Пластинчатые теплообменники (ПТО) широко применяются в пивоварении для охлаждения сусла после варки. Они эффективны, компактны и обеспечивают точный контроль температуры. Рассмотрим ключевые аспекты их работы.
1. Температурные графики охлаждения сусла
Охлаждение сусла происходит в два основных этапа:
Этап 1: Охлаждение до температуры пастеризации (≈75–80°C)
-
Сусло после варки имеет температуру 95–100°C.
-
Первичное охлаждение проводится до 75–80°C, чтобы избежать термического шока для оборудования и снизить риск пригорания.
-
Обычно используется водяное охлаждение (вода нагревается для дальнейшего использования в производстве).
Этап 2: Охлаждение до температуры брожения (≈8–20°C в зависимости от типа пива)
-
Вторичное охлаждение выполняется ледяной водой или гликолевым раствором (если требуется температура ниже 5°C).
-
Температура на выходе зависит от типа дрожжей:
-
Алевые дрожжи: 18–22°C
-
Лагерные дрожжи: 8–12°C
-
Гибридные сорта: 12–15°C
-
Пример температурного графика:
| Стадия | Температура на входе | Температура на выходе | Охлаждающая среда |
|---|---|---|---|
| 1-я ступень | 100°C | 75°C | Вода (нагрев с 20°C до 60°C) |
| 2-я ступень | 75°C | 20°C | Вода (или гликоль) |
| 3-я ступень (опционально) | 20°C | 8°C | Гликоль (-5°C) |
2. Особенности охлаждения сусла в пластинчатых теплообменниках
Преимущества:
✅ Высокая эффективность – большая площадь теплообмена при малых габаритах.
✅ Быстрое охлаждение – снижение до 20°C за 15–30 минут (зависит от мощности).
✅ Экономия воды – рекуперация тепла (горячая вода после 1-й ступени используется для мойки или затирания).
✅ Гибкость – возможность каскадного подключения для разных температурных режимов.
Проблемы и решения:
⚠ Забивание пластин – взвеси хмеля и белка могут засорить каналы.
-
Решение: предварительная фильтрация сусла (вихревой отстойник, центрифуга).
⚠ Бактериальная контаминация – при недостаточной очистке.
-
Решение: регулярная CIP-мойка (кислотная и щелочная промывка).
⚠ Неравномерное охлаждение при неправильном подборе ПТО.
-
Решение: расчет мощности по формуле:
Q=G⋅cp⋅ΔTгде:
-
Q – тепловая нагрузка (кВт),
-
G – расход сусла (кг/с),
-
cp – удельная теплоемкость (~4,2 кДж/кг·°C),
-
ΔT – перепад температур.
-
3. Рекомендации по эксплуатации
-
Регулярная очистка (после каждой варки – промывка водой, раз в 5–10 циклов – CIP).
-
Контроль давления (разница между контурами не должна превышать 3–5 бар).
-
Проверка герметичности (утечки сусла – признак износа прокладок).
Вывод
Пластинчатые теплообменники – оптимальный выбор для охлаждения сусла благодаря скорости, энергоэффективности и компактности. Правильный подбор мощности, контроль качества охлаждающей среды и регулярное обслуживание обеспечивают стабильную работу.
Если нужен точный расчет под ваше производство – укажите:
-
Объем сусла (л/ч),
-
Начальную/конечную температуру,
-
Тип хладагента (вода/гликоль).
Расчеты
1. Охлаждение сусла 600 л/ч TG077P-1-15
1. Охлаждение сусла 1 т/ч ледяной водой 5 т/ч TG025P-1-29
