专利名称：用于加热流体的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在例如酿酒的饮料技术中对诸如糖化醪、麦芽汁等的流体进行加热的设备。
背景技术：
在酿造工业中，这种设备例如称为糖化醪煮沸锅或麦芽汁煮沸锅。为了对流体进行加热，在流体区域内设置了至少一个可加热的接触表面。这可以是例如储箱的侧壁和/或底部，或者也可以是专门为加热设置的接触表面。这些容器具有容纳数十吨或更多流体的容积。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能以较快速度对流体进行加热并转化的设备。
通过根据权利要求1或根据权利要求14的设备而实现所述目的。
饮料技术中对卫生要求较高。从而，标准的做法是以这样的方式设计与饮料或其半成品接触的所有区域，即如果可能，不形成可粘着产品残余物和/或可出现细菌寄生(load)的角落或拐角。这就是内表面总是制成为尽可能光滑和平滑或规则的原因。
已经发现如果接触表面至少部分地是不规则的，那么通过对流体(如糖化醪、麦芽汁)进行加热的设备的接触表面就能实现较好地将热传递到流体中。
已经证明当不规则为波浪和/或气泡和/或凸起的形式时是特别有利的，这是因为此时在接触表面上实现了良好的流体流态。能够避免流体在一位置或在接触表面的一部分上存留较长时间、并粘着或聚集在所述位置处的聚集区域和层。不规则促进了材料的交换和转化。
为了使制造技术尽可能简单，周期性的不规则是有利的。
接触表面是双层壁(double-walled)的实施例是特别有利的。加热剂(如蒸汽或高压热水)能进入到接触表面的两个壁之间的空间内，以对流体进行加热。
在朝向流体区域的壁比其它壁薄或与之一样厚时，会获得特别高的传热率。较厚的壁从而能承载较薄的壁，以便吸收流体施加在接触表面上的力、或由接触表面自身重量而产生的力。
通过在两个壁之间的多个互连点而获得稳定的结构。从而能在互连点之间有利地形成不规则区域。
较厚的壁有利地是平滑或规则的，从而能在所述壁上容易地设置外围连接。
当设置用于使流体在运动方向上沿接触表面运动并传输通过接触表面的装置时，对有效的加热也是有利的。这防止了流体在接触表面上变得过热的情形，并进一步使仍然较冷的流体能与接触表面接触。
当两个壁之间的互连点具有细长形状并相对于流体的运动方向倾斜布置时也是有利的。这能引起流体沿横向于主流方向的相对流动，该相对流动可导致材料在接触表面上的精细混合和有效交换。
通过接触表面是双层壁并且朝向流体区域的壁比接触表面背离流体区域的壁薄或与之一样厚的设备来实现根据本发明的目的。由于双层壁的接触表面，从而可使加热剂(如蒸汽或高压热水)在接触表面的两个壁之间流动以对流体进行加热，这由于朝向流体区域的壁的壁厚较小而产生了较好的热流。
现在将参考附图对本发明的实施例进行描述，在这些附图中，图1是设备的三维示意图；图2是设备的示意性剖视图；图3是侧壁的一部分的示意性视图；图4是底部的一部分的示意性视图；
图5是侧壁的三维示意图；图6是侧壁的示意性剖面图；图7是表示加热率作为酿造数量的函数的曲线图。
具体实施例方式
图1表示用于加热流体的设备1。以下，将以示例的方式相对于用于加热流体的一般设备对糖化醪煮沸锅的示例进行讨论。通过类比，这也适用于麦芽汁煮沸锅或其它在例如酿酒的饮料技术中用于对流体进行加热的设备。
糖化醪煮沸锅1包括侧壁2和底部6。在本示例中，侧壁具有外圆柱形表面的示例性形状，但它也可具有其它的形状。在图1的示例中，在前方区域中被剖开的情况下示出了侧壁2，从而可以看到糖化醪煮沸锅1的内部。底部6是圆锥形的并在中部终止，且向下指向出口4。侧壁部分5靠近底部6的圆锥体横向设置。可设置所述侧壁部分用于支撑糖化桶1。
底部6和侧壁2形成内部3，因为所述内部可注入糖化醪，从而该内部3在这里为流体区域。在这里，侧壁2和底部6二者均可构成为可加热的接触表面，即构成为加热表面。然而，也可以仅将底部6或仅将侧壁2构成为可加热的接触表面。
也可设置可加热的内部部件，如内壁构件和/或一个或多个可加热搅伴器等。可设置这些部件以替代可加热的底部6和/或可加热侧壁2，或在底部6和/或侧壁2之外还设置这些部件。
供应装置8设置在侧壁2的上端处。能通过供应装置8向侧壁2供应热蒸汽。
侧壁2是双层壁的(见图2)，从而蒸汽能通过供应装置8而进入到侧壁2的两个壁之间的空间内。
蒸汽可在壁之间向下流动，从而对侧壁2进行加热。在侧壁2的下端处设置用于过剩蒸汽或冷凝物的出口装置10。
除了热蒸汽外，也可提供任何其它的加热剂，如高压热水。
图1示出了在侧壁2的两个壁之间的环形互连点11a和线性互连点11b。
底部6也是双层壁的。在图1中以相应的方式用12a和12b标明了底部6的两个壁之间的互连点。
图2以横截面的形式示出了图1的设备。这里还示出了搅拌器的叶片17。所述叶片17仅以示例的方式示出，它还可具有任何其它合适的形状。而且，搅拌器并不必包括搅拌器叶片，而是可配置有用于使流体运动的任何其它合适的装置。除了搅拌器之外，可设置循环泵装置用于使流体沿着接触表面运动。
如可从图2中看到的那样，侧壁2和底部6是双层壁的。侧壁2具有外壁2a和内壁2b。底部6具有外壁6a和内壁6b。内壁2b和6b具有波浪、气泡或凸起形式的形状，由此将内壁2b、6b制成为不规则的。这些不规则区域是在互连点11a、11b或12a、12b之间形成的(见图1)。
图2还示出了供应装置14和出口装置16。
空腔18位于侧壁2的壁2a和2b之间，这些空腔是连续地相互连通的，从而蒸汽可从供应装置8通过空腔18流出到出口装置10。类似地，空腔19设置在壁6a和6b之间，从而蒸汽可从供应装置14流出到空腔19内，而且冷凝物/蒸汽可通过空腔而进入到出口装置16中。还能沿圆锥体向下偏移地进一步将供应装置14布置在内部。类似地，供应喷嘴8能稍微延伸到更下方处，这是因为在这一情形下，仍然可保证向糖化醪煮沸锅的上端输入足够的热量。因为从不将糖化醪煮沸锅1完全充满直到最上端，所以侧壁2的最上端不必被完全加热。
图3示出了侧壁2的一部分。环形互连点11a和线性互连点11b连接了两个壁2a和2b。这里，将互连点11a和11b布置成规则的六边形样式。也可以是正方形或矩形或其它规则或不规则的样式。也可以仅设置环形互连点11a或仅设置线性互连点11b来代替环形互连点11a和线性互连点11b的组合。
图4示出了底部6的一个片段。这里也示出了环形互连点12a和线性互连点12b。
线性互连点11b、12b相对于切线方向倾斜布置。在用搅拌器操作糖化醪煮沸锅期间，糖化醪在某点处沿切线方向(运动方向)流入到煮沸锅中。这里，互连线11b、12b相对于所述运动方向布置成倾斜的，从而引起一定的横向流动分量(在底部上径向向内或向外，而在侧壁上沿垂直方向)。
由于形状不同的互连点11a、11b、12a、12b的作用，从而可针对不同的要求，相互独立地使互连点最优化。一方面，互连点11、12具有将两个壁保持在一起的功能，通过环形互连点11a、12a可特别好地实现该功能。另一方面，细长形状(11b、12b)也使其具有引起相对流动的功能(见以上所述)。通过同时设置两种或更多类型的互连点能同时实现这两个效果。
然而侧壁2和底部6也能仅设有环形互连点11或仅设有线性互连点12。
而且，还可设置椭圆形、矩形或其它形状的互连点来代替环形或线性的互连点。由于相应取向的椭圆形并因而是细长的互连点，可使连接的承载能力较高，并通过一种互连点实现引起横向流动的功能。
图5和图6以示例的方式示出了侧壁2在仅设有环形互连点11处的放大的详细图。然而，相应的形状对其它互连点是同样明显的。与图1和图2相比，侧壁1在图5和图6中旋转了90°。
图5和图6中的每个图均示出了具有壁2a和壁2b的侧壁2。壁2a是平滑或规则的，而壁2b显示了不规则。壁2b在点11处连接到壁2a上。壁2a和2b在所述点处相互紧密地靠在一起。互连点11可例如是焊点。这些互连点11优选地制成为环形，从而确保壁2a和2b之间良好的以及可加载的连接。在互连点11之间设置有空腔18。这些空腔是通过包含在侧壁内的不规则区域(其具有波浪、气泡或凸起的形式)形成的。在图5中由附图标记20标记一个不规则区域。图5中的以弓形方式在互连点11之间延伸的线只用来表示不规则。然而它们并不代表壁2b的任何真实构件。
图6为了说明的原因以稍微放大的形式示出了不规则区域和空腔18。
如在图6中可见到的那样，壁2b的壁厚d2小于壁2a的壁厚d1。壁2b的厚度d2例如为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毫米、6.0毫米、6.5毫米、7.0毫米、7.5毫米、8.0毫米、8.5毫米、9.0毫米、9.5毫米或10.0毫米。
壁2a的厚度d1可为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、5.0毫米、5.5毫米、6.0毫米、6.5毫米、7.0毫米、7.5毫米、8.0毫米、8.5毫米、9.0毫米、9.5毫米、10.0毫米或10.5毫米。
在图4中示出的底部构件6的与图5和图6相对应的视图是非常类似的。
诸如不锈钢的可焊接材料适于作为壁2a、2b的材料。从而连接点11可以是焊点。为了形成侧壁2和底部6，在互连点11或12处将两块不同厚度的板相互焊接在一起。沿边缘以压力密闭以及优选无缝的方式将两块板的边缘部分相互焊接在一起。随后，在相应的压力下，将加压介质作用在两块板之间的空间上，从而较薄的板2b将向外凸起，如图2、图5和图6所示的那样。底部6的构件也是这样。
侧壁2和底部6二者有利地由不同的片段构成，但也可由单个部件构成。由于互连点11a、11b和12a、12b的相同结构，可由相同的管状材料制成底部和侧壁。
在图7中绘制了两种情形下作为酿造数量函数的加热率。在第一种情形下(下面的线)，采用了传统的糖化醪煮沸锅。可看到，随着酿造数量的上升，加热率从大约1℃每分钟下降到小于0.5℃每分钟。加热率的下降主要是由于糖化醪残余物粘着在表面上，这些残余物阻碍了热传递(结垢)。在清洗了糖化醪煮沸锅之后，再次达到了1℃每分钟的初始加热率。
第二种情形示出了本发明实施例的作为酿造数量函数的加热率的结果。这里，加热率一方面比第一种情形中的大得多(大于2℃每分钟)。而且还明显的是，没有观察到作为酿造数量函数的加热率有所下降。从而可以以小得多的频率进行清洗循环，或者能完全省去清洗循环。
权利要求
1.一种用于在例如酿酒的饮料技术中对诸如糖化醪、麦芽汁等的流体进行加热的设备，在流体区域(3)内至少设置一个可加热接触表面(2、6)用于对流体进行加热，其特征在于，在所述接触表面(2、6)上设置了至少部分不规则的区域(20)。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述不规则区域(20)呈波浪和/或气泡和/或凸起的形式。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述不规则区域(20)是周期性的。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的设备，其特征在于，所述不规则区域(20)设置在底部(6)上和/或侧壁(2)上和/或与流体接触的另一表面上。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的设备，其特征在于，所述接触表面(2、6)是双层壁的。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，朝向流体区域(3)的壁(2b)比其它壁(2a)薄或与之一样厚。
7.根据权利要求5或6所述的设备，其特征在于，所述两个壁(2a、2b)在多个互连点(11a、11b、12a、12b)处互相连接，并且所述不规则区域(20)位于所述互连点(11a、11b、12a、12b)之间。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，朝向流体区域(3)的壁(2b、6b)在所述互连点(11a、11b、12a、12b)之间朝向所述流体区域(3)弯曲。
9.根据权利要求7或8所述的设备，其特征在于，背离所述流体区域(3)的壁(2a、6a)是平滑或规则的。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述两个壁(2a、2b、6a、6b)通过焊点在所述互连点(11a、11b、12a、12b)处相互连接。
11.根据权利要求1至10中任何一项所述的设备，其特征在于，设置装置(17)用于使流体沿运动方向沿所述接触表面(2、6)运动。
12.根据权利要求11在从属于权利要求7时所述的设备，其特征在于，所述互连点(11b、12b)是细长的并且其长度方向相对于流体的运动方向倾斜布置。
13.根据权利要求11或12所述的设备，其特征在于，所述运动装置包括搅拌器和/或循环泵装置。
14.一种用于在例如酿酒的饮料技术中对诸如糖化醪、麦芽汁等的流体进行加热的设备，在流体区域(3)内至少设置一个可加热接触表面(2、6)用于对流体进行加热，其特征在于，所述接触表面(2、6)是双层壁的，而且朝向流体区域(3)的壁(2b、6b)比背离流体区域(3)的壁(2a、6a)薄，或者与其一样厚。
全文摘要
本发明涉及一种用于在例如酿酒的饮料技术中对诸如糖化醪、麦芽汁等的流体进行加热的设备，在流体区域内至少设置一个可加热接触表面用于对流体进行加热，并且在所述接触表面上设置了至少部分不规则的区域。而且，本发明涉及一种用于在例如酿酒的饮料技术中对诸如糖化醪、麦芽汁等的流体进行加热的设备，其中在流体区域内设置至少一个可加热表面用于对流体进行加热，该接触表面是双层壁的，而且朝向流体区域的壁比背离流体区域的壁薄，或者与其一样厚。
文档编号F28F3/00GK1815132SQ200610003329
公开日2006年8月9日 申请日期2006年2月5日 优先权日2005年2月3日
发明者赫尔穆特·卡默洛荷 申请人:克朗斯股份公司