Технология осветления сусла в вирпуле

Особо важным моментом является перекачка сусла в вирпул.

При этом следует прежде всего обратить внимание на то, чтобы насос для сусла работал не слишком быстро и без кавитации, тогда взвеси не будут разрушаться возникающими касательными напряжениями.

Входная скорость сусла не должна превышать 3,5 м/с, часто достаточно значительно меньшей скорости, чтобы закрутить сусло и получить эффект вирпула. Но при этом важно, чтобы объемный расход на входе был максимальным.

Длительность паузы в вирпуле составляет 20-30 мин, при использовании решеток или колец эта длительность сокращается на 30-60% при неизменной прозрачности сусла, но она должна составлять не менее 20 мин. Мутное сусло нельзя существенно улучшить в вирпуле.

Следует стремиться к тому, чтобы сделатьтермическую нагрузку на суслопосле кипячения по возможности минимальной, и этого можно достигнуть, сократив паузу в вирпуле.

Сокращенная пауза дает:

· меньшее повышение цветности;

· лучшую стойкость вкуса пива.

Обычно начинают с отбора сусла в верхней части, вто время как внизу еще продолжается осаждение. Позднее сусло удаляют внизу сбоку, если кэтому моменту осаждение взвесей закончилось.

Когда конус взвесей появляется из поверхности сусла, он часто начинает размываться. Причины этого состоят в том,что при понижении общего уровня сусла уровень находящегося в конусе взвесей сусла либо (рис. 3.94):

· понижается с равной скоростью (1),в этом случае конус взвесей сохраняет свою форму, либо

· снижается медленнее (2), в этом случае появляющаяся из сусла часть конуса взвесей заполнена суслом как губка и выдавливает сусло из конуса, из-за чего конус взвесей в той или иной степени расплывается;

· как только из поверхности сусла появляется конус взвесей, исчезает подъемная сила, которая его стабилизирует.

Устранить этот недостаток можно путем снижения объемного расхода сусла в конце процесса опорожнения вирпула.

Сепараторы

Принцип центрифугирования

Мы видели, что взвеси несколько тяжелее сусла и поэтому они осаждаются естественным путем, если этому процессу дать достаточно времени. Длительное время осаждения, с которым связана потребность в большом числе емкостей, например, отстойных чанов, и возрастающая опасность инфицирования при снижающейся температуре пробуждают желание искать другие решения.

Так, естественным решением представляется идея заменить ускорение силы тяжести во много раз большим центробежным ускорением и тем самым существенно ускорить отделение взвесей труба. Центробежная сила, направленная по радиусу наружу, рассчитывается по формуле:

Fz	m	ν	ω	r	az
N	кг	m/с	1/с	м	м/с2

где

F_z - центробежная сила;

m - масса тела;

ν - линейная скорость тела;

r - радиус кругового пути;

ω - угловая скорость тела;

a_z - центробежное ускорение.

Линейная скорость v рассчитывается по формуле:

Здесь n = об/с, поэтому если мы хотим использовать об/мин, то

Отсюда возникающая центробежная сила тем больше, чем быстрее вращается тело, чем больше его масса и чем дальше оно находится от оси вращения.

Но как велика в действительности сила, возникающая на центрифуге, попытаемся рассчитать на примере.

Центрифуга имеет диаметр барабана 0,60 м и число оборотом 6000 об/мин. Каково возникающее центробежное ускорение?

Найти:

1. Круговую скорость.

2. Центробежное ускорение.

1.

2.

Центробежное ускорение составляет 118315,2 м/с²

Если сравнить это значение с ускорением свободного падения тела (9,81 м • с ), то видно, что возникающие в центрифуге ускорение превышает первое более чем в 10 000 раз. Сила, развивающаяся в центрифуге, невообразимо велика.

Очень убедительно действие центробежной силы можно увидеть, если представить себе карусель в виде простого диска, когда хозяин приводит его в медленное, но постоянно ускоряющееся вращение: стоящие снаружи моментально спрыгивают, так как не могут удержаться, затем спрыгивают стоящие дальше от края, и только один, который остается точно посередине, задерживается, но и то до тех пор, пока он может располагаться точно по оси вращения.

Этот процесс разделения мы можем также хорошо проследить на следующем примере: на вертикальной оси вращения расположены под углом две, три или более трубки, заполненные водой (рис. 3.95).

В каждую трубку помещены несколько шаров различного веса, например, одни из пластмассы, а друге более легкие, например, шарики для настольного тенниса, и трубки затем закупориваются (1). Приведем эту маленькую центрифугу в медленное движение и увидим, как шарики начинают двигаться в противоположных направлениях (2), как только центробежная сила превосходит силу земного притяжения: более тяжелые пластмассовые шарики перемещаются к периферии, тогда как шарики для настольного тенниса еще остаются вблизи оси вращения.

По этому принципу, ясному из приведенных примеров повседневной жизни, функционируют и центрифуги

При использовании центрифуг вместо очень медленной седиментации взвесей под действием силы тяжести действуют значительно большие центробежные силы, направленные наружу, с помощью которых отделение взвесей происходит в течение нескольких секунд.

3.8.4.2. Виды центробежных сепараторов (центрифуг)

Среди центробежных сепараторов различают:

· камерно-барабанные сепараторы и

· тарельчато-барабанные сепараторы.

Под камерно-барабанными центробежными сепараторами (в старой литературе используется название «центрифуга» - Прим. ред.) понимают устройства, в которых центробежные силы, используемые для разделения сред, действуют в пространстве (камерах) вращающихся барабанов. При этом сусло вынуждено протекать через ряд барабанов, вложенных друг в друга, причем более тяжелые взвеси задерживаются на стенках барабанов и затем удаляются.

Так как барабаны после каждой варки должны разбираться и мыться, для осветления сусла их теперь почти не применяют.

Под тарельчато-барабанными центробежными сепараторами понимают машины с одним барабаном, который оборудован коническими вставками (тарелками), служащими для сокращения времени осаждения, они оснащены устройствами для самостоятельной выгрузки взвесей и отражают современный уровень развития техники.

Эти сепараторы выпускаются с числом оборотов барабана от 2500 до 10000 об/мин при его диаметре до 800 мм Диаметр барабана и возможное число оборотов всегда взаимосвязаны и не могут произвольно увеличиваться, поскольку возрастающая центробежная сила предъявляет очень высокие требования к прочности стали на разрыв, что и ограничивает их возможности.