Различные системы солодоращения
Токовая солодовня
Токовая солодовня - самый простой вид солодовен. В настоящее время таких солодовен почти не осталось, но основные особенности токового солодоращения мы считаем все же целесообразным рассмотреть.
1.5.1.1. Помещение для солодоращения (ток) не должно зависеть от колебания наружных температур, и температура в нем должна оставаться одинаковой - от 10 до 12 °С. Если ток легко нагревается, встает вопрос о целесообразности холодного ведения гряд. Если ток слишком холодный, увеличивается продолжительность проращивания, которое в этом случае длится до тех пор, пока в замоченной грядке за счет жизнедеятельности зерна не будет достигнута желаемая температура проращивания.
Поэтому старые токовые солодовни сооружали, как правило, под землей.
Только при неблагоприятных условиях для строительства, например в случае высокого уровня залегания грунтовых вод, ток располагали над землей, в несколько этажей друг над другом. В этом случае требовалась соответствующая изоляция стен и сводов. Фундамент тока не должен оказывать влияния на влажность и температуру свежепроросшего солода. Самым хорошим материалом основания тока является глина. При ее отсутствии изоляцию тока от естественного грунта обеспечивают за счет использования слоев из разных материалов - снизу 30 см гравия или щебня, 30 см утрамбованной глины и, наконец, собственно покрытия тока из плиток или цементной стяжки. Такое покрытие пола должно быть долговечным, гладким и бесшовным. Небольшой уклон служит для стока воды; он оканчивается трапом с канализационным сифонным затвором. Сточные ямы следует герметизировать; их чистку производят механически и дезинфицируют хлорсодержащими средствами (хлорной известью, хлорным белильным щелоком).
1.5.1.2. Искусственное охлаждение токов осуществляется эффективно с помощью систем охлаждения с использованием рассола, аммиака или фреона F22. Устройства охлаждения во избежание высыхания или прорастания грядки должны монтироваться на своде тока. Высыхание происходит вследствие конденсирования влаги из воздуха на трубах системы охлаждения, а прорастание - в результате отпотевания труб. Поэтому под трубами необходимо разместить сточные желоба. На небольших токах системы охлаждения размещают также на стенах, однако снижения влажности грядки полностью избежать не удается, в связи с чем в период проращивания ее следует орошать 1-2 раза. Использование систем охлаждения увеличивает продолжительность солодоращения, существенно повышает производительность тока и обеспечивает поддержание необходимых условий проращивания. Искусственное подогревание тока достигается с помощью печей или радиаторов отопления, но при этом возникает опасность высыхания гряд. Обычно на холодных токах грядки делают более высокими.
1.5.1.3. Влажность воздуха имеет такое же значение, как и температура помещения токовой солодовни. Грядка склонна к высыханию, если относительная влажность воздуха не превышает 95 %. Влажность воздуха зависит от его количества и его смен на току. Количество воздуха определяется в первую очередь высотой помещения, которая не должна превышать 3-4 м. На слишком высоких токах невозможно поддерживать влажность воздуха из-за его избыточной циркуляции, что приводит к высыханию гряд. Недостатком очень низких токов является появление затхлости в помещениях, что вынуждает чаще проводить воздухообмен. Высота тока должна быть по возможности одинаковой. Наличие балок и углов затрудняет проведение равномерного вентилирования помещения тока.
Воздухообмен на токах не должен быть слишком частым. Во избежание высыхания гряд следует избегать сквозняков. Для вентиляции служат воздушные каналы, проложенные в стенах тока. Использованный воздух отводится наружу в самой высокой точке помещения. Воздушные каналы должны иметь достаточный диаметр, снабжены затворами и скосы вниз во избежание забивки. Следует избегать нерегулируемого подвода воздуха через вытяжку и плохо закрывающиеся двери и окна. Применение вентиляторов для проветривания токов обычно даст отрицательный эффект. Влажность воздуха определяют с помощью психрометров и гигрометров, фиксируя данные в специальном журнале.
1.5.1.4. Площадь тока определяет его производительность и зависит от высоты грядок. При 10-12 °C 100 кг ячменя дает 3,2-3,6 м3 свежепроросшего солода. Поскольку в стадии самого сильного роста высота грядки может быть около 9-10 см, на 1 т ячменя требуется 32-36 м2 площади тока. С 1 м2 свежепроросший солод можно получить приблизительно из 30 кг ячменя (в зависимости от температуры тока).
1.5.1.5. При проращивании материал не следует подвергать действию света. Количество окон во избежание колебаний температуры необходимо ограничить, в связи с чем на току требуется искусственное освещение.
Чистку токов проводят обычно щетками и метлами, но применяют также и моечные аппараты высокого давления с использованием простых дезинфицирующих средств (например, извести). При длительном простое токов целесообразно провести их чистку и дезинфекцию хлорсодержащими средствами. К помещению тока необходимо обеспечить подвод воды.
1.5.1.6. Ведение растильной грядки на току. Закладку зерна на току всегда производят без воды, то есть в период воздушной паузы замачивания или после предварительного спуска замочной воды. Для хода процесса проращивания большое значение имеет распределение материала. От высоты влажной грядки зависят скорость высыхания и начало прорастания зерна, поскольку оба эти процесса развиваются уже в аппарате для замачивания. Если зерно было замочено слабо, грядку делают высотой 30-40 см. В этом случае на току проводят «дозамачивание», при котором зерно поглощает адгезионную воду. Ведение грядок на более теплом току обычно требует орошения. Высокие грядки расширяют, чтобы не допустить слишком быстрого повышения температуры и равномерно поддержать начало проращивания в наклюнувшейся растильной грядке. Невысокий (15-20 см) слой гарантирует сохранение низких температур.
В сухой растильной гряде наблюдаются заметные признаки прорастания: образование корешков (если оно уже не произошло в замочном аппарате), повышение температуры и отпотевание. Поэтому крайне важно сразу позаботиться о том, чтобы начало процесса жизнедеятельности протекало не слишком быстро. Ведение грядки необходимо построить таким образом, чтобы сохранялась возможность правильного регулирования процесса прорастания, то есть согласования действия ферментов внутри зерна внешним признакам роста. Если гряда перегреется уже вначале, то процесс может стать неуправляемым. Средством предупреждения слишком быстрого роста является охлаждение гряды путем увеличения ее поверхности. Возможность выбора высоты слоя проращиваемого материала является основным преимуществом токовой солодовни.
Вторым основным средством регулирования роста и обмена веществ является ворошение - это работа, требующая наблюдательности, многолетнего опыта и добросовестного отношения.
Вторым фактором, с помощью которого можно регулировать обмен веществ и рост, является ворошение грядки. Ворошение преследует цель выравнивания температуры и влажности путем эффективного перемешивания и перекладки проращиваемого материала, что препятствует «схватыванию» грядки (прорастанию корешков друг в друга) и обеспечивает доступ свежего воздуха к проращиваемому материалу. Ворошение должно проводиться своевременно и в нужных местах. Слишком частое ворошение без необходимости снижает влажность материала, слишком сильно его охлаждает и интенсифицирует дыхание благодаря подведению кислорода. Целесообразнее проводить охлаждение материала путем «распускания», а не с помощью частого ворошения грядки. При не слишком низкой температуре наружного воздуха окна и вентиляционные отверстия во время ворошения могут оставаться открытыми. После ворошения их закрывают.
Если влажную грядку ворошат 2 раза в сутки, то наклюнувшуюся грядку можно ворошить 3 раза. Грядка должна иметь одинаковую высоту во всех точках тока, за исключением особо холодных и теплых мест, а также мест, подверженных сквознякам. На 3-й сут проращивания усиливаются рост, образование корней и ростков листа. Молодую грядку распределяют по наибольшей площади тока, чтобы обеспечить не слишком быстрый и глубокий ход процессов жизнедеятельности, причем в зависимости от температуры высота грядки составляет 9-10 см. Предельная температура молодой гряды - 15-16 °С, и превышать ее недопустимо. В зависимости от состояния роста ворошение молодой грядки проводят, как правило, примерно через 8 ч. На 5-е сут. наступает стадия так называемой «растущей» грядки. Солодоращение легкорастворимого ячменя можно вести дальше при одинаковой температуре, как и молодую грядку. При работе с трудно растворимым ячменем или при получении темного свежепроросшего солода температура грядки на этой стадии ежедневно поднимается на 1-2 °C.
Ворошение проводят 2 раза в сутки. Нередко при скудном замачивании у ячменей, выросших в жарких и сухих условиях, а также на сухих и продуваемых токах, активность роста падает. Отпотевание после ворошения идет медленно, нагревание гряды затормаживается. При появлении признаков недостаточной влажности процессы жизнедеятельности необходимо искусственно стимулировать путем дополнительного увлажнения, и грядку опрыскивают водой из садовой лейки или опрыскивателя. При этом температура воды должна быть равной температуре грядки, а на очень холодном току - несколько теплее. В зависимости от момента прорастания орошение проводят на 4-е, самое позднее - на 5-е сут проращивания. Более позднее орошение применяют главным образом при получении темного свежепроросшего солода.
На 6-е сут энергия прорастания идет на убыль, изменения в зерне ослабевают, а повышение температуры замедляется. Если в первые 4-5 сут жизненные процессы искусственно тормозят путем распускания грядки, то начиная с 6-х сут их интенсивно стимулируют. Это осуществляется за счет схватывания растильной грядки: грядку оставляют без ворошения на 24 ч и дольше. Тем самым не только интенсифицируется рост - из-за более редкого ворошения корешки прорастают друг в друга, а сама гряда образует единую сросшуюся массу. Происходит обильное отпотевание, температура несколько повышается. Схватывание гряды используется для достижения лучшего растворению ячменя, особенно при получении темного, хорошо растворенного солода или при солодоращении труднорастворимого ячменя. В последнем случае рекомендуется применять двукратное схватывание: так, например, на 5-6-е сут в течение 16-18 ч грядкам дают «схватиться», а затем на 6-7-е сут их оставляют в покое на 24 ч. Для легкорастворимого ячменя схватывание вообще не требуется или необходимо лишь частично. Благодаря насыщению грядки CO2 дыхание свежепроросшего солода сокращается. Поэтому, а также вследствие ослабления роста повышается содержание в зерне низкомолекулярных веществ (сахаров, аминокислот). Температура схваченной гряды составляет 18-22 °С. На 6-7-е и последующие сутки приходится стадия так называемой старой грядки. Отпотевание и рост постепенно прекращаются, ворошение требуется все реже. При достижении необходимой степени растворения свежепроросший солод подается на сушку. Прежде длительность проращивания составляла 7-8 сут для светлого солода и 8-11 сут - для тёмного. Последний часто оставляли в последние два дня на так называемом замочном току, особенно если грядки должны были сушиться в несколько партий. Выведение ячменя, богатого ферментами, и современная технология замачивания с контролем влажности проращиваемого материала позволяют даже для темного солода ограничиться проращиванием в течение 6-7 сут.
Оптимальными являются температура 10-12 °C и влажность 90-95 %. Температуру выбирают в зависимости от растворимости ячменя и регулируют путем изменения площади поверхности грядки. Возможность последнего определяется вместимостью тока. Установленная при замачивании 43-45 %-ная влажность сравнительно легко поддерживается па току.
Надежным, используемым на практике критерием интенсивности дыхания и обмена веществ является также отпотевание. Если, однако, поддержание влажности в грядках на току несложно, то увеличение влажности грядки более чем на 2-3 % оказывается затруднительным. Орошение интенсифицирует рост и дыхание, усложняя поддержание желательной температуры гряды. При получении темных солодов это имеет значение лишь в конце проращивания. На этом основании можно заключить, что влажность грядок, предназначенных для переработки на току, необходимо доводить при замачивании до максимально возможной величины, в крайнем случае лишь на 2 % ниже максимальной. Это, правда, приводит к увеличению времени замачивания.
Образующийся в процессе дыхания диоксид углерода стекает по грядке токовой солодовни. Его количество при тонком слое грядки составляет не более 1-2 %, и лишь в первые дни проращивания и при растаскивании грядки оно немного повышается. Специально подавать воздух не требуется, поскольку происходит достаточный воздухообмен.
1.5.1.7. Производительность токовой солодовни зависит от размера тока, потребности в площади для свежепроросшего солода, продолжительности всего цикла солодоращения, а также от продолжительности собственно проращивания. Если солод готовят 240 дней в году, то при продолжительности 7 сут можно сделать примерно 34 загрузки. Если на 1 м2 площади тока располагается 0,35 ц ячменя, то на 1750 м2, общей площади 7 токов по 250 м2, в 7 грядах по 87,5 ц поместилось бы 612,5 ц ячменя. При 34 загрузках это соответствует производительности 20 825 ц ячменя.
Контроль температуры грядок токовой солодовни ведут термометрами, устанавливаемыми в разных точках грядки примерно на 2 см выше уровня пола. При этом следует отдавать предпочтение регистрации температуры в виде графика.
Токовая солодовня представляет собой самый естественный способ солодоращения, однако у нее имеются экономические недостатки. Из-за зависимости от температуры наружного воздуха и климатических условий возможности использования таких токов невелики, а их производительность существенно колеблется. Этот недостаток лишь частично компенсируется искусственным охлаждением. Потребность в площади довольно велика и составляет для 100 кг ячменя 3,2 м2, что требует значительных затрат на строительные работы и ремонт сооружений. Высоки также производственные затраты. На токовой солодовне ворошение зерна необходимо проводить 12-16 раз, из-за чего требуется большое число квалифицированных рабочих. Производительность труда солодовщика при ворошении зависит от стадии солодоращения и составляет при ворошении влажной грядки 50 нем. ц/ч, молодой - 35 нем. ц/ч, схваченной грядки (включая встряхивание) 25 нем. ц/ч и всего - 200 нем. ц/чел, включая вспомогательные работы при выгрузке и перемещении гряды, мойке тока и т. д.
Пневматическая солодовня
Для всех пневматических систем солодоращения характерным является ведение процесса в высоком слое. Это возможно, если проращиваемый материал охлаждается воздушным потоком, насыщенным влагой. Такое постоянное и достаточное охлаждение грядки без удаления при этом заметного количества влаги является важнейшей, но и труднейшей задачей пневматического солодоращения. При высоком слое проращиваемого материала с интенсивной энергией роста охлаждение требует значительного избытка воздуха. Другим важным требованием, предъявляемым к воздушному потоку, является поддержание желаемой влажности проращиваемого материала. Задача эта непростая, так как воздух в грядке нагревается и обладает способностью забирать влагу у проращиваемого материала. Пo этой причине в грядке не может происходить отпотевания. Кроме того, воздушный поток должен удалять образующийся при дыхании диоксид углерода и доставлять к материалу свежий воздух. Расход воздуха при этом невелик.
Каждая пневматическая солодорастильная установка состоит из двух частей: устройства для кондиционирования и аэрации и собственно солодорастильного аппарата.
1.5.2.1. Устройства для аэрации для всех пневматических систем солодоращения принципиально одинаковы. Для правильного функционирования солодорастильных установок решающее значение имеют их правильная конструкция и расчет. Аэрирующие устройства состоят из:
· элементов, служащих для подготовки воздуха, продуваемого через проращиваемый материал (темперирующие и увлажняющие установки);
· системы воздуховодов, служащих для подвода свежего и отвода отработавшего воздуха;
· вентиляторов.
1.5.2.2. Устройства для очистки свежего воздуха желательно применять, если в зависимости от положения всасывающего отверстия возможно загрязнение воздуха пылью и микроорганизмами, что приводит к усиленному образованию на аспирационных установках биологической пленки. Специальную очистку воздуха применяют очень редко. Осуществляют ее путем промывки воздуха тонко распыленной водой наподобие увлажнительных установок.
1.5.2.3. Устройства для поддержания температуры используют для доведения температуры наружного воздуха до 10-16 °С, необходимой для проращивания. Наружный, а также отводимый из грядки и повторно используемый воздух очень редко соответствует требуемой области температур, в связи с чем зимой, а также при подаче в свежезамоченные грядки воздух должен подогреваться. Летом, в теплые весенние и осенние дни, а также при интенсивном росте материала наружный и рециркулирующий воздух может быть перегрет и требует охлаждения. В старых установках кондиционирование подаваемого воздуха скомбинировано с увлажнением. Из-за высокого водопотребления предусматривается разделение агрегатов для охлаждения и увлажнения.
Паровые радиаторы осушают подводимый воздух; поэтому они должны нагреваться сильнее, чем обычно (например, до 15-16 °С), поскольку при последующем насыщении воздуха путем распыления воды снова происходит охлаждение. Другая возможность нагревания воздуха состоит в использовании рециркуляционного воздуха. При этом воздух, выходящий из гряды, в зависимости от требуемой температуры смешивают со свежим воздухом. В крупных установках этот тип кондиционирования воздуха хорошо себя зарекомендовал.
Охлаждение воздуха достигается или с помощью распыления холодной воды или благодаря собственной системе охлаждения, в которой используется рассол, ледяная вода (температурой 0,5 °С) или хладагенты, например, аммиак или фреон.
При охлаждении воздуха водой существуют две физические возможности:
· охлаждение вследствие испарения воды, возможное только в том случае, если охлаждаемый воздух не насыщен водяными парами;
· контактное охлаждение, то есть прямая теплопередача от охлаждаемого воздуха к воде.
Такое охлаждение тем эффективнее, чем больше степень распыления воды и продолжительность контакта воды с воздухом. При высоких наружных температурах водяного охлаждения уже недостаточно. Некоторое улучшение дает охлаждение воды, однако общепринятым средством в настоящее время является прямое охлаждение воздуха системами охлаждения. Если рассол в качестве хладагента в настоящее время применяют все реже, то гликоль или ледяную воду температурой 0,5-1 °С- все чаще. Прежде всего, применение ледяной воды помогает избежать появления пиков тока благодаря аккумулированию холода. В настоящее время аммиаку отдается предпочтение по сравнению с фреоном (F22 вместо F12), так как с его помощью легко обнаруживаются неплотности в системе. Во избежание обледенения холодильника температура хладагента поддерживается около 0 °С. Система охлаждения должна быть рассчитана с учетом «пиков тепловыделения», возникающих в результате дыхания грядки, а также температуры необходимого количества свежего воздуха и планируемого способа ведения грядки. В случае применения традиционных методов солодоращения необходимая производительность охладителя составляет около 6270 кДж (1500 ккал)/т • ч; современные методы (например, солодоращение с дифференцированным орошением и понижающимися температурами проращивания) благодаря более короткому циклу обработки в целом характеризуются пиками, которые следует рассчитывать с запасом около 50 %. Таким образом, производительность испарителя должна составлять для условий ФРГ 9600 кДж (2300 ккал)/т · ч, причем для некоторых систем эти величины могут быть и выше.
Как правило, системы охлаждения снабжены вентилятором, что позволяет осуществлять автоматизированное управление процессом проращивания.
1.5.2.4. Искусственное увлажнение воздуха необходимо, так как всегда существует риск высыхания прорастающего зерна, причины которого заключаются в следующем:
· движущийся с большой скоростью поток воздуха вызывает испарение поверхностной влаги и высушивание;
· поступающий к проращиваемому зерну воздух должен быть холоднее, чем грядка, а при прохождении через материал он нагревается и приобретает способность поглощать влагу; поэтому чем больше разность температур поступающего воздуха и прорастающего зерна, тем выше водопоглощающая способность воздуха и степень осушения проращиваемого материала;
· постоянный поток воздуха препятствует отпотеванию в зерне, так как большая часть водяных паров, образующихся при дыхании проращиваемого материала, поглощается воздухом и отводится вместе с ним. Для компенсации этих неизбежных потерь влаги в поток воздуха должна вводиться распыленная вода. Это искусственное избыточное увлажнение воздуха осуществляют с помощью распылительных форсунок. В старых установках их располагали в специальных увлажнительных башнях, а в новых (с собственными камерами кондиционирования) - в канале подачи воздуха перед проращиванием. Для увлажнения воздуха применяют также ротационные форсунки.
С учетом короткого пути воздуха, интенсивно увлажненного форсунками или дисковыми распылителями, следует обращать внимание на то, чтобы капли воды не попали через сушильную решетку на проращиваемый материал. Существует опасность прорастания в этой зоне корешков зародыша через прорези решетки и блокирования тем самым прохода воздуха, что приводит к частичному нагреванию гряды. Увлажнительные башни располагают непосредственно перед солодорастильным аппаратом, чтобы воздух, идущий от вентилятора, поступал в солодорастильный аппарат наиболее коротким путем без нагревания или осушения. Эти башни должны быть легкодоступными и снабжены необходимыми устройствами для очистки распылительных форсунок и стен башни. Увлажнение воздуха происходит в башнях с помощью распылительных форсунок, в которых вода в большинстве случаев подается по узкому отверстию форсунки на отражательный элемент и таким образом распыляется. Образовавшееся облако водяной пыли захватывается проходящим воздухом. Важная предпосылка успешного распыления - чистота форсунок, зависящая от степени водоочистки. Применение жесткой воды, содержащей карбонаты, так же проблематично, как и воды, получаемой в водосборниках из увлажнительных башен и применяемой повторно.
В настоящее время разработаны сравнительно простые, высокоэффективные и легко очищаемые конструкции форсунок. Степень распыления тем выше, чем меньше отверстие форсунки и чем больше давление, иод которым подается в нее вода (обычно 0,2-0,3 MПa). При слишком низком давлении не достигается нужная степень распыления воды, и для повышения давления следует устанавливать специальный насос. Большое значение имеет и размещение форсунок в увлажняемом пространстве: их следует располагать так, чтобы водяное облако не попадало на стены и чтобы рассеивающиеся конусы воды не пересекались (в таких случаях вода используется не оптимально). Количество форсунок зависит от расхода воздуха, конструкции и размера помещений. Расход воды на одну форсунку составляет при нормальном режиме 1-1,5 л/мин.
С точки зрения наиболее экономного расходования воды должны работать столько форсунок, сколько требуется для получения заданной температуры воздуха. Чтобы уменьшить значительный расход воды, распыленную ее часть, которая собирается на полу помещения для увлажнения, направляют в сборник («приямок») для воды, рассчитанный с запасом. Его вместимость должна примерно соответствовать общему расходу воды на 3 ч производства. Поддержание сборника для воды в чистоте имеет большое значение, так как в противном случае вся увлажнительная установка покрывается слизью.
Высокую степень распыления воды обеспечивает турбораспылитель. В закрытом увлажнительном барабане смонтированы вентилятор, устройство для распыления воды и электродвигатель в водонепроницаемом кожухе. Распылитель устанавливают непосредственно у входного отверстия для воздуха аппаратов для проращивания.
Рециркуляционный воздух, отводимый из солодорастильного аппарата, характеризуется высокой степенью насыщения. Если он охлаждается холодильной системой (холодильником для рециркуляционного воздуха), происходит его полное насыщение, даже частичное выделение влаги из воздуха. Таким образом, для достижения равномерной высокой влажности подаваемого воздуха применение рециркуляционного воздуха весьма эффективно. Дополнительное увлажнение с помощью турбораспылителя или нескольких рядов форсунок необходимо, так как прохождение воздуха по каналам зачастую сопровождается его осушением.
Вызванные охлаждающим воздухом потери влаги в прорастающем зерне компенсируются дополнительными опрыскиваниями или установлением изначально более высокой влажности проращиваемого зерна (например, 50 % вместо 47 %), но это может привести к дополнительному образованию «гусаров» и слишком высоким потерям солода.
Потребность в воде изменяется в течение всего периода проращивания в зависимости от заданных условий (климат, температура воды, ведение грядки, получение рециркуляционной воды, прямое контактное охлаждение) в очень широких пределах. Расход воды при проращивании в течение 7-ми сут. (увлажнение в течение 158 ч) включает расход её на:
· охлаждение (контактное или испарением) только свежей воды - 30 м3/т;
· использование рециркуляционной воды в зависимости от добавления свежей воды - 2,5-5 м3/т;
· насыщение воздуха турбораспылите-лем - 0,5 м3/т;
· последующее увлажнение непосредственно охлаждаемого воздуха в зависимости от добавления свежего воздуха - 0,1-0,5 м3/т.
При прочих равных условиях расход холодной воды при использовании противоточного конденсатора холодильного агрегата составляет 30 м3/т, при наличии установки рециркуляционного охлаждения или испарительного конденсатора - 3 м3/т и может быть равен нулю при применении воздушного конденсатора. Для подогрева замочной воды можно использовать комбинацию из воздушного конденсатора, установленного на входе свежего воздуха сушилки, и двухтрубного конденсатора.
1.5.2.5. Система воздуховодов должна быть выполнена таким образом, чтобы исключить изменение температуры и влажности воздуха. Свежий воздух подводят к установке только снаружи, причем канал для свежего воздуха рассчитывают с запасом. По каналу для рециркуляционного воздуха к вентилятору подводится воздух, выходящий из солодорастильного аппарата. Такой канал может быть отдельным для каждой секции или общим для нескольких солодорастильных аппаратов ящичного типа. В канале для сбора рециркуляционного воздуха создается резерв для бедного кислородом, увлажненного и темперированного воздуха, который с успехом может применяться для ведения грядок. Для понижения температуры рециркуляционного воздуха используют системы распылительных форсунок или отдельный холодильник для рециркуляционного воздуха. Канал для отвода воздуха проектируют так, чтобы обеспечить вывод воздуха без дополнительных сопротивлений.
Все воздуховоды должны быть по возможности короткими, прямыми, гладкими внутри, удобными для осмотра и чистки, а также иметь постоянное сечение соответствующего размера.
Управляющая арматура (клапаны свежего, обратного и отводимого воздуха или соответствующие жалюзи) должны обеспечивать заданное дозирование отдельных порций воздуха. Блокирующий шибер в открытом состоянии не должен менять свойства воздуха, а в случае необходимости он должен обеспечивать полное прекращение подачи воздуха.
1.5.2.6. Вентиляторы. Перемещение воздуха основано на разности давлений. Для этих целей применяются напорные и всасывающие вентиляторы, которые конструктивно могут быть выполнены как центробежные или осевые вентиляторы. С технологической точки зрения предпочтительнее осевые вентиляторы, потому что в этом случае воздух благодаря сопротивлению грядки равномерно распределяется снизу проращиваемого материала, и во всех точках под грядкой создается одинаковое избыточное давление. В системах всасывания воздуха, напротив, может возникнуть ситуация, когда отдельные партии свежепроросшего солода аэрируются интенсивнее других участков.
Представление о производительности вентилятора, состоянии солодорастильного аппарата, регулировочном положении воздушных шиберов и, наконец, о проницаемости проращиваемого материала, к примеру, до или после ворошения дает измерение разности давления между верхним и нижним слоем грядки.
Количество воздуха для охлаждения и вентиляции проращиваемого зерна по технологическим и экономическим соображениям должно быть возможно меньше и соответствовать той или иной стадии роста. Чем больше воздуха, тем меньше разница температур между поступающим воздухом и проращиваемым зерном, но тем больше потребление электроэнергии. Кроме того, слишком сильная вентиляция может приводить к ускоренному высыханию зерна. Очень важно обеспечить равномерность вентиляции, поскольку при ее неоднородности изменяются влажность и температура проращиваемого материала, нарушается ход ферментативных реакций. Вентиляцию проводят или периодически, или непрерывно. Непрерывная вентиляция более предпочтительна, так как при этом улучшается равномерность формирования температур в грядке и меньше меняется влажность и нарушается рост. В зависимости от стадии проращивания производительность вентилятора составляет 300-700 м3/т в час. При периодической вентиляции требуется более высокий расход воздуха, так как охлаждение i-рядки должно быть достигнуто за более короткий срок. Требуемая производительность вентилятора составляет при этом 1000-1500 м3/т в час на грядку.
1.5.2.7. Автоматическое регулирование температуры. Внедрение искусственного охлаждения позволило осуществлять термостатическое управление температурой проращиваемого зерна соответствующим регулированием температуры подаваемого воздуха, причем соотношение между свежим и рециркуляционным воздухом задается вручную заранее. Соотношение температур подаваемого воздуха и проращиваемого материала зависит также и от количества подаваемого воздуха, то есть от производительности вентилятора. Путем установки разности температур, например 2 °С, возможно регулировать частоту вращения вентилятора. Если разность температур увеличивается, то вентилятор переключают на более высокую частоту вращения; а если уменьшается - на более низкую. Зимой, естественно, использование холодильной установки излишне, что позволяет экономить электроэнергию.
1.5.2.8. Энергопотребление пневматических установок зависит от возможностей аэрации и охлаждения, от высоты проращиваемого слоя (чем выше удельная нагрузка, тем больше давление и тем выше энергозатраты), от сечения каналов и т. д. Потребность в энергии при вентиляции солодорастильных аппаратов ящичного типа рассчитывается следующим образом. При 150 ч проращивания необходимы 136 ч аэрации, из которых 100 ч - с низким числом оборотов и 36 ч - с высоким, так что при КПД двигателя φ = 0,85 требуется солодорастильный аппарат на 80 т свежепроросшего солода с мощностью двигателя 2,2 и 9 кВтч. Таким образом потребность в электроэнергии составляет в среднем 5,8 кВтч/т ячменя или 7,2 кВтч/т солода.
Потребность в электроэнергии для холодильной установки в среднем при 18 ч работы и 330 рабочих днях в год с КПД 80 % составляет 35 кВт · ч/т ячменя или 44 кВт • ч/т солода. Экономия возможна однократно путем целенаправленного насыщения CO2 или путем регулирования смеси «свежий воздухрециркуляционный воздух», если позволяет наружная температура воздуха. Высокие температуры конденсации (например, при конденсации воздуха в летние месяцы производства) могут привести к повышенному потреблению электроэнергии. Снизить температуру конденсации и при этом предоставить в распоряжение замочную воду требуемой температуры позволяет последовательно подсоединенный двухтрубный конденсатор.