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(gè)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(hù)成本、多批次要求的中大型啤酒廠來說，電加熱在釀造時(shí)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(dá)到沸點(diǎn)和預(yù)計(jì)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(diǎn)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(gè)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(jìn)入其中，麥汁用泵打入煮沸罐中，從下向上進(jìn)入加熱器，充滿列管，與蒸汽進(jìn)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(dǎo)流罩。導(dǎo)流罩形狀為傘形，麥汁沸騰時(shí)噴射碰觸到導(dǎo)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(dǎo)流罩下方設(shè)計(jì)有2個(gè)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(diǎn)

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(diǎn)

1） 雖然在導(dǎo)流罩下方設(shè)計(jì)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?yàn)榈土髁康柠溨墓苁绻荒芎芎玫乜刂普羝麎毫蛘羝麥囟冗^高，麥汁會發(fā)生局部過熱，有可能導(dǎo)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(gòu)造與內(nèi)置加熱器相似，就是列管換熱器的結(jié)構(gòu)，蒸汽上方進(jìn)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(diǎn)就是外置加熱器被放在罐外，麥汁在加熱時(shí)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(jìn)入，與蒸汽進(jìn)行熱交換后再返回到鍋內(nèi)。 

外置加熱器的優(yōu)點(diǎn)

1) 因?yàn)辂溨谕饧訜崞鲀?nèi)過壓煮沸，煮沸溫度較高，所以煮沸時(shí)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(diǎn)

1） 因?yàn)辂溨h(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(fēng)味質(zhì)量下降。

 總結(jié)

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(gè)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(shí)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(kuò)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(shí)，可以同時(shí)加熱糖化罐、煮沸罐和熱水罐，當(dāng)每天需要進(jìn)行多次釀造時(shí)，這一切都會有所幫助。前期的成本通過后期更低的維護(hù)成本和節(jié)省的時(shí)間成本和人力來償還，也讓釀造更加輕松。