冷卻則使用冷媒(如乙二醇或酒精溶液)。
前段冷卻后,麥汁溫度要求降至40℃~50℃;后段冷卻使用的冷媒溫度為~3℃~-4℃,后段冷卻后,麥汁的溫度要求降至發(fā)酵溫度。
前段熱交換后的水可作為投料用水,但由于熱交換不足,冷卻水由20℃左右被加熱到55℃左右,沒有達(dá)到糖化用水溫度要求,還需要另外進(jìn)行升溫才可投入釀造使用。
一段式冷卻是先使用冰水罐中的冷媒將冷水罐中的釀造用水冷卻至3℃~4℃,然后這3℃~4℃的釀造水與熱麥汁在板式換熱器內(nèi)進(jìn)行一次性熱交換,95℃麥汁直接冷卻至發(fā)酵溫度。同時(shí),冰水則被加熱至75℃~80℃左右,此水可直接作為洗糟水使用。
與兩段式換熱器相比,一段板式換熱器無(wú)中間板,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
一段冷卻的優(yōu)點(diǎn)主要有:
1.一段冷卻與兩段冷卻相比,熱水的溫度要高得多,糖化室的熱能利用率大大提高
2.兩段冷卻操作時(shí),要同時(shí)使用水和載冷劑,冷卻過程中溫度變化較大,不易穩(wěn)定;而一段冷卻在冷卻過程中只使用冷水作為載冷劑,冷、熱介質(zhì)的參數(shù)不變,操作穩(wěn)定,易于控制
3.一段冷卻由于冷、熱介質(zhì)熱交換時(shí)的對(duì)數(shù)平均溫度差比兩段冷卻小,故熱交換面積需較兩段冷卻加大45%。但由于一段冷卻沒有高峰負(fù)荷,所以冷凍機(jī)的負(fù)荷相對(duì)較輕,裝機(jī)容量較小
4.一般一段冷卻較兩段冷卻可節(jié)電30%-40%
板式換熱器具有0.25-0.35MPa的阻力,麥汁和冷卻劑均需用泵送入板式換熱器中。冷卻時(shí)間最好控制在1h之內(nèi),以配合回旋沉淀槽的生產(chǎn)能力。因此,板式換熱器的生產(chǎn)能力要求大一些。板式換熱器用過之后,必須用熱水和熱堿水充分循環(huán),進(jìn)行洗滌和滅菌,防止結(jié)垢,影響熱交換效果。
使用一段式板式換熱器冷卻麥汁的啤酒廠,需要配備至少一個(gè)冰水罐(冷媒)、一個(gè)冷水罐,一個(gè)制冷機(jī),常常還有一個(gè)帶有保溫層和加熱裝置的熱水罐,為下一批次的釀造暫存釀造用熱水。這么多罐子不適用于場(chǎng)地有限的啤酒屋、酒吧或酒坊,因此門店多采用兩段式冷卻。如果回收利用冷卻水,可以搭配一個(gè)額外的熱水罐,用于儲(chǔ)存和加熱回收的釀造水。