專利名稱：用于加熱流體的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在例如釀酒的飲料技術(shù)中對(duì)諸如糖化醪、麥芽汁等的流體進(jìn)行加熱的設(shè)備。
背景技術(shù)：
在釀造エ業(yè)中，這種設(shè)備例如稱為糖化醪煮沸鍋或麥芽汁煮沸鍋。為了對(duì)流體進(jìn)行加熱，在流體區(qū)域內(nèi)設(shè)置了至少ー個(gè)可加熱的接觸表面。這可以是例如儲(chǔ)箱的側(cè)壁和/或底部，或者也可以是專門為加熱設(shè)置的接觸表面。這些容器具有容納數(shù)十噸或更多流體的容積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種能以較快速度對(duì)流體進(jìn)行加熱并轉(zhuǎn)化的設(shè)備。通過根據(jù)權(quán)利要求1或根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備而實(shí)現(xiàn)所述目的。飲料技術(shù)中對(duì)衛(wèi)生要求較高。從而，標(biāo)準(zhǔn)的做法是以這樣的方式設(shè)計(jì)與飲料或其半成品接觸的所有區(qū)域，即如果可能，不形成可粘著產(chǎn)品殘余物和/或可出現(xiàn)細(xì)菌寄生(load)的角落或拐角。這就是內(nèi)表面總是制成為盡可能光滑和平滑或規(guī)則的原因。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果接觸表面至少部分地是不規(guī)則的，那么通過對(duì)流體(如糖化醪、麥芽汁)進(jìn)行加熱的設(shè)備的接觸表面就能實(shí)現(xiàn)較好地將熱傳遞到流體中。已經(jīng)證明當(dāng)不規(guī)則為波浪和/或氣泡和/或凸起的形式時(shí)是特別有利的，這是因?yàn)榇藭r(shí)在接觸表面上實(shí)現(xiàn)了良好的流體流態(tài)。能夠避免流體在一位置或在接觸表面的一部分上存留較長(zhǎng)時(shí)間、并粘著或聚集在所述位置處的聚集區(qū)域和層。不規(guī)則促進(jìn)了材料的交換和轉(zhuǎn)化。為了使制造技術(shù)盡可能簡(jiǎn)單，周期性的不規(guī)則是有利的。接觸表面是雙層壁(double — walled)的實(shí)施例是特別有利的。加熱劑(如蒸汽或高壓熱水)能進(jìn)入到接觸表面的兩個(gè)壁之間的空間內(nèi)，以對(duì)流體進(jìn)行加熱。在朝向流體區(qū)域的壁比其它壁薄或與之一樣厚時(shí)，會(huì)獲得特別高的傳熱率。較厚的壁從而能承載較薄的壁，以便吸收流體施加在接觸表面上的力、或由接觸表面自身重量而產(chǎn)生的力。通過在兩個(gè)壁之間的多個(gè)互連點(diǎn)而獲得穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。從而能在互連點(diǎn)之間有利地形成不規(guī)則區(qū)域。較厚的壁有利地是平滑或規(guī)則的，從而能在所述壁上容易地設(shè)置外圍連接。當(dāng)設(shè)置用于使流體在運(yùn)動(dòng)方向上沿接觸表面運(yùn)動(dòng)并傳輸通過接觸表面的裝置吋，對(duì)有效的加熱也是有利的。這防止了流體在接觸表面上變得過熱的情形，并進(jìn)一歩使仍然較冷的流體能與接觸表面接觸。當(dāng)兩個(gè)壁之間的互連點(diǎn)具有細(xì)長(zhǎng)形狀并相對(duì)于流體的運(yùn)動(dòng)方向傾斜布置時(shí)也是有利的。這能引起流體沿橫向于主流方向的相對(duì)流動(dòng)，該相對(duì)流動(dòng)可導(dǎo)致材料在接觸表面上的精細(xì)混合和有效交換。通過接觸表面是雙層壁并且朝向流體區(qū)域的壁比接觸表面背離流體區(qū)域的壁薄或與之一祥厚的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的目的。由于雙層壁的接觸表面，從而可使加熱劑(如蒸汽或高壓熱水)在接觸表面的兩個(gè)壁之間流動(dòng)以對(duì)流體進(jìn)行加熱，這由于朝向流體區(qū)域的壁的壁厚較小而產(chǎn)生了較好的熱流。


現(xiàn)在將參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，在這些附圖中，圖1是設(shè)備的三維示意圖；圖2是設(shè)備的示意性剖視圖；圖3是側(cè)壁的一部分的示意性視圖；圖4是底部的一部分的示意性視圖；圖5是側(cè)壁的三維示意圖；圖6是側(cè)壁的示意性剖面圖；圖7是表示加熱率作為釀造數(shù)量的函數(shù)的曲線圖。
具體實(shí)施例方式圖1表示用于加熱流體的設(shè)備I。以下，將以示例的方式相對(duì)于用于加熱流體的一般設(shè)備對(duì)糖化醪煮沸鍋的示例進(jìn)行討論。通過類比，這也適用于麥芽汁煮沸鍋或其它在例如釀酒的飲料技術(shù)中用于對(duì)流體進(jìn)行加熱的設(shè)備。糖化醪煮沸鍋I包括側(cè)壁2和底部6。在本示例中，側(cè)壁具有外圓柱形表面的示例性形狀，但它也可具有其它的形狀。在圖1的示例中，在前方區(qū)域中被剖開的情況下示出了側(cè)壁2，從而可以看到糖化醪煮沸鍋I的內(nèi)部。底部6是圓錐形的并在中部終止，且向下指向出ロ 4。側(cè)壁部分5靠近底部6的圓錐體橫向設(shè)置?？稍O(shè)置所述側(cè)壁部分用于支撐糖化桶I。底部6和側(cè)壁2形成內(nèi)部3，因?yàn)樗鰞?nèi)部可注入糖化醪，從而該內(nèi)部3在這里為流體區(qū)域。在這里，側(cè)壁2和底部6 二者均可構(gòu)成為可加熱的接觸表面，即構(gòu)成為加熱表面。然而，也可以僅將底部6或僅將側(cè)壁2構(gòu)成為可加熱的接觸表面。也可設(shè)置可加熱的內(nèi)部部件，如內(nèi)壁構(gòu)件和/或一個(gè)或多個(gè)可加熱攪伴器等?？稍O(shè)置這些部件以替代可加熱的底部6和/或可加熱側(cè)壁2，或在底部6和/或側(cè)壁2之外還設(shè)置這些部件。供應(yīng)裝置8設(shè)置在側(cè)壁2的上端處。能通過供應(yīng)裝置8向側(cè)壁2供應(yīng)熱蒸汽。側(cè)壁2是雙層壁的(見圖2)，從而蒸汽能通過供應(yīng)裝置8而進(jìn)入到側(cè)壁2的兩個(gè)壁之間的空間內(nèi)。蒸汽可在壁之間向下流動(dòng)，從而對(duì)側(cè)壁2進(jìn)行加熱。在側(cè)壁2的下端處設(shè)置用于過剩蒸汽或冷凝物的出口裝置10。
除了熱蒸汽外，也可提供任何其它的加熱劑，如高壓熱水。圖1示出了在側(cè)壁2的兩個(gè)壁之間的環(huán)形互連點(diǎn)Ila和線性互連點(diǎn)lib。底部6也是雙層壁的。在圖1中以相應(yīng)的方式用12a和12b標(biāo)明了底部6的兩個(gè)壁之間的互連點(diǎn)。圖2以橫截面的形式示出了圖1的設(shè)備。這里還示出了攪拌器的葉片17。所述葉片17僅以示例的方式示出，它還可具有任何其它合適的形狀。而且，攪拌器并不必包括攪拌器葉片，而是可配置有用于使流體運(yùn)動(dòng)的任何其它合適的裝置。除了攪拌器之外，可設(shè)置循環(huán)泵裝置用于使流體沿著接觸表面運(yùn)動(dòng)。如可從圖2中看到的那樣，側(cè)壁2和底部6是雙層壁的。側(cè)壁2具有外壁2a和內(nèi)壁2b。底部6具有外壁6a和內(nèi)壁6b。內(nèi)壁2b和6b具有波浪、氣泡或凸起形式的形狀，由此將內(nèi)壁2b、6b制成為不規(guī)則的。這些不規(guī)則區(qū)域是在互連點(diǎn)11a、Ilb或12a、12b之間形成的(見圖1)。圖2還示出了供應(yīng)裝置14和出口裝置16。空腔18位于側(cè)壁2的壁2a和2b之間，這些空腔是連續(xù)地相互連通的，從而蒸汽可從供應(yīng)裝置8通過空腔18流出到出口裝置10。類似地，空腔19設(shè)置在壁6a和6b之間，從而蒸汽可從供應(yīng)裝置14流出到空腔19內(nèi)，而且冷凝物/蒸汽可通過空腔而進(jìn)入到出口裝置16中。還能沿圓錐體向下偏移地進(jìn)ー步將供應(yīng)裝置14布置在內(nèi)部。類似地，供應(yīng)噴嘴8能稍微延伸到更下方處，這是因?yàn)樵谶@一情形下，仍然可保證向糖化醪煮沸鍋的上端輸入足夠的熱量。因?yàn)閺牟粚⑻腔仓蠓绣両完全充滿直到最上端，所以側(cè)壁2的最上端不必被完全加熱。圖3示出了側(cè)壁2的一部分。環(huán)形互連點(diǎn)IIa和線性互連點(diǎn)Ilb連接了兩個(gè)壁2a和2b。這里，將互連點(diǎn)Ila和Ilb布置成規(guī)則的六邊形樣式。也可以是正方形或矩形或其它規(guī)則或不規(guī)則的樣式。也可以僅設(shè)置環(huán)形互連點(diǎn)Ila或僅設(shè)置線性互連點(diǎn)Ilb來代替環(huán)形互連點(diǎn)Ila和線性互連點(diǎn)Ilb的組合。圖4示出了底部6的ー個(gè)片段。這里也示出了環(huán)形互連點(diǎn)12a和線性互連點(diǎn)12b。線性互連點(diǎn)llb、12b相對(duì)于切線方向傾斜布置。在用攪拌器操作糖化醪煮沸鍋期間，糖化醪在某點(diǎn)處沿切線方向(運(yùn)動(dòng)方向)流入到煮沸鍋中。這里，互連線llb、12b相對(duì)于所述運(yùn)動(dòng)方向布置成傾斜的，從而引起一定的橫向流動(dòng)分量(在底部上徑向向內(nèi)或向外，而在側(cè)壁上沿垂直方向)。由于形狀不同的互連點(diǎn)I la、I lb、12a、12b的作用，從而可針對(duì)不同的要求，相互獨(dú)立地使互連點(diǎn)最優(yōu)化。一方面，互連點(diǎn)11、12具有將兩個(gè)壁保持在一起的功能，通過環(huán)形互連點(diǎn)lla、12a可特別好地實(shí)現(xiàn)該功能。另ー方面，細(xì)長(zhǎng)形狀(llb、12b)也使其具有引起相對(duì)流動(dòng)的功能(見以上所述)。通過同時(shí)設(shè)置兩種或更多類型的互連點(diǎn)能同時(shí)實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)效果。然而側(cè)壁2和底部6也能僅設(shè)有環(huán)形互連點(diǎn)11或僅設(shè)有線性互連點(diǎn)12。而且，還可設(shè)置橢圓形、矩形或其它形狀的互連點(diǎn)來代替環(huán)形或線性的互連點(diǎn)。由于相應(yīng)取向的橢圓形并因而是細(xì)長(zhǎng)的互連點(diǎn)，可使連接的承載能力較高，并通過一種互連點(diǎn)實(shí)現(xiàn)弓I起橫向流動(dòng)的功能。圖5和圖6以示例的方式示出了側(cè)壁2在僅設(shè)有環(huán)形互連點(diǎn)11處的放大的詳細(xì)圖。然而，相應(yīng)的形狀對(duì)其它互連點(diǎn)是同樣明顯的。與圖1和圖2相比，側(cè)壁I在圖5和圖6中旋轉(zhuǎn)了 90°。圖5和圖6中的每個(gè)圖均示出了具有壁2a和壁2b的側(cè)壁2。壁2a是平滑或規(guī)則的，而壁2b顯示了不規(guī)則。壁2b在點(diǎn)11處連接到壁2a上。壁2a和2b在所述點(diǎn)處相互緊密地靠在一起?；ミB點(diǎn)11可例如是焊點(diǎn)。這些互連點(diǎn)11優(yōu)選地制成為環(huán)形，從而確保壁2a和2b之間良好的以及可加載的連接。在互連點(diǎn)11之間設(shè)置有空腔18。這些空腔是通過包含在側(cè)壁內(nèi)的不規(guī)則區(qū)域(其具有波浪、氣泡或凸起的形式)形成的。在圖5中由附圖標(biāo)記20標(biāo)記ー個(gè)不規(guī)則區(qū)域。圖5中的以弓形方式在互連點(diǎn)11之間延伸的線只用來表示不規(guī)則。然而它們并不代表壁2b的任何真實(shí)構(gòu)件。圖6為了說明的原因以稍微放大的形式示出了不規(guī)則區(qū)域和空腔18。如在圖6中可見到的那樣 ，壁2b的壁厚d2小于壁2a的壁厚dl。壁2b的厚度d2例如為0. 5毫米、1. 0毫米、1. 5毫米、2. 0毫米、2. 5毫米、3. 0毫米、3. 5毫米、4. 0毫米、4. 5毫米、或5. 0毫米至2. 0毫米、2. 5毫米、3. 0毫米、3. 5毫米、4. 0毫米、4. 5毫米、5. 0毫米、5. 5暈米、6. 0暈米、6. 5暈米、7. 0暈米、7. 5暈米、8. 0暈米、8. 5暈米、9. 0暈米、9. 5暈米或
10.0毫米。壁2a的厚度dl可為0. 5毫米、1. 0毫米、1. 5毫米、2. 0毫米、2. 5毫米、3. 0毫米、3. 5暈米、4. 0暈米、4. 5暈米、5. 0暈米、5. 5暈米、6. 0暈米、6. 5暈米、7. 0暈米、7. 5暈米、8. 0暈米、8. 5暈米、9. 0暈米、9. 5暈米、10. 0暈米或10. 5暈米。在圖4中示出的底部構(gòu)件6的與圖5和圖6相對(duì)應(yīng)的視圖是非常類似的。諸如不銹鋼的可焊接材料適于作為壁2a、2b的材料。從而連接點(diǎn)11可以是焊點(diǎn)。為了形成側(cè)壁2和底部6，在互連點(diǎn)11或12處將兩塊不同厚度的板相互焊接在一起。沿邊緣以壓力密閉以及優(yōu)選無縫的方式將兩塊板的邊緣部分相互焊接在一起。隨后，在相應(yīng)的壓カ下，將加壓介質(zhì)作用在兩塊板之間的空間上，從而較薄的板2b將向外凸起，如圖2、圖5和圖6所示的那樣。底部6的構(gòu)件也是這樣。偵彳壁2和底部6二者有利地由不同的片段構(gòu)成，但也可由單個(gè)部件構(gòu)成。由于互連點(diǎn)IlaUlb和12a、12b的相同結(jié)構(gòu)，可由相同的管狀材料制成底部和側(cè)壁。在圖7中繪制了兩種情形下作為釀造數(shù)量函數(shù)的加熱率。在第一種情形下(下面的線)，采用了傳統(tǒng)的糖化醪煮沸鍋?？煽吹?，隨著釀造數(shù)量的上升，加熱率從大約1° C每分鐘下降到小于0. 5° C毎分鐘。加熱率的下降主要是由于糖化醪殘余物粘著在表面上，這些殘余物阻礙了熱傳遞(結(jié)垢)。在清洗了糖化醪煮沸鍋之后，再次達(dá)到了 1° C每分鐘的初始加熱率。第二種情形示出了本發(fā)明實(shí)施例的作為釀造數(shù)量函數(shù)的加熱率的結(jié)果。這里，カロ熱率一方面比第一種情形中的大得多(大于2° C每分鐘)。而且還明顯的是，沒有觀察到作為釀造數(shù)量函數(shù)的加熱率有所下降。從而可以以小得多的頻率進(jìn)行清洗循環(huán)，或者能完全省去清洗循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種用于在例如釀酒的飲料技術(shù)中對(duì)諸如糖化醪、麥芽汁等的流體進(jìn)行加熱的設(shè)備，在流體區(qū)域(3)內(nèi)至少設(shè)置一個(gè)可加熱接觸表面(2、6)用于對(duì)流體進(jìn)行加熱，其特征在于，在所述接觸表面(2、6)上設(shè)置了至少部分不規(guī)則的區(qū)域(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述不規(guī)則區(qū)域(20)呈波浪和/或氣泡和/或凸起的形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述不規(guī)則區(qū)域(20)是周期性的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述不規(guī)則區(qū)域(20)設(shè)置在底部(6)上和/或側(cè)壁(2)上和/或與流體接觸的另一表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述接觸表面(2、6)是雙層壁的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，朝向流體區(qū)域(3)的壁(2b)比其它壁 (2a)薄或與之一樣厚。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的設(shè)備，其特征在于，所述兩個(gè)壁(2a、2b)在多個(gè)互連點(diǎn) (lla、llb、12a、12b)處互相連接，并且所述不規(guī)則區(qū)域(20)位于所述互連點(diǎn)(11a、lib、 12a、12b)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，朝向流體區(qū)域(3)的壁(2b、6b)在所述互連點(diǎn)(I la、I lb、12a、12b )之間朝向所述流體區(qū)域(3 )彎曲。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的設(shè)備，其特征在于，背離所述流體區(qū)域(3)的壁(2a、6a) 是平滑或規(guī)則的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述兩個(gè)壁(2a、2b、6a、6b)通過焊點(diǎn)在所述互連點(diǎn)(I la、I lb、12a、12b)處相互連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)置裝置(17)用于使流體沿運(yùn)動(dòng)方向沿所述接觸表面(2、6 )運(yùn)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11在從屬于權(quán)利要求7時(shí)所述的設(shè)備，其特征在于，所述互連點(diǎn) (lib、12b)是細(xì)長(zhǎng)的并且其長(zhǎng)度方向相對(duì)于流體的運(yùn)動(dòng)方向傾斜布置。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的設(shè)備，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)裝置包括攪拌器和/或循環(huán)泵裝置。
14.一種用于在例如釀酒的飲料技術(shù)中對(duì)諸如糖化醪、麥芽汁等的流體進(jìn)行加熱的設(shè)備，在流體區(qū)域(3 )內(nèi)至少設(shè)置一個(gè)可加熱接觸表面(2、6 )用于對(duì)流體進(jìn)行加熱，其特征在于，所述接觸表面(2、6)是雙層壁的，而且朝向流體區(qū)域(3)的壁(2b、6b)比背離流體區(qū)域(3)的壁(2a、6a)薄，或者與其一樣厚。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在例如釀酒的飲料技術(shù)中對(duì)諸如糖化醪、麥芽汁等的流體進(jìn)行加熱的設(shè)備，在流體區(qū)域內(nèi)至少設(shè)置一個(gè)可加熱接觸表面用于對(duì)流體進(jìn)行加熱，并且在所述接觸表面上設(shè)置了至少部分不規(guī)則的區(qū)域。而且，本發(fā)明涉及一種用于在例如釀酒的飲料技術(shù)中對(duì)諸如糖化醪、麥芽汁等的流體進(jìn)行加熱的設(shè)備，其中在流體區(qū)域內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)可加熱表面用于對(duì)流體進(jìn)行加熱，該接觸表面是雙層壁的，而且朝向流體區(qū)域的壁比背離流體區(qū)域的壁薄，或者與其一樣厚。
文檔編號(hào)F28F3/04GK103017589SQ20121037701
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2006年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月3日
發(fā)明者赫爾穆特·卡默洛荷 申請(qǐng)人:克朗斯股份公司