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一、 啤酒發(fā)酵罐描述
啤酒發(fā)酵罐是一種在啤酒生產(chǎn)過(guò)程中為啤酒酵母與原材料提供發(fā)酵反應(yīng)場(chǎng)所的反應(yīng)容器。罐體采用高級(jí)不銹鋼材質(zhì)，由圓柱體及橢圓形或碟形封頭焊接而成。通過(guò)罐內(nèi)攪拌裝置使啤酒酵母與原材料均勻混合，促進(jìn)物料間的發(fā)酵反應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)在位高溫滅菌，保障物料不受污染，符合國(guó)家GMP衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于啤酒工業(yè)。
二、啤酒發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)構(gòu)成
啤酒發(fā)酵罐主要由罐體、夾套、攪拌系統(tǒng)三大系統(tǒng)構(gòu)成，另設(shè)夾套或盤管、傳動(dòng)裝置、軸封裝置、保溫介質(zhì)、支撐、發(fā)酵專用取樣放料閥、冷卻液進(jìn)出口、溫度傳感器接口、PH自動(dòng)控制系統(tǒng)、壓力傳感器、空氣呼吸器、CIP接口等組件。
罐體一般采用SUS304/SUS316L高級(jí)不銹鋼材質(zhì)，內(nèi)筒壁采用機(jī)械拋光或電解鏡面拋光，外筒壁采用304全焊接結(jié)構(gòu)保溫，外表面采用鏡面或亞光處理;筒體對(duì)外連接口采用衛(wèi)生快開(kāi)接頭，安全衛(wèi)生無(wú)死角，符合國(guó)家GMP衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
發(fā)酵罐罐體材質(zhì)均采用高級(jí)不銹鋼材質(zhì)，內(nèi)外表面均采用拋光處理，拋光精度≤Ra0.4,可防止物料粘壁，且易清洗;
攪拌系統(tǒng)采用三層六平葉發(fā)酵專用標(biāo)準(zhǔn)槳，無(wú)級(jí)調(diào)速，可實(shí)現(xiàn)發(fā)酵攪拌過(guò)程全自動(dòng)控制;啤酒發(fā)酵罐采用在位高溫蒸汽滅菌，滅菌過(guò)程可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，滅菌溫度精確;瑞士梅特勒PH電極及屏蔽導(dǎo)線，范圍在2~12PH，控制精度為±0.02PH;自動(dòng)檢測(cè)泡沫，可添加消泡劑，靈敏度為100~10000;空氣流量控制可采用轉(zhuǎn)子流量計(jì)手動(dòng)調(diào)節(jié)，范圍為0~5000L/min;補(bǔ)料系統(tǒng)可通過(guò)蠕動(dòng)泵自動(dòng)流加，范圍為0~5L/min,控制精度±2%。
啤酒發(fā)酵罐在線控制系統(tǒng)采用彩色液晶觸摸屏+PLC全自動(dòng)控制，可在線檢測(cè)并控制發(fā)酵過(guò)程相關(guān)參數(shù)?？刂葡到y(tǒng)包括滅菌界面、參數(shù)設(shè)定與矯正、數(shù)據(jù)曲線圖、數(shù)據(jù)報(bào)表、發(fā)酵批次號(hào)設(shè)定、在線動(dòng)畫、報(bào)警裝置等，可連接上位機(jī)、電腦和打印機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與打印。
另外，配有溫度控制裝置、測(cè)溫孔、CIP自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴洗球、消泡器、擋板、空氣分布器、溫度傳感器、視鏡射燈、液位計(jì)等設(shè)備，便于人工操作，簡(jiǎn)單可靠。
三、啤酒發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)特性
1、罐頂部分： 啤酒發(fā)酵罐罐頂為一圓拱形結(jié)構(gòu)，中央開(kāi)孔用于放置可拆卸的大直徑法蘭，以安裝CO2和CIP管道及其連接件，罐頂安裝防真空閥、過(guò)壓閥和壓力傳感器等，罐內(nèi)側(cè)裝有洗滌裝置，也安裝有供罐頂操作的平臺(tái)和通道。
2、罐體部分 啤酒發(fā)酵罐罐體為圓柱體，是罐的主體部分。發(fā)酵罐的高度取決于圓柱體的直徑與高度。由于罐直徑大耐壓低，一般錐形罐的直徑不超過(guò)6m。罐體的加工比罐頂要容易，罐體外部用于安裝冷卻裝置和保溫層，并留一定的位置安裝測(cè)溫、測(cè)壓元件。罐體部分的冷卻層有各種各樣的形式，如盤管、米勒扳、夾套式，并分成2～3段，用管道引出與冷卻介質(zhì)進(jìn)管相連，冷卻層外覆以聚氨酯發(fā)泡塑料等保溫材料，保溫層外再包一層鋁合金或不銹鋼板，也有使用彩色鋼板作保護(hù)層。
3、圓錐底部分 啤酒發(fā)酵罐圓錐底的夾角一般為60o～80o，也有90o～110o，但這多用于大容量的發(fā)酵罐。發(fā)酵罐的圓錐底高度與夾角有關(guān)，夾角越小錐底部分越高。一般罐的錐底高度占總高度的1/4左右，不要超過(guò)1/3。啤酒發(fā)酵罐圓錐底的外壁應(yīng)設(shè)冷卻層，以冷卻錐底沉淀的酵母。錐底還應(yīng)安裝進(jìn)出管道、閥門、視鏡、測(cè)溫、測(cè)壓得傳感元件等。 此外，罐的直徑與高度比通常為1：2～1：4，總高度最好不要超過(guò)16m，以免引起強(qiáng)烈對(duì)流，影響酵母和凝固物的沉降。啤酒發(fā)酵罐罐材料可用不銹鋼或碳鋼，若使用碳鋼，罐內(nèi)壁必須涂以對(duì)啤酒口味沒(méi)有影響的且無(wú)毒的涂料。發(fā)酵罐工作壓力可根據(jù)罐的工作性質(zhì)確定，一般發(fā)酵罐的工作壓力控制在0.2～0.3MPa。罐內(nèi)壁必須光滑平整，不銹鋼罐內(nèi)壁要進(jìn)行拋光處理，碳鋼罐內(nèi)壁涂料要均勻，無(wú)凹凸面，無(wú)顆粒狀凸起。
不銹鋼啤酒發(fā)酵罐屬于不銹鋼容器設(shè)備，是常用的一種發(fā)酵罐，專門用來(lái)制作啤酒等酒類產(chǎn)品;也適用于乳品、果汁飲料、醫(yī)藥化工或生物工程等領(lǐng)域。
四、啤酒發(fā)酵罐的維護(hù)保養(yǎng)
1、可在線CIP清洗、SIP滅菌(121°C/0.1MPa);
2、發(fā)酵罐具有節(jié)能、消聲、耐腐蝕、生產(chǎn)力強(qiáng)，清洗和操作方便等優(yōu)點(diǎn);
3、適宜的徑高比設(shè)計(jì)，按需定制攪拌裝置，節(jié)能，攪拌、發(fā)酵效果好;
4、不銹鋼發(fā)酵罐內(nèi)罐體表面鏡面拋光處理(粗糙度Ra≤0.4μm);各進(jìn)出管口、視鏡、人孔等工藝開(kāi)孔與內(nèi)罐體焊接處均采用拉伸翻邊工藝圓弧過(guò)渡，光滑易清洗無(wú)死角，保證生產(chǎn)過(guò)程的可靠性、穩(wěn)定性。
五、啤酒發(fā)酵罐技術(shù)參數(shù)
型號(hào)/規(guī)格 | 100L; | 200L | 500L | 1000L | 2000L | 5000L |
罐體直徑mm | 400 | 500 | 700 | 900 | 1200 | 1500 |
罐體高度mm | 2000 | 2400 | 2600 | 2900 | 3800 | 4500 |
罐內(nèi)壓力mpa | 0.2 | |||||
夾套壓力mpa | 0.3 | |||||
攪拌轉(zhuǎn)速r/min | 100-400 | |||||
電機(jī)功率kw | 0.55 | 0.75 | 1.1 | 1.5 | 2.2 | 5.5 |
加熱冷卻方式 | 外夾套/盤管與內(nèi)蛇管相結(jié)合 | |||||
攪拌方式 | 轉(zhuǎn)軸式機(jī)械攪拌/轉(zhuǎn)筒脈沖振動(dòng)攪拌 | |||||
滅菌方式 | 在位高溫蒸汽滅菌 | |||||
控制方式 | PLC全自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)控制 | |||||
六、啤酒發(fā)酵罐質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、驗(yàn)收?qǐng)?zhí)行：
1、《中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法》
2、SFDA 《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》
3、TSG21—2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》
4、GB150—2011《壓力容器》
5、NB/T47015—2011《壓力容器焊接規(guī)程》
6、NB/T47013—2015《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》
7、HG/T20584—2011《鋼制化工容器制造技術(shù)要求》
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