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酿酒工业中的泵产品应用

18世纪的创造家和政治家Benjamin Franklin曾说过:“啤酒是上帝酷爱人类并希望他们快乐的证明。”2004全球啤酒产量到达1552.118亿升,标明这种酒精饮料仍在播撒着快乐,特别是中国、独联体和印度经济的兴起正为其翻开新的市场。Bryan Orchard与一些酿酒厂停止了交流,理解他们对泵的需求。
  
     啤酒,特别是窖藏啤酒,销售额的持续增长对许多酿酒厂来说都是好音讯,同时关于国际性的流体处置公司也是个好音讯。由于酿造过程的一切阶段都需求运用泵,而且所用到的泵的类型也是相当多的。由于酒最终是用来喝的,那么在泵的选择上,卫生就是最重要的规范。同样重要的还有牢靠性,酿酒过程的每一步都是互相关联的,泵毛病形成的任终身产过程中缀,都可能对整个酿酒厂形成严重影响。

    啤酒和窖藏啤酒的消费分为三步:麦粒发芽、酿造和包装。麦粒发芽就是大麦粒合成成淀粉分子的过程。酿培养是先磨碎发芽的大麦粒,然后将其“糖化”,产生一种可发酵的糖和水的混合物:麦芽汁。这个过程十分复杂,需求许多技巧。

    接下来,在麦芽汁中参加啤酒花和调味料,然后将它们一同煮沸。麦芽汁被煮沸后,立刻被送入热交流器,并快速冷却到一个合适发酵的温度。这时参加酵母,混合物就等候发酵了。发酵时间和发酵温度取决于最终产品是啤酒还是窖藏啤酒。一旦发酵,啤酒就被装入桶中或被保送到瓶装或灌装厂。

    在麦粒发芽和酿造过程极端简单的描绘背后存在着这样的事实:即在每一个阶段,泵都被用来添加配料,去除无用的物质,以及将液体从酿酒厂的一个区域保送到另一个区域。然后,还存在一个工厂的清洁问题,即必需向处置线定量添加清洁剂,并将清洗流体保送到清洗点。
    
     国际酿酒工业现状
     国际酿酒工业十分成熟,竞争也很剧烈,许多跨国企业都希望主导这一市场。抵消费者来说,侥幸的是,依然有一些较小的私营酿酒厂供给着他们共同的国度性或中央性的啤酒和窖藏啤酒。

    Scottish & Newcastle是一家酿酒企业,在过去几十年中疾速扩展,往常曾经在世界十大酿酒公司中排名第七位。该公司在整个欧洲都具有工厂,目前正在东欧和印度投资兴建合资企业。固然这些酿酒厂的范围、文化和位置可能是不同的,但Scottish & Newcastle正采取一种全球战略购置设备。这种协作方式使得该集团能够分享到信息和经历,从而找到最好的设备,并与供给商之间构成强大的沟通网络。

     Scottish & Newcastle位于英格兰Reading的酿酒厂是其英国境内的最大消费基地,每年消费7.5亿升的啤酒,能够说从这里能够看到酿酒业对泵性能的各种需求。Reading工厂主要酿造Foster\'s牌啤酒,但也消费Kronenbourg 1664、Miller Genuine Draft、Foster\'s Export和Foster\'s Ice。该工厂内有一个双蒸汽酿造车间,能够每两个小时停止一次糖化,其中的两个麦芽制冷却器供应着48个发酵瓶。工厂内还有3个绿啤酒离心别离机、60个冷调罐(成熟罐)、4个板框过滤器和52个清酒罐,这些设备就能够满足3个散装包装线、两个灌装线和一个瓶装线的需求,更不用说工厂外存储的啤酒了。

     Scottish & Newcastle公司质量改良经理Darrell Lias的主要职责是,寻觅进步性能和效率同时降低能源本钱的处理计划和途径。他担任撰写泵的规格请求,依据这些信息,工厂设备供给商能够引荐最契合工艺请求的泵。Lias说:“假如某个工艺过程需求一种处理计划,我会找到承包商说‘你引荐什么泵?举例阐明它的性能参数。’假如只是交换现有的泵,我们通常只是打电话给泵的制造商。关于新的应用,假如我们没有某种泵的应用经历,那么我们会听取专业酿酒设备供给商的倡议。例如,最近我们在新的冷却水系统中引入了Lowara泵,来交换旧的乙二醇泵(图2)。”
    
     Lisa说,泵的选择有许多不同的思索要素。产品完好性的保证、泵的购置本钱、生命周期价值、能耗、平安和环境要素。关于产品的完好性,他举了溶解氧的例子来阐明可能惹起的问题:“清酒一旦制成后,我们不希望溶解氧接近它,由于这会引发很多问题,特别是酒的保质期。因而,假如必需经过泵来保送酒,我们希望泵不会将空气带入产品中。另一个思索要素是,一些旧型号泵运用液体密封冷却,因而干式泵就成为了一种替代产品。如今的技术开展曾经开发出能够运转的干式密封真空泵。”这不只是Scottish & Newcastle公司的问题,而是一切酿酒厂存在的问题,特别是那些消费桶装啤酒的酿酒厂。
    
    能耗
     “无论在哪里,能源要素都是要思索的。我们希望装置变速泵,而不是恒速泵和流速控制阀。”Lias继续说到,“持久以来,Reading酿酒厂的四台深井泵运用的是恒速电机驱动的排气泵。但是,当我们开端采取措施降低能耗同时坚持最适合的流速时,我们希望在这些泵上装置变频器。在工厂的其它中央,变频器已被装置在新的清洗回路上,以优化流量。依据需求有效灵敏地管理整个工厂内的产品流量是我们的目的。”

    “在决议哪种泵最合适某一应用时,每种要素都要思索到。我们不想保管大量的备件。因而,假如我们晓得一种泵运转良好,那么丢弃它就必需有一个充沛的理由。” Darrell Lias说,“例如,关于某种腐蚀性或粘性浆液——例如酒糟(糖化桶中的废糟)”和麦芽汁中的酵母——我们运用Alfa Laval的SX型开式凸轮泵。当酵母分开发酵瓶,浆液粘度会降低,于是我们运用Watson-Marlow公司带有变频器的Bredel软管泵。这样做的益处是我们能够大致理解流量;当我们将酵母去除时,能够将泵减速。Bredel泵带有可回收底托,当泵需求清洗时,底托能够从软管中取出。因而软管是管道的外延,使清洗变得十分简单。”

    与Scottish & Newcastle相反,英国较小的St Austell酿酒厂运用Wilden公司的气动双隔阂泵来去除酵母。位于康沃尔郡的这家酿酒厂运用Wilden M和T系列泵曾经有20年左右,并经过引入Pro-Flo V空气分配系统来晋级这些设备。“我们不断运用Wilden泵来撇去酵母浮沫,由于它具有高的吸入性能。”St Austell酿酒厂的董事总经理Roger Ryman说,“酵母是酵母浆和CO2的两相混合物,撇取浮沫需求从啤酒外表竖直提升两米。我们实验了其它的泵,但没有一台能做到这一点。”

    Pro-Flo V系统用于提升气动双隔阂泵的性能,可以以成套设备或设备创新工具的方式供给。该系统可以更快地排出废气,进步单个冲程的排量,从而到达更高的流量。
    
     国有酿酒厂
     位于Kent州的Shepherd Neame公司比Scottish & Newcastle小得多,是英国最古老的酿酒商;英格兰Hampshire郡的Ringwood酿酒厂将本人归类为地域性酿酒厂。Shepherd Neame的Faversham酿酒厂如今曾经有300多年的历史,每年消费4000万升的啤酒和窖藏啤酒。相反,具有30年历史的Ringwood酿酒厂每年大约消费550万升的传统木桶啤酒,商标为Fortyniner和Old Thumper。

    Shepherd Neame的传统木桶啤酒在英国十分有名,曾在许多国际竞赛中获奖。除了自有的知名品牌,该公司还被答应为英国市场酿造国际知名的窖藏啤酒,例如Holsten Export(德国)、Kingfisher(印度)、Oranjeboom Pilsener(荷兰)、Sun Lik(香港)和Hurlimann Sternbrau(瑞典)。

    与Scottish & Newcastle一样,Shepherd Neame将能源效率看作头号大事。他们希望购置那些ECA(Enhanced Capital Allowance)名单上的泵。选择泵时,即便这种应用可能曾经被长期普遍承受,而且有现成的内部经历可供参考,但他们还是要不遗余力地剖析回忆最新的停顿,特别是关于如何到达最高的运转效率。

    “选择新泵时,我们思索的要素包括泵送速度和泵送曲线、需求的电机类型以及某一天它将处的位置。” Shepherd Neame的工程经理Mark Bowes说,“我们喜欢留有一些备用消费力,但不用在特大设备上投资。借助变频器,我们能够将产量控制在最佳状态,维持我们的能源本钱。”

    Shepherd Neame在设备置换或新设备投资时,有一定的程序。由于酿酒行业有一些历史长久的供给商,该公司更愿意与这些公司协作,由于他们具备对这个行业的了解力和供给备件的才能。由于该酿酒厂的历史和运营范围,工厂内运转着许多泵,包括Johnson、Weir、APV、Wilden、Hilge、Grundfos和Girdlestone。“假如我们决议采用一种不同类型的泵,我们会制定一份新的规格,并召集制造商和供给商来讲给他们听。”Bowes继续说到,“由于我们在过去30年停止了大范围的扩产,在消费设备上停止了严重投资,我们能够引入定制的设备。过去我们的工程师必需想方法使设备顺应工况和应用的请求,如今我们只寻觅契合特定应用需求的泵。”

    Bowes是英国酿酒工程师协会的积极分子,该协会定期聚会讨论工艺技术的经历和停顿。Ringwood酿酒厂的Bowes和Bob Mavin都把这个组织看作一个极具价值的论坛,该协会对一切成员的设备规格有着严重影响。
    
     难处置的产品
     Bowes将麦芽汁、酵母和酒糟看作最难移除的产品,Shepherd Neame目前运用气动隔阂泵移除酒糟,但当他们从能源效率思索这一处理计划时,学到了Ringwood的经历,后者在这一应用中采用Seepex的BT系列单螺杆泵。

    酒糟是一种稀薄的产品,这就是许多酿酒厂运用传送带保送它,并其作为牲畜饲料处置的缘由。酒糟经过Seepex分开糖化桶,进入一个容器停止非现场处置。据Bob Mavin讲,该处理计划将排空糖化桶和清洁消费区所用的正常时间缩短了一半。

    Mavin说,他最近将定子和转子重新设计,试图应用相同的能量来进步泵的产量。新的设计没有运用传统的螺旋形转子和定子,而是采用了三角形,后者提供了更多的接触点,在相同能耗条件下,将产量进步了50%。

    Ringwood酿酒厂在过去几年曾经与Seepex构成了严密的协作关系。爱丁堡的Caledonian酿酒厂为Scottish & Newcastle的子公司,是采用Seepex单螺杆泵的公司之一。该公司用这种泵来移除多余的啤酒花。在运用这种泵之前,啤酒花必需用水浸湿然后人工去除。

    Seepex泵在Ringwood酿酒厂还具有许多其它应用,包括在糖化过程初始阶段作为泵送设备和混合室。这样能够得到质量十分好的萃取液,并使温度、流量得到一定的控制。这两家公司如今正在开发一种脱水泵设备,用来在酒糟装入拖车处置之前去除其中的潮气。

    该酿酒厂还与Watson-Marlow Bredel公司树立了严密联络,该公司为其不同的计量过程提供500和600系列泵。这些泵由于流量测定的准确性和牢靠性而被选用,它们具有温和、低剪切的泵送运动,还分离了简单的无密封、无阀门设计,具有维护少的特性。

    这些泵的应用包括酒液处置中的在线定量给料、辅助廓清剂的添加——有助于去除工艺早期啤酒中的固体、在工艺开端时参加酶加强剂、向清洗设备中添加清洁剂以及在线的廓清剂定量添加。Ringwood酿酒厂最近装置了一台604U/R爬动泵,用于廓清剂的定量添加。

    泵制造商能够在与终端用户的交谈中有所收获,并获益于与客户树立起来的协作关系。Mavin说,他曾经与泵类公司树立了良好的关系,办法只是表现坦诚,并恳求他们为特殊应用提出处理计划。他晓得,当他想与Watson-Marlow Bredel、Seepex、Hilge或Grundfos讨论一种应用时,这些公司会积极地响应。快速及时的响应也是Scottish & Newcastle强调的,他指出,不能及时回复请求和恳求、不尊重承诺的供给商是无法令人承受的。

    “在Scottish & Newcastle,根本理念就是酿造客户希望喝到的产品,因而产品就是生命线。这个集团不断都在改良其工艺和消费才能,包括不时总结能够进步效率、降低能耗以及确保产品最高质量的新技术。”Darrell Lias说,“该集团的每一个酿酒厂都具有不同的需求,这必将影响到不同应用中所需泵的类型。我们具有交流信息和经历的文化,经过采用这一办法,我们能够朝着设备规范化的方向开展,并与制造商和供给商树立协作关系。具有大量不同类型的安装没有意义,因而我们尽量在更多的场所和时间运用通用设备。”

    借助像Scottish & Newcastle一样的酿酒厂,如Shepherd Neame、Ringwood和St Austell等,设备供给商和制造商有很多时机在这个行业胜利立足,并最终树立一种能够作为实践规范的处理计划。他们要做的只是积极响应客户需求、倾听终端用户的请求,并以协作者的身份在最佳处理计划的研讨开发上投资。

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