一种精酿啤酒用麦芽焙炒炉的制作方法

本实用新型涉及精酿啤酒原料加工领域，具体地说是一种精酿啤酒用麦芽焙炒炉。

背景技术：

啤酒是以谷物、水为主要原料，加啤酒花（或酒花制品）经酵母发酵酿造而成，含有二氧化碳的低酒精度发酵酒。啤酒根据原料和发酵工艺，通常可以分为精酿啤酒和工业啤酒，常见的百威、喜力、青岛和雪花等都是工业啤酒。

从原料上看，工业啤酒采用大米、玉米、淀粉等取代麦芽来控制成本，成本低、辅料多，所酿出的啤酒麦芽汁浓度非常低，口感偏淡。

而精酿啤酒通常只使用麦芽、啤酒花、酵母和水进行酿造，不添加任何人工添加剂。与工业啤酒相比，麦芽含量更多，啤酒花添加更多，所酿造出来的麦芽汁浓度更高，具有浓郁的香气，厚重饱满的口感，营养价值更高，因此正迅速受到市场的广泛青睐。

在国内，精酿主要以进口啤酒为主。麦芽是精酿啤酒酿造的主要原料，麦芽焙炒品质的好坏，对精酿啤酒的口感具有十分重要的影响。目前尚无专用的麦芽焙炒炉设备和成熟的麦芽焙炒工艺。麦芽在焙炒时，多以人工操作为主，CN 2307792公开了一种麦芽焙炒炉的简易设备，在使用时，还存在以下问题：其一，物料进料时，需先将导料罩转到开口朝上，上接加料漏斗，出料时，需打开出料口盖，将导料罩转到开口朝下，启动电机使物料经导料罩流出，其二，焙炒滚筒内螺旋导料板的旋向朝向一个方向，无法实现物料的均匀搅拌，也无法确保完全进出料。其三，燃烧炉直接加热方式无法满足除黑麦芽以外的产品工艺生产的需要。其四，对焙炒转鼓外壁加热来对物料进行传热的方式，无法达到物料均匀加热的目的。

技术实现要素：

本实用新型的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种精酿啤酒用麦芽焙炒炉。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

1、本实用新型提供一种精酿啤酒用麦芽焙炒炉，包括：焙炒转鼓、及用于支撑焙炒转鼓的机架；所述焙炒转鼓一端的料门处设有料仓，焙炒转鼓经水平设置的转轴与外部驱动组件连接驱动，焙炒转鼓内壁面处设有搅拌片；

所述焙炒转鼓外侧设置封闭的热风腔室，并依靠热风腔室中的热风间接加热焙炒转鼓内的物料；

所述焙炒转鼓远离料门的一端还设计有筛板，筛板上开设筛孔，热风腔室内、筛板的前端连有转向管段，热风腔室通过转向管段、筛板与焙炒转鼓相通，并依靠热风腔室中的热风内穿过焙炒转鼓直接加热物料。

作为本实用新型进一步改进的，所述热风腔室入口外接新风换热设备，新风换热设备包括：燃烧室，燃烧室上设有烟气口与热交换器相通，并在热交换器上设有新风进口、与热风腔室入口相通的热风出口。

作为本实用新型进一步改进的，所述热风腔室外侧设置封闭的烟气腔室，烟气腔室与热风腔室彼此独立。

作为本实用新型进一步改进的，所述烟气腔室具有相分隔的上腔与下腔，下腔一端设烟气进口，上腔对应烟气进口的一端设烟气出口，下腔远离烟气进口的一端与上腔远离烟气出口的一端相通。

作为本实用新型进一步改进的，所述筛板的后端设有镂空支撑板，镂空支撑板通过轴套套接在转轴上，并与焙炒转鼓内壁相连接。

作为本实用新型进一步改进的，所述筛板的后端设有物料挡板，筛板与物料挡板之间预留有一定空间。

作为本实用新型进一步改进的，所述热交换器为采用一级或相串接的两级列管换热器，其包括壳体和壳体内的换热管，烟气走管程，新风走壳程。

作为本实用新型进一步改进的，所述搅拌片分长叶片和短叶片，长叶片与短叶片旋向相反、并呈相间分布，其中，长叶片贯穿焙炒转鼓长度设置，长叶片分靠近料门的前段和远离料门的后段；短叶片位于焙炒转鼓内壁中部，其根部与焙炒转鼓内壁不完全相连。

作为本实用新型进一步改进的，所述焙炒转鼓中部为直筒段、前后两端为内径渐缩的喇叭筒段，长叶片前段为短螺距锥螺旋，后段为长螺距直螺旋，短叶片为长螺距直螺旋。

作为本实用新型进一步改进的，所述焙炒转鼓外壁设有环形带，环形带处设有石墨盘根，焙炒转鼓与热风腔室之间通过环形带处的石墨盘根旋转配合。

作为本实用新型进一步改进的，所述焙炒转鼓内设喷淋管，喷淋管与中空的转轴相通，并通过中空转轴外接水源。

作为本实用新型进一步改进的，所述料仓与料门通过上下两段下料管可分离相连，料门通过料门支架连接在机架上，料门支架处设有滑轨、滑动气缸，滑动气缸拉动料门沿滑轨滑动，实现料门的启闭。

作为本实用新型进一步改进的，所述料仓下方的下料管处至少设两个下料阀，其中，上端的下料阀用于切断料斗出料，其余下料阀用于避免潮气上串。

作为本实用新型进一步改进的，所述热风腔室中热风直接或间接加热物料后，一路直接外排，一路经热交换器返回热风腔室内，形成热风内循环；烟气腔室中流出的烟气直接外排。

本实用新型的一种精酿啤酒用麦芽焙炒炉，与现有技术相比所产生的有益效果是：

针对麦芽焙炒转鼓：

1）焙炒转鼓内壁设搅拌片，搅拌片分长短两种，长叶片与短叶片旋向相反，正转进料时，长叶片与短叶片一正一反，使物料在焙炒转鼓内搅拌均匀；长叶片与短叶片相间分布，物料在焙炒转鼓内从正转→反转→再正转→再反转，循环往复，使物料在较短时间搅拌均匀；正转进料时，搅拌片一长一短、一正一反，其一，长叶片正转力矩＞短叶片反转力矩，可保证进料完全，其二，因正转进料时，短叶片反转，使物料不会堆积在焙炒转鼓的一侧；反转出料时，长叶片与短叶片一长一短、一反一正，其一，长叶片反转力矩＞短叶片正转力矩，可保证出料完全，其二，因反转出料时，短叶片正转，会阻碍物料出料，故其根部与焙炒转鼓内壁不完全相连，削弱正转力，保证出料完全。

2）长叶片前段为短螺距锥螺旋，后段为长螺距直螺旋，短叶片为长螺距直螺旋,采用以上结构，便于物料在焙炒转鼓内搅拌均匀，螺旋过渡设计，便于实现快速进出料。

3）焙炒转鼓中部为直筒段、前后两端为内径渐缩的喇叭筒段，相对于直筒结构，该设计使物料集中在中部直筒段，防止出现加热不均，具体如下：1）前端喇叭筒形成一定斜度的过渡，其一，便于进出料，其二，正转进料时，配合盘旋的螺旋形叶片，起到阻挡物料的作用，防止物料在前端堆积；2）后端喇叭筒形成一定斜度的过渡，防止物料在后端侧堆积，出料时，配合短叶片，保证出料完全。

2、针对麦芽焙炒炉：

1）在焙炒转鼓外侧设置封闭的热风腔室，并依靠热风间接加热焙炒转鼓内的物料，尤其适用于燃烧炉直接加热方式无法满足特定工艺需要的情况，也便于温度控制；设计有转向管段、筛板，筛板上开设筛孔，热风经转向管段换向后，经筛板进入焙炒转鼓内，穿过物料层，起到加热和翻动物料的目的、保持物料相对湿度的目的。优选方案1），在热风腔室外侧设置封闭的烟气腔室，燃烧室所产生的烟气送入热交换器内，与新风口进入的新风进行热交换后自烟气口进入烟气腔室，热交换后的新风进入热风腔室。设计烟气腔室旨在充分利用烟气余热，进一步加热热风，间接加热物料。优选方案2），烟气腔室中上腔、下腔、烟气进口、烟气出口的优化设计，对烟气形成导向作用，确保烟气在整个腔室中的合理分配，具体的：烟气自下腔一端进入，逐渐弥漫在整个下腔中，再经连接管由下腔的另一端进入上腔的另一端，逐渐弥漫在整个上腔中，最后由上腔的一端流出。优选方案3），热风外排之前接入烘焙旋风器，由烘焙旋风器除尘后外排，烘焙旋风器连接烘焙风机，借助烘焙风机使热交换后的新风强制流动。优选方案3），烟气外排之前接入烟气风机，借助烟气风机使烟气强制流动。

2）筛板的后端设有镂空支撑板，优选由六块筋板拼接连接而成，镂空设计旨在保证通风顺畅，支撑板设计旨在增加整体强度，并为转轴提供支撑力。优选方案，在筛板前端增设收集槽，加热后的新风内穿过程中，若有物料从筛板中带出，则汇于收集槽中，再由收集槽出料口直接出料。

3）筛板的后端设有物料挡板，物料挡板设计时，尺寸不得小于筛板的尺寸，并且不能影响通风效果。设计物料挡板目的在于：其一，防止焙炒转鼓内物料直接接触筛板，减少物料磨损，其二，防止物料将筛孔堵塞，保证通风顺畅。

4）新风交换设备的热交换器为列管换热器，包括壳体和壳体内的换热管，烟气走管程，新风走壳程，互不干涉。多根换热管平行设置，壳体中部设有折流隔板，换热管轴向穿接在折流隔板预留的管孔中，多根换热管形成换热管束，增强烟气余热回收利用效果。

5）焙炒转鼓外壁设有环形带，设计环形带的目的在于，其一，可以增加焙炒转鼓的整体强度，其二，环形带便于加工成一定的光滑度，方便与耐高温石墨盘根形成旋转密封，避免热风热量散失，增强密封效果。

6）焙炒转鼓内设喷淋管，喷淋管呈中心辐射状设于焙炒转鼓内部，并与中空的转轴相通，喷淋管通过中空转轴外接水源，保证焙炒过程中，物料相对湿度的保持。

7）新风交换设备的热交换器采用一级或相串接的两级热交换方式，用户采用一级还是两级热交换方式，需根据实际情况而定，必须满足以下两点，其一，确保烟气排放温度达到环保要求，其二，充分利用烟气的余热，若采用两级热交换方式，烟气从末一级热交换器排出，新风自末一级热交换器进入。

8）料仓与料门通过上下两段下料管可分离相连，料门通过料门支架连接在机架上，料门支架处设有滑轨、滑动气缸，滑动气缸拉动料门沿滑轨滑动，实现料门的启闭。进出料在同一口，下料管分上下两段，料门与滑动气缸连接，实现启闭的自动控制。

附图说明

附图1是本实用新型麦芽焙炒转鼓焙炒转鼓的主视图；

附图2是本实用新型麦芽焙炒转鼓焙炒转鼓的主视剖视图；

附图3是本实用新型麦芽焙炒转鼓焙炒转鼓的立体透视图；

附图4是本实用新型麦芽焙炒炉的立体图；

附图5是本实用新型麦芽焙炒炉的另一立体图；

附图6是图5麦芽焙炒炉料门开启时的结构图；

附图7是本实用新型麦芽焙炒炉除去机壳的立体图；

附图8是本实用新型麦芽焙炒炉的剖视图（箭头代表新风外排）；

附图9是本实用新型麦芽焙炒炉的剖视图（箭头代表新风内穿焙炒转鼓）；

附图10是本实用新型新风交换设备的结构图；

附图11是本实用新型转轴、喷水管、焙炒转鼓、热风腔室、烟气腔室的连接示意图；

附图12是本实用新型转轴、喷水管及焙炒转鼓的连接示意图；

附图13是本实用新型新风交换设备与麦芽焙炒炉的连接示意图；

附图14是本实用新型精酿啤酒用麦芽焙炒工艺流程图。

图中，1、环形带，2、焙炒转鼓，3、直筒段，4、喇叭筒段，5、短叶片，6、长叶片，7、外部驱动组件，8、料仓，9、机壳，10、机架，11、转向管段，12、料门，13、下料管，14、轴承，15、热交换器，1500、一级热交换器，1501、二级热交换器，16、折流隔板，17、转轴，18、燃烧器，19、燃烧室，20、风阀一，21、下料阀，22、喷淋管，23、筛板，24、物料挡板，25、镂空支撑板，26、料门支架，27、托轮，28、风阀二，29、收集槽，30、烘焙旋风器，31、烘焙风机，32、烟气风机，33、连接管，34、烟气出口，35、烟气进口，36、热风腔室，37、烟气腔室，38、新风交换设备。图8、9、10中箭头代表新风流动方向。

具体实施方式

下面结合附图1-14，对本实用新型的一种精酿啤酒用麦芽焙炒炉作以下详细说明。

1.1一种精酿啤酒用麦芽焙炒炉

如附图4、5、6、7、8所示，本实用新型的一种精酿啤酒用麦芽焙炒炉，包括：机壳9、机壳9的焙炒转鼓2、及用于支撑焙炒转鼓2的机架10。焙炒转鼓2一端的料门12处设有料仓8，焙炒转鼓2经水平设置的转轴17与外部驱动组件7连接驱动。转轴17一端由机架10上的轴承14支撑，另一端由托轮27支撑，外部驱动组件7包括电机、电机输出端的减速机。

结合附图11，针对焙炒转鼓2及物料加热方式优化设计，其一，在焙炒转鼓2外侧设置封闭的热风腔室36，并依靠热风腔室36中的热风间接加热焙炒转鼓2内的物料（新风流向见附图8）。其二，在焙炒转鼓2远离料门12的一端还设计有筛板23，筛板23上开设筛孔，热风腔室36内、筛板23的前端连有转向管段11，热风腔室36通过转向管段11、筛板23与焙炒转鼓2相通，并依靠热风腔室36中的热风内穿过焙炒转鼓2直接加热物料（新风流向见附图）。【设计意图：在焙炒转鼓2外侧设置封闭的热风腔室36，并依靠热风间接加热焙炒转鼓2内的物料，尤其适用于燃烧炉直接加热方式无法满足特定工艺需要的情况，也便于温度控制；设计有转向管段11、筛板23，筛板23上开设筛孔，热风经转向管段11换向后，经筛板23进入焙炒转鼓2内，穿过物料层，起到加热和翻动物料、保持物料相对湿度的目的】

结合附图10、13，针对热风来源设计，在本实用新型的一个实施例中，利用可燃物燃烧所产生的烟气间接加热新风所得的洁净空气。具体的：热风腔室36入口外接新风换热设备38，新风换热设备38包括：燃烧室19，燃烧室19一侧设有燃烧器18，可燃物在燃烧室19内充分燃烧产生烟气，燃烧室19上设有烟气口与热交换器15相通，并在热交换器15上设有新风进口、与热风腔室入口相通的热风出口。【需说明，本实施例设计有燃烧室19，燃烧室19供可燃物燃烧，利用可燃物燃烧所释放的热量，加热新风，但本领域技术人员应当知晓，产生热量加热新风的方式包括但不限于可燃物燃烧这一种方式，根据实际情况，还可以采用如电热棒加热新风的方式，作为本实用新型的替代方式，用户采用电热棒加热新风方式时，只保留新风流通结构，除去烟气流通结构】

优选热交换器15为列管换热器，包括壳体和壳体内的换热管，多根换热管平行设置，壳体中部设有折流隔板16，换热管轴向穿接在折流隔板16预留的管孔中，多根换热管形成换热管束，烟气走管程，新风走壳程。

结合附图7、11，为充分利用新风换热设备38烟气余热，在本实用新型的一个实施例中，在热风腔室36外侧设置封闭的烟气腔室37，烟气腔室37与热风腔室36彼此独立、互不干扰。烟气腔室37具有相分隔的上腔3700与下腔3701，下腔3701一端设烟气进口36，上腔3700对应烟气进口36的一端设烟气出口34，下腔3701远离烟气进口36的一端与上腔3700远离烟气出口34的一端通过连接管33相通。【工作流程：如附图9、10、11、13所示，燃烧室19所产生的烟气送入热交换器15内，与新风口进入的新风进行热交换后自烟气口进入烟气腔室37，热交换后的新风进入热风腔室36。设计意图：设计烟气腔室37旨在充分利用烟气余热，进一步加热热风，间接加热物料，如附图7所示，烟气腔室37中上腔3700、下腔3701、烟气进口36、烟气出口34的优化设计，对烟气形成导向作用，确保烟气在整个腔室中的合理分配，具体的：烟气自下腔3701一端进入，逐渐弥漫在整个下腔3701中，再经连接管33由下腔3701的另一端进入上腔3701的另一端，逐渐弥漫在整个上腔3700中，最后由上腔3700的一端流出】

结合附图14，针对热风腔室36中热风、和烟气腔室37中烟气去向设计，在本实用新型的一个实施例中，热风腔室36中热风直接或间接加热物料后，一路直接外排，一路返回热交换器15内，形成热风内循环；烟气腔室37中流出的烟气直接外排。

结合附图14，在本实用新型的一个实施例中，热交换器15为一级或相串接的两级热交换器15。【设计意图：用户采用一级还是两级热交换方式，需根据实际情况而定，必须满足以下两点，其一，确保烟气排放温度达到环保要求，其二，充分利用烟气的余热，若采用两级热交换方式，烟气从二级热交换器1501排出，新风二级热交换器1501进入】

结合附图14，针对烟气和热风在自然状态下气流缓慢的问题，在本实用新型的一个实施例中，热风外排之前接入烘焙旋风器30，由烘焙旋风器30除尘后外排，烘焙旋风器30连接烘焙风机31，借助烘焙风机31使热风强制流动。烟气外排之前接入烟气风机32，借助烟气风机32使烟气强制流动。

结合附图8、9、11，针对物料可能从筛板23中带出，在本实用新型的一个实施例中，其一，在筛板23前端增设收集槽29，加热后的新风内穿过程中，若有物料从筛板23中带出，则汇于收集槽29中，再由收集槽29出料口直接出料。其二，筛板23的后端设有物料挡板24，筛板23与物料挡板24之间预留有一定空间。【设计意图：物料挡板24设计时，尺寸不得小于筛板23的尺寸，并且不能影响通风效果。设计物料挡板24目的在于：其一，防止焙炒转鼓2内物料直接接触筛板23，减少物料磨损，其二，防止物料将筛孔堵塞，保证通风顺畅】

结合附图11、12，在本实用新型的一个实施例中，物料挡板23的后端设有镂空支撑板25，镂空支撑板25由六块筋板拼接连接而成，镂空支撑板25通过轴套套接在转轴17上，并与焙炒转鼓2内壁相连接。【设计意图：镂空设计旨在保证通风顺畅，支撑板设计旨在增加整体强度，并为转轴17提供支撑力】

结合附图1、2、3，焙炒转鼓2内壁面处设有搅拌片，针对搅拌片结构优化设计，在本实用新型的一个实施例中，搅拌片分长叶片6和短叶片5，长叶片6与短叶片5旋向相反、并呈相间分布，其中，长叶片6贯穿焙炒转鼓2长度设置，长叶片6分靠近料门12的前段和远离料门12的后段；短叶片5位于焙炒转鼓2内壁中部，其根部与焙炒转鼓2内壁不完全相连。【设计意图：长叶片6与短叶片5旋向相反，正转进料时，长叶片6与短叶片5一正一反，使物料在焙炒转鼓2内搅拌均匀；长叶片6与短叶片5相间分布，物料在焙炒转鼓2内从正转→反转→再正转→再反转，循环往复，使物料在较短时间搅拌均匀；正转进料时，搅拌片一长一短、一正一反，其一，长叶片6正转力矩＞短叶片5反转力矩，可保证进料完全，其二，因正转进料时，短叶片5反转，使物料不会堆积在焙炒转鼓的一侧；反转出料时，长叶片6与短叶片5一长一短、一反一正，其一，长叶片6反转力矩＞短叶片5正转力矩，可保证出料完全，其二，因反转出料时，短叶片5正转，会阻碍物料出料，故其根部与焙炒转鼓2内壁不完全相连，削弱正转力，保证出料完全】

结合附图2、3，针对长短叶片结构优化设计，在本实用新型的一个实施例中，长叶片6前段为短螺距锥螺旋，后段为长螺距直螺旋，短叶片5为长螺距直螺旋。【设计意图：搅拌片采用以上结构，便于物料在焙炒转鼓2内搅拌均匀，螺旋过渡设计，便于实现快速进出料】

结合附图1、3，针对焙炒转鼓2结构优化设计，在本实用新型的一个实施例中，焙炒转鼓2中部为直筒段3、前后两端为内径渐缩的喇叭筒段4。【设计意图：焙炒转鼓2设计为中部圆筒、两端渐缩的喇叭筒结构，相对于直筒结构，该设计使物料集中在中部直筒段3，防止出现加热不均，具体如下：1）前端喇叭筒形成一定斜度的过渡，其一，便于进出料，其二，正转进料时，配合盘旋的螺旋形叶片，起到阻挡物料的作用，防止物料在前端堆积；2）后端喇叭筒形成一定斜度的过渡，防止物料在后端侧堆积，出料时，配合短叶片5，保证出料完全】

结合附图1、2、3、8，在本实用新型的一个实施例中，焙炒转鼓2外壁设有环形带1，环形带1处设有耐高温石墨盘根，焙炒转鼓2与热风腔室36之间通过环形带处的耐高温石墨盘根旋转配合。【设计意图：设计环形带1的目的在于，其一，可以增加焙炒转鼓2的整体强度，其二，环形带1便于加工成一定的光滑度，方便与耐高温石墨盘根形成旋转密封，避免热风热量散失，增强密封效果】

结合附图5、6，在本实用新型的一个实施例中，料仓8与料门12通过上下两段下料管13可分离相连，料门12通过料门支架26连接在机架9上，料门支架26处设有滑轨、滑动气缸（未图示），滑动气缸拉动料门12沿滑轨滑动，实现料门12的启闭。【设计意图：进出料在同一口，下料管13分上下两段，料门12与滑动气缸连接，实现启闭的自动控制】

结合附图4、5、6、7，在本实用新型的一个实施例中，料仓8下方的下料管13处设有三个下料阀21。其中，上端的下料阀21用于切断料斗出料，其余两个下料阀21用于避免潮气上串。

本实用新型的一种精酿啤酒用麦芽焙炒炉，其焙炒工艺如下：

外部驱动组件7的电机启动，焙炒转鼓2正转，燃烧器18点火，烟气风机32启动，烘焙风机31启动，焙炒转鼓2开始预热，焙炒炉下料阀21开启，物料进入焙炒转鼓2，进料完毕，下料阀21关闭。燃烧器18点火时，可燃物在燃烧室19内燃烧，燃烧所产生的烟气送入热交换器15内，与新风口进入的新风进行热交换后自烟气口进入烟气腔室37，热交换后的新风进入热风腔室36。

如附图7、11、14所示，烟气流通工艺：在烟气风机32作用下，烟气经一级热交换器1500进入烟气腔室37，由下腔3701一端进入，逐渐弥漫在整个下腔3701中，再经连接管33由下腔3701的另一端进入上腔3701的另一端，逐渐弥漫在整个上腔3700中，最后由上腔3700的一端流出，后经二级热交换器1501与新风发生热交换后，再经烟气风机32排出室外。

如附图8、9、11、14所示，热风循环工艺：热风进入热风腔室36内，物料加热方式分两种：

方式一：风阀一20开启，风阀二28关闭时，热风流向如附图8所示，此时，热风间接加热焙炒转鼓2外壁；

反之，方式二：风阀一20关闭，风阀二28开启时，热风流向如附图9所示，热风经转向管段11、筛板23进入焙炒转鼓2内直接加热物料，然后经料门12处的排风管排出。

热风腔室36热风直接或间接加热物料后，一路进入烘焙旋风器30，除尘后直接外排，一路经二级热交换器1501、一级热交换器1502返回热风腔室36内进入内循环。其中，物料挡板24防止焙炒转鼓2内物料直接接触筛板23，减少物料磨损，还可以防止物料堵塞筛孔，保证通风顺畅。

焙炒期间，根据焙炒工艺需要，打开喷淋管22喷水适量。热风经料门12处的排风管排出，一路进入烘焙旋风器30，除尘后外排，在焙炒初期，主要是外排潮气。

焙炒结束后，料门12开启，外部驱动组件7的电机启动，焙炒转鼓2反转出料，完成本次焙炒流程。