Сусловарочные аппараты в пивоваренном производстве

Содержание

Введение

1. Классификация сусловарочного оборудования
2. Сусловарочные аппараты
1. Основные характеристики сусловарочных аппаратов и требования, предъявляемые к ним
2. Сусловарочный аппарат второй половины ХХ в.
3. Современные сусловарочные аппараты с внешним нагревателем
4. Современные сусловарочные аппараты с внутренним нагревателем
1. Сусловарочный аппарат с внутренним нагревателем
2. Особенности и проблемы функционирования традиционных сусловарочных аппаратов с внутренним нагревателем
3. Сусловарочный аппарат системы Ecoterm
4. Сусловарочный аппарат системы Stromboli
3. Заключение

Список литературы

Введение

Технологический процесс производства пива состоит из следующих основных операций: приёма, хранения, очистки и дробления солода, приготовления пивного сусла, получения чистой культуры дрожжей, сбраживания пивного сусла, осветления и розлива пива в бутылки, бочки, автотермоцистерны. В свою очередь, получение пивного сусла состоит из процессов приготовления затора, кипячения сусла с хмелем, осветления и охлаждения сусла.

Кипячение сусла с хмелем является неотъемлемым и очень важным технологическим процессом. При этом происходит экстрагирование и превращение горьких и ароматических веществ хмеля ( охмеление сусла), осаждение (коагуляция) высокомолекулярных белков, инактивация ферментов, стерилизация сусла, образование редуцирующих веществ, испарение части воды, которые влияют на качество пива. Поэтому важно правильно и разумно проводить данный процесс, так как от этого зависит конечный выход продукта, экономика и конкурентоспособность предприятия в целом.

Для варки пивного сусла с хмелем и выпаривания части воды для получения сусла определенной плотности предназначены сусловарочные аппараты. По конструкции эти аппараты представляют собой сварной цилиндрический резервуар с паровой рубашкой, сферическим днищем и крышкой, обеспечивающей интенсивную круговую циркуляцию кипящего сусла. В аппаратах открытого типа открытого типа ВСЦ-1А и ВСК-5 (на 1000 и 5000 кг затора) интенсивность испарения составляет 5…6% в час при длительности кипячения сусла 1,5…2 ч. При кипячении сусла под давлением 0,03…0,05 МПа в котлах ВСЦ-1,5 и ВСК-3 (на 1500 и 3000 кг затора) достигается более полная коагуляция белков, повышаются биологическая стойкость пива и коэффициент теплопередачи.

Интенсивная циркуляция сусла обеспечивается работой мешалки и неравномерностью нагрева у стенок и в середине котла. Так как сусло возле стенок нагревается сильнее за счет большей поверхности теплопередачи, чем в середине, то возле стенок образуются пузырьки пара, вытесняемые более плотной и холодной жидкостью из середины котла. Таким образом обеспечивается непрерывное перемешивание сусла.

Для обогрева сусловарочных аппаратов, работающих под давлением, можно использовать вторичный пар, что снижает общий расход греющего пара. Наиболее простой способ использования вторичного пара - выпарка с термокомпрессией.[1][2]

1. Классификация сусловарочного оборудования

Применяемые в настоящее время сусловарочные аппараты можно классифицировать по следующим морфологическим признакам:

• по функциональному назначению;
• по геометрической форме основных конструкционных элементов (корпуса, крышки и днища);
• по способу кипячения;
• по способу нагрева и виду теплового агента;
• по типу нагревательного устройства;
• по виду конструкционного материала;
• по степени герметизации;
• по организации подачи в аппарат сусла;
• по организации подачи в аппарат хмелепродуктов;
• по способу установки;
• по способу мойки и дезинфекции;
• по организации управления и др.[3]

По функциональному назначению сусловарочные аппараты различают на собственно-сусловарочные, заторно-сусловарочные и сусловарочно-гидроциклонные. Заторно-

сусловарочные аппараты предназначены исключительно для двухаппаратных варочных

установок, применяемых на мини-пивзаводах. Сусловарочно-гидроциклонные аппараты представляют собой комбинированный тип оборудования, в котором осуществляют не только кипячение, но и осветление сусла.

Корпус сусловарочных аппаратов чаще всего имеет цилиндрическую форму. Сусловарочные аппараты с призматическим корпусом (как и аналогичные заторные) сегодня практически не производят из-за образования в углах плохо перемешиваемых

(«мертвых») зон. У традиционных  сусловарочных аппаратов крышки  обычно эллиптические, в то время  как в современных конструкциях  предпочтение повсеместно отдают  коническим крышкам с углом  наклона поверхности конуса 25°.

Гораздо разнообразнее формы днищ сусловарочных аппаратов, которые

могут быть сферическими, эллиптическими, коническими, призматическими, вогнутыми внутрь и др.

Рисунок 1. Типичные формы сусловарочных аппаратов:

а- сферические; б- эллиптические; в- вогнутое внутрь; г- коническое; д- призматическое

При использовании нагревательных рубашек форма днища может способствовать циркуляции жидкости, улучшая теплопередачу. Например, у днища с большой кривизной нагрев осуществляется неравномерно в различных частях аппарата. Столб жидкости у стенки аппарата имеет меньшую высоту (h1 < h2), но при этом большую площадь поверхности нагрева (f1 > f2) по сравнению со столбом жидкости того же диаметра в центральной части аппарата. Вследствие этого парообразование у стенки аппарата будет протекать более интенсивно, чем в центре аппарата. Жидкость у периферии будет содержать больше пузырьков пара и, следовательно, иметь меньшую плотность. Она будет вытесняться вверх более тяжелой жидкостью, находящейся в центральной части аппарата. Над поверхностью сусла пар переходит в паровоздушное пространство, плотность жидкости увеличивается, и она начинает перемещаться вниз в центральной части аппарата. Таким образом, происходит циркуляция сусла в аппарате с нагревательной рубашкой.

Традиционно в сусловарочных аппаратах осуществляют преимущественно объемный способ кипячения. В настоящее время наряду с ним применяют прогрессивное кипячение сусла в тонкой пленке.

В сусловарочных аппаратах нагрев и кипячение сусла осуществляют с помощью рубашки, внутреннего или наружного теплообменников, а также с применением тонкопленочного испарителя.

 Помимо них ранее применяли сусловарочные аппараты с комбинированной системой теплообмена — с рубашкой и внутренним теплообменником, а иногда и с механическим перемешивающим устройством. В настоящее время такие аппараты на вновь построенных или реконструированных предприятиях не применяют.[3]

Рисунок 2. Принципиальное устройство основных типов сусловарочных аппаратов:

а — с нагревательной рубашкой; б — с внутренним теплообменником;

в — с выносным теплообменником

В последние годы появились принципиально новые сусловарочные аппараты с более эффективным и экономичным внутренним нагревом сусла, а также сусловарочные установки с испарителем тонкопленочного типа, организация, строение и функционирование которых будут рассмотрены подробно в следующих разделах.

Первые поколения сусловарочных аппаратов характеризовались прямым нагревом — под их днищем размещали топку и сжигали топливо (дрова, уголь, газ или мазут).

Принципиально возможно обогревать сусловарочный аппарат перегретой водой, которая, будучи под давлением, может иметь достаточно высокую температуру, например 160–170°С.

В современных сусловарочных системах в качестве греющего агента применяют преимущественно водяной пар, который обладает большей подвижностью и лучшей

теплоотдачей от пара к стенке по сравнению с перегретой водой, вследствие чего требуются меньшие затраты энергии и меньшие диаметры трубопроводов. Однако паровой способ нагрева требует применения системы сбора и возврата конденсата.

Внесение хмелепродуктов в сусловарочные аппараты предыдущих поколений осуществляли вручную через люк. В современные сусловарочные аппараты хмелепродукты вносят автоматически через сборники-дозаторы.

2. Сусловарочные аппараты

Сусловарочные аппараты предназначены для тепловой обработки и охмеления сусла в целях обеспечения его химической и микробиологической стабилизации и придания ему специфических органолептических свойств.

1. Основные характеристики сусловарочных аппаратов и требования,

предъявляемые к ним

Ниже приведены основные характеристики сусловарочных аппаратов, которыми

обычно руководствуются при их проектировании:

Удельная вместимость*, гл/100 кг засыпи и т. д. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Коэффициент заполнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,7

Отношение высоты обечайки и внутреннего диаметра аппарата Н : D . . . . . . 1 : (1,5–2,0)

Диаметр вытяжной трубы, м . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (0,1–0,15)D

Типичное давление греющего пара, МПа . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,25–0,3

Кратность циркуляции сусла через выносной нагреватель, ч–1 . . . . . . . . .. . . . . . . . . 7–8

Скорость потока сусла в трубах выносного нагревателя, м/с . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,5–3,0

Удельная поверхность теплообмена при использовании выносного нагревателя,

м2/100 гл охмеленного сусла . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10–11

* Для ориентировочных  расчетов.

При конструировании современных сусловарочных аппаратов необходимо предусмотреть обеспечение технических и организационных мер по инженерному совершенствованию процесса. К таким мерам, в частности, относят:

• сокращение до минимально возможного значения продолжительности кипячения сусла при условии обеспечения его качественных показателей;
• снижение термической нагрузки на сусло благодаря минимизации градиента температур в сусловарочном аппарате;
• предотвращение образования накипи на греющих поверхностях сусловарочного аппарата;
• исключение возврата в сусло образующегося конденсата вторичного пара;
• минимизацию касательных напряжений в сусле, приводящих к неблагоприятным механическим воздействиям на его компоненты вследствие явлений сдвига.[3]

2. Сусловарочный аппарат второй половины ХХ в.

На рисунке 3 показан традиционный сусловарочный аппарат конструкции 70–80 гг. прошлого века, которые до недавнего времени были достаточно широко распространены на пивоваренных предприятиях. Аппарат представляет собой сварной стальной цилиндрический корпус 9 со сферическими днищем и крышкой 4. На днище расположена паровая рубашка 22, в которой предусмотрены штуцеры для подвода пара, отвода воздуха и конденсата. Помимо паровой рубашки нагрев сусла в аппарате осуществляют с помощью перколятора — кожухотрубчатого теплообменника-нагревателя 13, размещенного внутри аппарата.

Рисунок 3. Сусловарочный аппарат второй половины ХХ в.

В нижней части аппарат оснащен разгрузочным устройством 21 для слива сусла из аппарата. Управляют этим устройством с помощью маховичка 10, смонтированного на стойке 11, находящейся на площадке 12, и маховичка 14, закрепленного на оси 16. Поворот любого из маховичков осуществляется посредством конической передачи 15.

Для улучшения тепло- и массообмена аппарат оснащен якорной мешалкой 23, которая приводится в движение от электродвигателя 18 и червячного редуктора 19, смонтированных на фундаменте 17. Внутри аппарата по его периметру закреплен на крышке трубчатый ороситель 8, предназначенный для гашения водой пены, образующейся на поверхности кипящего сусла, и ополаскивания аппарата по окончании процесса.

Сферическая крышка 4 оснащена вытяжной трубой 2 с поворотной заслонкой 1 для регулирования тяги при удалении вторичного пара. С помощью кольцевого сборника 3 и трубки 30 удаляется образующийся в вытяжной трубе конденсат вторичного пара. К крышке приварены патрубки для подачи сусла, поступающего на кипячение, и воды к оросителю, а также указатель 6 уровня сусла, находящийся в трубке 7. На сферической крышке расположены два раздвижных люка 20, предназначенных для обслуживания аппарата. Для освещения его внутри имеется рефлектор 5 с электролампой низкого напряжения. Температуру сусла контролируют дистанционным термометром сопротивления 29 типа ТС100. Подачу пара в рубашку и отвод воздуха из нее регулируют с помощью маховичка 27, расположенного на вертикальной стойке 26 на площадке.

Манометром 28 контролируют давление пара. На входном паропроводе перед аппаратом установлены предохранительный 25 и редукционный 24 клапаны. Сусловарочный аппарат после заполнения суслом и подачи хмеля герметично закрывают и в паровую рубашку пускают греющий пар. Вначале при открытом воздушном вентиле из рубашки паром вытесняют воздух, после чего вентиль перекрывают. Как только сусло закипит и давление пара достигнет 0,03 МПа, перекрывают паровой вентиль, оставляя в нем небольшую проходную щель для поддержания постоянной температуры кипения (примерно 105 °С). При этих условиях сусло выдерживают 1,0–1,5 ч, после чего прекращают подачу пара и постепенно открывают дроссельную заслонку в вытяжной трубе аппарата. Давление в нем начинает падать, а пивное сусло — интенсивно кипеть. Кипячение сусла под давлением наряду с сокращением продолжительности процесса и экономией пара способствует более полному выпадению белков, вследствие чего улучшается осветление пива и ускоряется его фильтрация, полнее используются экстрактивные и ароматические вещества хмеля.

По окончании варки открывают воздушный вентиль с целью предохранения полости нагревательной рубашки от вакуумирования.

3. Современные сусловарочные аппараты с внешним нагревателем

При организации внешнего нагрева сусла корпус сусловарочного аппарата объединяют с циркуляционным насосом и кожухотрубчатым теплообменником в единый циркуляционный контур (рисунок 2, в). Благодаря насосу обеспечивают непрерывную

циркуляцию сусла через теплообменник, в котором сусло нагревается перед тем как

вернуться в сусловарочный аппарат.

К функциональным преимуществам сусловарочных аппаратов с внешним нагревателем относят:

• более эффективное использование внутреннего пространства сусловарочного аппарата, поскольку оно не загромождается внутренним теплообменником;
• большую технологическую гибкость сусловарочной системы при изменяющейся загрузке сусловарочного аппарата;
• возможность использования нагревателя с большей площадью поверхности теплообмена, поскольку она не ограничивается формой и объемом сусловарочного аппарата (в связи с этим их предпочтительно применять в сусловарочных системах с механической или термической компрессией, поскольку они требуют очень большой площади поверхности нагрева);
• более простую организацию мойки сусловарочного аппарата благодаря отсутствию в нем мертвых зон;
• возможность работы с более высоким давлением насыщенного пара (хотя с технологической точки зрения это нежелательно, поскольку приводит к более высоким термическим нагрузкам на сусло);
• лучшую устойчивость нагревателя к загрязнениям, вызванным пригоранием сусла, вследствие обеспечения в трубах нагревателя постоянного потока сусла;
• возможность использования циркуляционного насоса сусловарочной системы также для внесения в сусловарочный аппарат хмелепродуктов;
• возможность применения одного нагревателя для двух сусловарочных аппаратов (рисунок 4).

Рисунок 4. Функциональная схема сусловарочной системы с внешним нагревателем:

1 — сусловарочный аппарат; 2 — теплообменник; 3 — насос; 4 — сборник конденсата

К недостаткам сусловарочных аппаратов с внешним нагревателем относят:

• большую потребность в производственной площади (для размещения выносного нагревателя);
• более интенсивную принудительную механическую циркуляцию сусла через нагреватель, а следовательно, более высокую интенсивность гидродинамических воздействий на сусло в трубах нагревателя, что приводит к повышенным напряжениям сдвига при обработке сусла;
• менее эффективное использование поверхности нагревателя, поскольку его наружная поверхность не контактирует с суслом;
• наличие термического излучения поверхности выносного нагревателя;
• потребность в большей поверхности изоляции ввиду необходимости изолирования выносного нагревателя;
• более высокие инвестиционные затраты;
• повышенные эксплуатационные затраты (вследствие больших затрат энергии на более интенсивную циркуляцию сусла; на техническое обслуживание и профилактику выносного нагревателя).[3]

4. Современные сусловарочные аппараты с внутренним нагревателем

При организации внутреннего нагрева сусла внутри корпуса сусловарочного аппарата размещают перколятор — кожухотрубчатый теплообменник, трубы которого заполнены суслом, а в межтрубное пространство (кожух) подают греющий пар (рисунок 2, б). Циркуляция сусла в трубах теплообменника обеспечивается благодаря градиенту температур сусла в разных частях аппарата и, соответственно, разности его (сусла) плотностей.

К функциональным преимуществам сусловарочных аппаратов с внутренним нагревателем относят:

• меньшую потребность в занимаемой производственной площади, поскольку варочный цех не загромождается выносным нагревателем;
• менее интенсивную естественную термическую циркуляцию сусла через нагреватель;
• более мягкие, щадящие гидродинамические условия в трубах нагревателя, при которых напряжения сдвига относительно невелики;
• использование всей площади поверхности нагревателя, включая наружную стенку межтрубного пространства;
• отсутствие термического излучения;
• потребность в меньшей поверхности изоляции;
• возможность работы с более низким давлением насыщенного пара;
• меньшие инвестиционные затраты;
• меньшие эксплуатационные затраты (за счет меньших затрат энергии на циркуляцию сусла и отсутствия необходимости в техническом обслуживании и профилактики встроенного нагревателя);
• возможность (с ограничениями) применения в сусловарочных системах с механической или термической компрессией.

К недостаткам традиционных сусловарочных аппаратов с внутренним нагревателем относят:

• худшее использование внутреннего пространства сусловарочного аппарата, поскольку оно частично загромождено нагревателем;
• худшую устойчивость нагревателя к загрязнениям, вызванных пригоранием сусла;
• меньшую технологическую гибкость сусловарочной системы при изменяющейся загрузке сусловарочного аппарата;
• ограничение площади поверхности теплообмена формой и объемом сусловарочного аппарата при масштабировании, поскольку площадь увеличивается по квадратичной закономерности, а объем — по кубической;
• более сложную организацию мойки сусловарочного аппарата вследствие наличия в нем мертвых зон;
• неравномерность циркуляции сусла в трубах нагревателя на стадии нагрева сусла до температуры кипения; (в современных сусловарочных аппаратах этот недостаток эффективно устраняют благодаря новым конструктивным решениям).

1. Сусловарочный аппарат с внутренним нагревателем

Современный сусловарочный аппарат (рисунок 5) с внутренним нагревателем представляет собой емкость круглого сечения, установленную на опорах 15. К цилиндрическому корпусу 1 аппарата приварены крышка 8 и днище 14, в нижней части которого размещено углубление — сливная чаша 16. Все части аппарата, соприкасающиеся с затором, выполнены из нержавеющей стали.

Соотношение высоты и диаметра цилиндрической части корпуса составляет примерно 1 : (1,5–2,0). Коэффициент заполнения сусловарочного аппарата ~0,7.

Крышка аппарата имеет коническую форму с углом у основания 25°. К ней присоединяют вертикальную вытяжную трубу 6, диаметр которой составляет примерно 0,10–0,15 от диаметра аппарата. В месте примыкания вытяжной трубы к крышке расположен кольцеобразный желоб 5 для сбора конденсата вторичного пара, выводимого наружу по конденсатопроводу 4.

На крышке размещают люк 3 диаметром 600 мм, систему внутренней подсветки и

световую сигнализацию (на рисунке не показаны). Крышка люка оснащена системой

электроблокировки и встроенным смотровым окном.

В аппарате — под люком на внутренней стенке корпуса — размещена лестница 2 из нержавеющей стали для периодического обслуживания внутренних устройств аппарата.

Цилиндрическую часть корпуса и днище теплоизолируют. Поверх теплоизоляции 13 накладывают декоративную облицовку из тонколистовой нержавеющей стали, которую приваривают к верхней кромке конической крышки, выступающей на толщину изоляции. На уровне перекрытия к облицовке изоляции приваривают декоративное кольцо 11.

Наружную поверхность крышки и декоративной облицовки над площадкой обслуживания подвергают стеклобисерной струйной обработке или полированию.

Внутри аппарата и диффузора размещены шаровые моющие головки 9 системы безразборной автоматизированной мойки, через которые нагнетаются моющие растворы под давлением 0,25 МПа.

Внутри аппарата размещают нагреватель 12, который представляет собой кожухотрубчатый теплообменник. В межтрубное пространство теплообменника подают греющий пар при избыточном давлении до 0,3 МПа, а в открытых с обеих сторон трубах циркулирует сусло. Теплообменник зафиксирован в аппарате на трех трубчатых опорах, которые одновременно являются трубопроводами для подвода в межтрубное пространство греющего пара и отвода из него конденсата. Труба для подвода пара возвышается внутри трубного пространства над нижней трубной решеткой, а трубы для отвода конденсата выполнены с ней заподлицо.

Непосредственно к верхней трубной решетке теплообменника по ее периметру примыкает конический диффузор 10, сужающий поток сусла, выходящего из труб теплообменника. Благодаря сужению возрастает скорость потока и соответственно снижается давление струи, выходящей из диффузора.

Над коническим диффузором закреплен отражатель 7, препятствующий выбросу сусла в верхнюю часть аппарата и распределяющий в верхней его части поток сусла, выводимого из теплообменника в процессе его циркуляции, обусловленной разностью температур сусла в трубах.

Рисунок 5. Сусловарочный аппарат с внутренним нагревателем:

1 — корпус; 2 — лестница; 3 — люк; 4 — конденсатопровод; 5 — желоб кольцевой; 6 — вытяжная труба; 7 — колпак отбойный; 8 — крышка; 9 — моющая головка; 10-конический диффузор; 11 — кольцо декоративное; 12 — теплообменник (перколятор); 13 — теплоизоляция; 14 — днище; 15 — опора; 16 — чаша сливная

В некоторых современных сусловарочных аппаратах для увеличения площади поверхности испарения сусла отражатели изготавливают в виде двойного отбойного колпака (как в конструкции фирмы Steinecker — рисунок 6) или двухфазного экрана

(как в конструкции фирмы Huppmann, рисунок 7).

Рисунок 6. К объяснению принципа функционирования двойного отбойного колпака внутреннего теплообменника сусловарочного аппарата конструкции фирмы Steinecker

Благодаря выверенному конструктивному устройству выходного диффузора перколятора и точному согласованию углов обоих рассекателей двойного отбойного колпака обеспечивается пересечение обоих рассекаемых потоков сусла на внешней трети поперечного сечения аппарата, что дает большую площадь поверхности испарения сусла, вследствие чего происходит улучшение испарения свободного ДМС (рисунок 6).

При более низкой температуре греющего пара (около 130 °С) поток сусла рассекается прежде всего нижним колпаком, с помощью которого большая часть сусла меняет направление и отбрасывается к пристеночной зоне аппарата, обеспечивая при этом хорошее испарение (см. рисунок 6, а). Благодаря верхнему колпаку распределяется остальная (меньшая) часть потока сусла, причем с меньшей скоростью. На этой стадии

процесса кипячения осуществляется в основном испарение нежелательных ароматических соединений.

При использовании максимальной мощности нагрева (при температуре греющего

пара около 145 °С), как, например, во время первой фазы кипячения, (см. рисунок 6, б)

кипящее сусло рассекается обоими колпаками, при этом образующийся «зонтик» от

нижнего колпака с меньшим углом конической поверхности пересекается с «зонтиком» от верхнего колпака, препятствуя отбросу сусла к стенке аппарата, что могло бы привести к нежелательным воздействиям на сусло напряжений сдвига.

Таким образом, интенсификацию удаления нежелательных ароматических веществ

за счет увеличения площади поверхности испарения обеспечивают простым и изящным техническим решением — применением двойного отбойного колпака.

Конструктивной особенностью двухфазного экрана фирмы Huppmann (рисунок 7) является то, что он разделен на чередующиеся сегменты, отражающие сусло в двух

плоскостях, расположенных друг над другом. Благодаря соответствующей форме

сегментов сусло к тому же несколько закручивается. Таким образом обеспечивают

практически тот же эффект интенсификации испарения, как в вышеописанной конструкции Steinecker, но за счет применения более сложного и дорогого технического

решения.[3]

Рисунок 7. Внутренний теплообменник сусловарочного аппарата

с двухфазным экраном конструкции фирмы Huppmann:

1 — конический диффузор; 2 — двухфазный экран;

3 — разгрузочные отверстия; 4 — теплообменник кожухотрубчатый

2. Особенности и проблемы функционирования традиционных сусловарочных аппаратов с внутренним нагревателем

До недавнего времени полагали, что в сусловарочных аппаратах с традиционным

внутренним нагревателем (перколятором) в течение всего цикла обеспечивается естественная равномерная циркуляция сусла. Однако результаты последних экспериментальных исследований поколебали эту точку зрения и убедительно продемонстрировали, что в период нагревания циркуляция сусла в нагревателе осуществляется импульсивно, вследствие чего конвективный теплообмен в аппарате протекает недостаточно эффективно, неблагоприятно сказываясь в конечном итоге на качестве получаемого сусла.

Внутренний нагреватель сусловарочного аппарата, по сути, представляет собой кожухотрубчатый теплообменник, трубы которого заполнены суслом, а в межтрубное

пространство подают греющий пар.

Такой нагреватель работает по принципу вытеснения нагреваемой среды. При нагревании сусло под действием термической подъемной силы вытесняется из труб нагревателя и распределяется в поверхностном слое. В то же время придонный слой сусла поднимается к нагревателю и заполняет его трубы. Однако при нагревании сусла термической подъемной силы, возникающей в трубах нагревателя вследствие перепада температур и, соответственно, плотности сусла, не хватает для того, чтобы поддерживать в них на стабильном уровне скорость потока. В трубах нагревателя наблюдается пульсация — в течение кратковременной паузы (буквально 2–3 с) сусло задерживается в трубах и нагревается до ~96 °С, а затем высоконапорным импульсом резко выбрасывается из труб. Интенсивная пульсация прекращается лишь незадолго до начала кипячения, когда в аппарате завершается вытеснение более холодных слоев. В процессе кипячения пульсация сусла практически не заметна. Эта информация была получена в результате исследований, при которых в разных точках сусловарочного аппарата, а также на входе трубчатого нагревателя и выходе из него были установлены температурные датчики. Характер изменения температур сусла на входе в трубы нагревателя и