煮沸鍋加熱方式的選擇有哪些？

                      煮沸鍋加熱方式的選擇有哪些？

直火加熱、電加熱和蒸汽加熱作為煮沸常用三種加熱方式，我們在選擇上除了考慮鍋的大小外還要考慮產(chǎn)生熱量的成本。蒸汽加熱并非是一個更佳選擇，有些的法規(guī)對蒸汽鍋爐的使用造成很大障礙，使得一些國外的客戶不得不選擇電加熱方式；還有些啤酒廠因資金有限不得不選擇便宜的電加熱方式；但從啤酒的工藝角度看，蒸汽加熱是所有啤酒廠無非是更好的選擇。且從維護成本、多批次要求的中大型啤酒廠來說，電加熱在釀造時間成本和人力成本都比蒸汽加熱要高得多。

一、蒸汽加熱的選擇

蒸汽加熱的方式又可以分為蒸汽夾套和加熱器兩種。小型精釀啤酒廠的煮沸罐內(nèi)多使用夾套加熱，蒸汽在煮沸罐內(nèi)膽和外壁之間形成的夾套中通過，利用蒸氣冷凝放出熱量的原理通過內(nèi)膽壁傳遞給罐內(nèi)麥汁足夠的熱量來達到沸點和預計的蒸發(fā)速率。但對于3000L及以上的中大型啤酒廠，隨著容積的增加，每升的麥汁受熱面積卻越來越小。因此大型啤酒廠常見的麥汁煮沸加熱方式均為加熱器加熱。

加熱器分內(nèi)置加熱器和外置加熱器兩種，優(yōu)缺點如下：

 1、內(nèi)置加熱器的工作原理

內(nèi)置加熱器是安裝在煮沸罐中心的一個圓柱形裝置，通過支腳固定在鍋底。內(nèi)置加熱器中穿過許多根不銹鋼管。列管之間的縫隙形成空腔，蒸汽從上方進入其中，麥汁用泵打入煮沸罐中，從下向上進入加熱器，充滿列管，與蒸汽進行熱量交換。

列管中的麥汁受熱沸騰向上噴涌，為有效消除煮沸過程中形成的泡沫和避免溢鍋現(xiàn)象，加熱器正上方配有導流罩。導流罩形狀為傘形，麥汁沸騰時噴射碰觸到導流罩，再分散落下，完成由內(nèi)向外的麥汁自行對流循環(huán)。

在導流罩下方設計有2個CIP清潔球， 方便內(nèi)置加熱器的清洗。

內(nèi)置加熱器的優(yōu)點

1） 熱量損失少。內(nèi)置加熱器加熱并自行對流循環(huán)煮沸的麥汁極少損失熱量到大氣中，因此它的加熱速率也是最快的。

2） 增加麥汁受熱面積，加快蒸發(fā)效率。通過循環(huán)泵的不斷推動，就等同于增加了加熱面積，使更多的水分子以蒸汽形式逸出。

3） 提高釀造效率。

 內(nèi)置加熱器的缺點

1） 雖然在導流罩下方設計了CIP清洗球，但由于列管較多，對于加熱器內(nèi)里底部仍然存在清潔力度不足的情況。

2） 因為低流量的麥汁的管束，如果不能很好地控制蒸汽壓力或蒸汽溫度過高，麥汁會發(fā)生局部過熱，有可能導致麥芽汁顏色的加深和壞的品味，從而影響成品啤酒的質(zhì)量。

2、外置加熱器的工作原理

外置加熱器主要用于大型工業(yè)啤酒廠，其構造與內(nèi)置加熱器相似，就是列管換熱器的結構，蒸汽上方進入列管間隙空腔，與列管內(nèi)的麥汁熱交換變成冷凝水排出。與內(nèi)置加熱器不同點就是外置加熱器被放在罐外，麥汁在加熱時被泵以2.5m/s的速度從鍋下方抽出，從外置加熱器的下方進入，與蒸汽進行熱交換后再返回到鍋內(nèi)。 

外置加熱器的優(yōu)點

1) 因為麥汁在外加熱器內(nèi)過壓煮沸，煮沸溫度較高，所以煮沸時間可縮短20%~30%，因此而節(jié)約能源；

2) 良好的煮沸效果可使麥汁 pH 值降低，因此色度也較淺。

3) 麥汁循環(huán)次數(shù)可以根據(jù)工藝要求自行、方便地調(diào)節(jié)。

4) 可以提高苦味物質(zhì)的利用率，蛋白質(zhì)析出更徹底。

5）蒸汽壓力較低，僅為0. 3MPa左右可蒸發(fā)掉更多的對口味不利的揮發(fā)性物質(zhì)

外置加熱器的缺點

1） 因為麥汁循環(huán)需要泵作為動力，因而耗電量高。

2） 外加熱器易造成大量輻射熱損失。

3） 麥汁在外加熱器中流速較高，易形成較大的剪切力，造成啤酒風味質(zhì)量下降。

 總結

雖然蒸汽加熱的前期投入和安裝成本是加熱方式中更高的，但由于多種原因，蒸汽在啤酒廠中很受歡迎。很大一個原因是前期投資了蒸汽鍋爐，就可在啤酒廠的多處加熱需求時使用蒸汽加熱，例如為CIP站提供加熱。

    無論是出于工藝的角度，還是對多批次需求，具有更好的控制能力、可擴展性、多功能性和加熱速率的蒸汽加熱是更佳選擇。使用蒸汽時，可以同時加熱糖化罐、煮沸罐和熱水罐，當每天需要進行多次釀造時，這一切都會有所幫助。前期的成本通過后期更低的維護成本和節(jié)省的時間成本和人力來償還，也讓釀造更加輕松。