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一、國內外現(xiàn)有技術的發(fā)展狀況    啤酒殺菌是啤酒灌裝生產(chǎn)工藝中至關重要的一環(huán)，目前國內外大多數(shù)殺菌設備都是采用巴氏殺菌法對裝瓶后的啤酒進行噴淋殺菌，并通過對噴淋水溫的控制來達到控制殺菌效果——PU值。在生產(chǎn)線正常運行情況下啤酒的PU值是相對穩(wěn)定的，但生產(chǎn)線經(jīng)常因故障而短時停機，舊式殺菌機在停機時未能及時調整噴淋水的溫度，使得啤酒過熱、PU值過大而影響啤酒的口味及質量。目前，一些設備廠家已經(jīng)采用在故障停機時直接加冷水來降低殺菌機主殺菌區(qū)的噴淋水水溫，故障排除后再將主殺菌區(qū)的噴淋水水溫升高，這一措施在一定程度上改善了PU值控制，但傳統(tǒng)的殺菌機的結構決定了這種控制方式需對主殺菌溫區(qū)的水溫全部進行升降，這不但大大增加了冷水和蒸汽的損耗，而且升降溫的時間較長，對PU值的控制效果也不理想。    殺菌機在啤酒生產(chǎn)線中屬于耗水量較大的設備，其PU值的控制又直接影響到啤酒的風味和口感，因此，未來巴氏殺菌機的發(fā)展方向是：既能以PU值控制殺菌效果，又能實現(xiàn)節(jié)水節(jié)能。二、節(jié)水節(jié)能式殺菌機的原理及特點    與傳統(tǒng)殺菌機相比，節(jié)水節(jié)能式殺菌機的工作原理仍然采用了熱動態(tài)和流體靜力學原理，但結構和流程上卻有著顯著的變化。    本機設計上的最大優(yōu)點是節(jié)水節(jié)能。為了實現(xiàn)節(jié)水和節(jié)能，我們將水箱分成兩部分，前面是小容量溫區(qū)水槽，溫區(qū)水槽做得盡可能小，這樣升溫和降溫迅速，節(jié)水節(jié)能。后面是大容量的緩沖槽，按運行曲線及溫度不同劃分成若干個緩沖區(qū)。當溫區(qū)水槽的水滿后自動溢流到緩沖槽內貯存，緩沖水槽中最熱的水經(jīng)過加熱后輸送到噴淋管作升溫之用，最冷的水直接輸送到噴淋管作降溫之用，當冷、熱水加到噴淋管后會造成該溫區(qū)水槽多余的水往緩沖槽溢流，而且是自動流向溫度相似的緩沖槽內，即熱水自動流回熱水槽里，冷水自動流回冷水槽及預緩沖槽里。整個系統(tǒng)無需任何閥件就能夠自行調節(jié)，水的處理在機器內自動循環(huán)和重復利用，使用水量和能量都得到了很大的節(jié)省。水的損耗主要是瓶子帶出機器外的水，而集中加熱和供熱也使能量在一定程度上得到了節(jié)省。另外，冷熱水的自動流向無須任何閥門和動力系統(tǒng)，且只有一個管式加熱器，使殺菌機集中供熱系統(tǒng)的結構簡單緊湊，也方便了維護和保養(yǎng)。由于有了這種水箱，PU值的自動控制就更加精確、靈敏。為實現(xiàn)對PU值的精確控制，首先將溫區(qū)細分，將溫區(qū)由原來的8個擴展為9個；其次在每個殺菌（保溫）區(qū)的輸送管道上都裝有冷熱水兩個注水閥，采用帶PID功能的精小型薄膜閥進行控制。正常情況下可根據(jù)系統(tǒng)所設定的PU值來設定各溫區(qū)的噴淋水溫，通過對各溫區(qū)的噴淋水溫和時間（鏈網(wǎng)速度）的實時監(jiān)測來控制冷熱水閥的開度，從而達到精確控制PU值的目的；停機狀態(tài)下系統(tǒng)按停機狀態(tài)重新設定各溫區(qū)水溫，打開冷水閥加冷水降低噴淋水溫，并通過控制降溫速度避免爆瓶，而重新開機后又能保證加熱迅速。這樣，即使停機時間較長，但PU值變化甚微，從而使PU值能控制在預定的范圍內，并且將水耗和蒸汽耗量降到最低。    本機采用框架式結構，并在設計上采用模塊式結構，設計和制造快捷，而且有利于產(chǎn)品系列化開發(fā)。該機采用鏈網(wǎng)傳動，配有進口主電機帶動，運行平穩(wěn)，結構相對簡單，維護方便。同時，為了防止碎玻璃流入水箱，保護泵和閥門等元件，在水箱接駁噴淋水處專門設置了一條輸送網(wǎng)帶將碎玻璃截住并送出機外。    運用現(xiàn)場總線技術，設有上位機對殺菌機進行遠程監(jiān)控。操作系統(tǒng)采用人性化設計，由工業(yè)計算機中央控制，PU值控制全部由程序來控制，自動化程度高，控制精確。用戶可采用預先設定的標準PU值，又可自行設定PU值，操作十分方便。三、本機主要組成部分    主要由機架、集中供熱系統(tǒng)、水箱、管路系統(tǒng)、噴板系統(tǒng)、主傳動系統(tǒng)和鏈網(wǎng)支撐等部件組成。1. 機架    本機采用框架式設計，由8個機架組成隧道主體，各機架底部均為傾斜式，使水能流回水箱中。采用模塊式框架設計，與傳統(tǒng)的殺菌機相比，更便于安裝制造。2. 熱供系統(tǒng)    供熱系統(tǒng)由熱緩沖槽、供熱泵和管式加熱器組成。水連續(xù)循環(huán)，并在加熱器中被加熱到設定溫度。熱緩沖槽的水通過熱水泵輸送到管式換熱器中集中加熱至設定溫度。所以無論什么時候進行溫度的調節(jié)，熱水都能直接迅速地注入各個區(qū)域的混合管內。    傳統(tǒng)的隧道式殺菌機配置有多個的加熱器，每個殺菌區(qū)域配置一個熱交換器。有時，每一個能源再生區(qū)域也要配置一個甚至幾個熱交換器。由于熱交換器的熱效應滯后特性等原因，造成產(chǎn)品的熱量傳送比較緩慢。而且由于配備了多個加熱器及復雜的管路、閥件等，結構復雜，維護和保養(yǎng)非常麻煩。因此，本供熱系統(tǒng)具有優(yōu)異的熱力性能，維護和保養(yǎng)也十分方便，殺菌機的結構不但簡單而且緊湊。3. 水箱    節(jié)水節(jié)能式殺菌機的水箱包括兩個平行的部分：緩沖槽和小水箱。緩沖槽分為熱緩沖槽、冷緩沖槽和預緩沖槽三部分。9個小水箱對應9個溫區(qū)，其作用是收集噴淋水，當水滿后會對應溢流到相應的緩沖槽。而各溫區(qū)溫度調節(jié)所需的冷、熱水又分別由冷、熱水泵從冷、熱緩沖槽抽出直接注入各個噴淋管，從而達到節(jié)水節(jié)能的目的。    傳統(tǒng)的殺菌機每個溫區(qū)有自己獨立的水箱，當設備故障時要加入大量的冷水來降低主殺菌（保溫）區(qū)的噴淋水溫，這樣就會有不少熱水溢流到機外，另外，在設備停機時，管路系統(tǒng)和噴管中的水也會被溢流到機外，造成水和熱能的浪費。4. 管路系統(tǒng)    管道系統(tǒng)的作用是使噴淋水達到殺菌的目的并循環(huán)使用從而節(jié)省熱能和水。本機分為9個溫區(qū)，配有11臺水泵，其中9臺水泵用于噴淋，1臺用于加熱水，1臺用于加冷水。5. 噴淋系統(tǒng)    本機采用的噴淋系統(tǒng)屬于噴板系統(tǒng)。噴板裝在機器頂蓋下面，噴板上的噴淋孔眼制成凸起狀，防止雜質堵塞噴孔。與傳統(tǒng)的噴管噴淋系統(tǒng)相比，這種噴淋方式水的流量大且均勻，使上層和下層的溫度基本相同，瓶酒殺菌一致，而且不存在噴淋盲區(qū)。四、結束語     該機已在華潤雪花啤酒（宜昌）有限公司運行了半年以上，正常運行每小時耗水約為1m3～2m3，即使出現(xiàn)故障停機，每小時耗水也不會大于4m3；而老式殺菌機每小時耗水大約為4m3，故障停機時每小時耗水約為8m3～10m3。新型殺菌機各溫區(qū)溫度控制準確，升溫及降溫迅速，而且降低了蒸汽耗量約20%～30%，實現(xiàn)PU值自動控制；維修操作簡單，得到了客戶的好評。隨著啤酒市場競爭越來越激烈，消費者對啤酒的口味和質量要求也越來越高，啤酒PU值的穩(wěn)定性和可調整性就顯得十分重要，該機種將是今后殺菌機發(fā)展的主流方向。龐承暉來源：廣東輕工業(yè)機械有限公司