专利名称：用于生产和灌装啤酒的酿酒设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的用于生产和灌装啤酒的酿酒设备。
背景技术：
酿酒设备通常由多个设备部分组成，以便首先在不同的设备部分中逐步地从原材料中生产出啤酒麦芽汁，随后将所述啤酒麦芽汁发酵成啤酒，并且最终将可饮用的啤酒灌入瓶中。在此，在所有设备部分中需要过程能量，以便能够进行不同的部分过程。在此，对于下面说明的本发明，在酿酒设备的不同的设备部分中仅对用于生产啤酒麦芽的酿造间设备和用于将啤酒灌入瓶中的灌装设备特别感兴趣。但是，所述酿酒设备总体上当然还可以包括其它设备组成部分。本发明涉及酿酒设备的尽可能有效的能量供应，并且在此特别是涉及为酿酒设备特别有效地提供过程热。因为在酿造间设备中，在糖化时，特别是在麦芽糖化醪煮沸时，以及在制备麦芽汁时，特别是在麦芽汁煮沸时，需要特别多的过程热。同样地，在酿酒设备中， 在将啤酒灌入酒瓶中时和在所有在此相关的部分过程中，特别是在清洗酒瓶时和在巴氏杀菌时，消耗过程热的相当大的部分。在已知的酿酒设备中，为了给酿造间设备和灌装设备供应过程热，设有中央的能量供应网，传热介质，例如水蒸汽和/或高温水在所述能量供应网中循环，并且因此为不同的设备部分提供相应地所需要的过程热。在此，为了将所需要的过程热输入中央的能量供应网中，通常设有热电站，在所述热电站中燃烧化石燃料，并且以这种途径将传热介质加热到所需要的温度水平上。具有用于为所有设备部分提供过程热的中央的能量供应网的这样的酿酒设备具有下述缺点，即，没有考虑到在不同的设备部分中过程热所需要的不同的温度水平。换句话说，这意味着，总的过程热必须借助从具有最高的最大温度的部分过程中获得的能量密度输入中央的能量供应网中。如果例如对于在酿酒设备中的部分过程，需要传热介质的165°C 的温度，那么在酿酒设备中需要的总的过程热必须以相应于所述最大温度的能量密度输入。因此，排除了用于运行酿酒设备的多种能量生成方法的应用，因为在多种能量生成方法，特别是可替代的能量生成方法中，不能达到具有相应高的最大温度水平的高的能量密度。
发明内容
因此，基于所述现有技术，本发明的目的是，提出一种用于生产和灌装啤酒的新型的酿酒设备，在所述酿酒设备中可实现通过可替代的能量生成方法代替用于产生过程热的化石燃料。所述目的通过如权利要求1的理论的酿酒设备得以实现。本发明的有利的实施形式是从属权利要求的主题。本发明基于用于操作在酿造间设备中和在灌装设备中的不同的部分过程的温度水平的分析。在此已经认识到，在酿造间设备的部分过程中的最大的温度水平比在灌装设备中的部分过程的最大的温度水平要高出很多。因此，与用于操作在酿造间设备中的部分过程的过程热相比，用于运行灌装设备的过程热部分能够以更低的能量密度输入，并且因此借助不同的能量生成方法输入。因此，根据本发明在酿酒设备中提出，为了给酿造间设备提供具有过程热的形式的过程能量，设有第一能量供应网，反之，为了给灌装设备提供具有过程热的形式的过程能量，设有第二能量供应网。在此，传热介质，例如热水或蒸汽分别在两个能量供应网中循环。在此，所述传热介质对于两个能量供应网而言在不同的能量生成设备中相互分开地分别加热，所述不同的能量生成设备分别与两个能量供应网相关联，并且然后，通过传热介质的循环分配在酿造间设备中的不同的耗能装置上或在灌装设备中的不同的耗能装置上。因为第一能量供应网与第二能量供应网分开，所以用于灌装设备所需要的过程热能够以较低的能量密度输入第二能量供应网中。因此根据本发明提出，在第一能量供应网中的传热介质的最大温度高于在第二能量供应网中的传热介质的最大温度。然后，通过一方面在酿造间设备中并且另一方面在灌装设备中温度水平的分开可实现，用于运行灌装设备所需要的总的过程热借助相应低的能量密度，也就是说借助相应低的温度产生，并且能够输入第二能量供应网中。只有为运行酿造间设备而保留的在过程热上的剩余需求必须借助相应高的能量密度产生，以至于酿造设备在过程热上的总需求的相应较小的部分必须借助相应高的能量密度产生，并且必须通过第一能量供应网分配。 在第一能量供应网中或在第二能量供应网中的传热介质具有哪个最大温度基本上是任意的，并且必须适应于酿造间设备或灌装设备的不同的部分过程中的相应的需求。 根据一个优选的实施形式，在第一能量供应网中的传热介质具有超过100°c的最大温度。由此获得的相对高的能量密度毫无问题是足够的，以便实施酿造间设备的通常的部分过程， 特别是糖化过程和麦芽汁煮沸过程。在第二能量供应网中的传热介质的最大温度应优选在75°C和99°C之间的温度范围中，特别是在85°C和95°C之间的温度范围中。在第二能量供应网中的传热介质的所述温度水平下，可不费力地进行在灌装设备中的所有重要的部分过程，特别是用于清洗用过的酒瓶的酒瓶清洗过程和/或用于冲洗未使用过的新酒瓶的冲洗过程和/或用于被灌入瓶中的啤酒的巴氏杀菌的巴氏杀菌过程。此外，通过在第二能量供应网中的低于100°C的温度水平可达到，能够提出多个能量生成方法，特别是可替代的能量生成方法，以便提供所需要的过程热。用于将过程热输入与酿造间设备相关联的第一能量供应网中的能量生成设备显然也能够以借助化石燃料点火的传统的热电站的类型构成。但是，为了改善在酿酒设备运行时在减少温室气体方面的CO2平衡，特别有利的是，在第一能量供应网的能量生成设备中可通过气化和/或燃烧，热利用生物质。为此使用例如用于燃烧木屑的热电站的生物质利用设备，所述生物质利用设备通过生物质的气化和/或燃烧产生用于输入第一能量供应网的所需要的过程热。在此释放的CO2正好相当于之前结合在生物质中的温室气体的量。因为酿酒设备的总的能量需求不必通过生物质的热利用来提供，而是仅提供用于供应酿造间设备的部分，所以生物质利用设备能够采用合适的尺寸和设计。特别有利的是，生物质利用设备构造为，使得在生物质利用设备中能够热利用在酿造间设备中生产啤酒时在啤酒麦芽汁的提纯或过滤期间所产生的废麦糟。因此从而达至IJ，不必从外部将燃料供给用于为酿造间设备供应过程热的能量生成设备，而是燃料，即废麦糟源自生产过程本身。在此，结合根据本发明的借助两个分开的能量供应网分开温度水平的原理的优点在于，提供用于热利用的废麦糟的量虽然不足够满足酿酒设备的总的过程热需求，但是足够用于满足在酿造间设备本身中的过程热需求。也就是说，用于利用废麦糟的热利用过程适于提供过程热的量，所述量在能量密度方面和在能量需求方面适于为在酿造间设备中的所有部分过程供应过程热根据本发明的分开在酿造间设备和灌装设备之间的能量水平的原理可实现能量生成设备的使用，在所述能量生成设备中，过程热借助相对低的能量密度产生。因此，特别是可以通过根据本发明的分开能量水平的原理使用用于运行酿酒设备的可替代的能量生成设备，所述能量生成设备至今为止由于相对低的能量密度不能利用在其中产生的过程热。特别是可使用太阳能热设备，在所述太阳能热设备中，通过使用太阳能加热热水。也可设想使用地热设备的可能性，在所述地热设备中通过使用地热加热热水。此外，也存在使用来自酿酒设备的其它过程的废热的可能性。为此借助废热回收设备再次获得废热，并且借助包含在废热中的能量加热热水。在废热回收设备中回收哪种类型的废热原则上是任意的。特别有利的是，在酿酒设备中设有产生电的组合式热电站。然后，组合式热电站在发电中产生的废热可再次用于加热热水，所述热水作为传热介质在第二能量供应网中循环。当酿酒设备具有燃料电池时， 提供使用废热的其它可能性。燃料电池也允许产生电能，其中，通过使用废热回收设备，在此产生的废热作为过程热被输入第二能量供应网中。也可以使用来自酿酒设备的冷却循环的废热或来自酿酒设备的压缩机的废热，以便加热热水，并且以这种方式将过程热输入第二能量供应网中，所述废热例如在用于冷却的冷却设备中是必需的。只要在酿酒设备中设有用于组合发电和发热的组合式热电站，那么所述组合式热电站应在酿酒厂的温室气体平衡的方面优选借助生物气运行。换句话说，这意味着生物气在组合式热电站中燃烧，以便以这种方式产生电能和过程热。在组合式热电站运行时使用哪种类型的生物气原则上也是任意的。为了避免从外部输入生物气，可在酿酒设备中设有发酵设备，在所述发酵设备中酿酒设备的废水发酵，并且部分地转换成生物气。对酿酒厂的废水，特别是通过在压榨设备中压榨湿的废麦糟产生的废水通常特别适用于在发酵设备中发酵。只要在酿酒设备中热利用废麦糟，以便提供用于第一能量供应网的过程热，那么这样的压榨过程总归是必要的，因为否则废麦糟的热利用是不可能的，或是只是非常有限地可能的。为了能够尽可能完全地充分利用所产生的过程热，特别有利的是，利用来自与灌装设备相关联的第二能量供应网的多余的过程热来制冷。为此可使用吸收式制冷机，在所述吸收式制冷机中，过程热转换成冷却功率。
在附图中示意地示出且在下面示例地阐述本发明的不同的方面。附图中示出图1示出一方面在酿酒厂的酿造间设备中和另一方面在酿酒厂的灌装设备中的不同的部分过程的不同的温度水平；
图2示出酿酒设备的示意图，所述酿酒设备一方面具有酿造间设备的过程热供应装置，并且另一方面具有灌装设备的过程热供应装备。
具体实施例方式图1示出一方面在酿造间设备01中和另一方面在灌装设备02中的部分过程的温度水平。在此，在酿造间设备01中，麦芽汁相继在糖化过程03、提纯过程04和麦芽汁煮沸过程05期间被加热到直至最大的温度水平06，并且随后在麦芽汁冷却过程07中冷却下来。 在灌装设备02中确定酒瓶清洗过程09的最大的温度水平08，相反，在巴氏杀菌过程10中和在灌装过程11中温度明显更低。在酿造间设备01中的最大温度06和在灌装设备02中的最大温度08之间的差是根据本发明的酿酒设备的基础，所述酿酒设备具有用于为酿造间设备01供应过程热和为灌装设备02供应过程热的分开的能量供应网。图2示出具有示意地示出的酿造间设备01和示意地示出的灌装设备02的酿酒设备12的示意的部分图。在过程热供应方面，酿造间设备01和灌装设备02通过边界13相互分开。第一能量供应网16用于为糖化容器14和麦芽汁煮沸容器15供应所需要的过程热，过程热从第一能量生成设备17输入所述第一能量供应网中。在已示出的示例中，热电站18用作用于将过程能量输入第一能量供应网16中的第一能量生成设备，在提纯容器20 中提纯时所产生的废麦糟能够在所述热电站的示意地示出的燃烧锅炉19中燃烧。以这种方式可产生具有高于100°C的温度的热蒸汽或热水，并且通过能量供应网16分配在酿造间设备01的不同的部分过程上。第二能量供应网21用于为在灌装设备02中的部分过程供应过程热，过程热从第二能量生成设备22输入所述第二能量供应网中。在第二能量生成设备22中产生的过程热通过第二能量供应网21传递到酒瓶清洗设备23上、酒瓶巴氏杀菌设备M上和CIP(就地清洗)清洗设备25上。在所示出的实施例中，组合式热电站沈用作第二能量生成设备22，借助所述组合式热电站能够产生电能，并且能够将所述电能输入电网中。为了操作组合式热电站26，生物气燃烧，所述生物气通过废水的发酵产生，其中，特别是利用在压榨来自提纯容器20中的废麦糟时产生的压出水作为废水。在组合式热电站26的必要的冷却时产生的废热作为过程热通过第二能量供应网21输入灌装设备02的不同的设备部分中。
权利要求
1.一种用于生产和灌装啤酒的酿酒设备(12)，具有酿造间设备(01)，在所述酿造间设备中，在利用过程能量的情况下从原材料中生产啤酒麦芽汁；以及灌装设备(02)，在所述灌装设备中，在利用过程能量的情况下将从所述啤酒麦芽汁中制成的啤酒灌入包装容器中，特别是酒瓶中，其特征在于，为了给所述酿造间设备(01)提供过程能量，设有第一能量供应网(16)，具有第一温度水平的过程热从至少一个第一能量生成设备(17)输入所述第一能量供应网中，并且通过传热介质分配在所述酿造间设备(01)中的不同的耗能装置(14、15)上，并且为了给所述灌装设备(02)提供过程能量，设有第二能量供应网(21)，具有第二温度水平的过程热从至少一个第二能量生成设备(22)输入所述第二能量供应网中，并且通过传热介质分配在所述灌装设备(02)中的不同的耗能装置(23、24、25)上，其中，在所述第一能量供应网中的所述传热介质的最大温度高于在所述第二能量供应网中的所述传热介质的最大温度。
2.如权利要求1所述的酿酒设备，其特征在于，在所述第一能量供应网(16)中的所述传热介质的所述最大温度高于100°C。
3.如权利要求1或2所述的酿酒设备，其特征在于，将过程热从与酿造间设备相关联的第一能源供应网(16)供给糖化过程和/或麦芽汁煮沸过程。
4.如权利要求1到3之一所述的酿酒设备，其特征在于，在所述第二能量供应网(21) 中的所述传热介质的所述最大温度在75°C和99°C之间的温度范围中，特别是在85°C和 95°C之间的温度范围中。
5.如权利要求1到4之一所述的酿酒设备，其特征在于，将过程热从与所述灌装设备相关联的第二能量供应网(21)供给用于清洗已用过的酒瓶的酒瓶清洗过程和/或用于冲洗未使用过的新酒瓶的冲洗过程和/或用于啤酒的巴氏杀菌的巴氏杀菌过程。
6.如权利要求1到5之一所述的酿酒设备，其特征在于，用于将过程热量输入与所述酿造间设备(01)相关联的第一能量供应网(16)的能量生成设备(17)以生物质利用设备 (18)的类型构成，在所述生物质利用设备中能够通过气化和/或燃烧来热利用生物质。
7.如权利要求6所述的酿酒设备，其特征在于，在所述生物质利用设备中能够通过气化和/或燃烧来热利用在所述酿造间设备(01)中生产麦芽汁时在啤酒麦芽汁的提纯或过滤时所产生的废麦糟。
8.如权利要求1到7之一所述的酿酒设备，其特征在于，用于将过程能量输入与所述灌装设备(02)相关联的第二能量供应网(21)的能量生成设备(22)构成为如下类型太阳能热设备，在所述太阳能热设备中能够通过使用太阳能加热热水；和/或地热设备，在所述地热设备中能够通过使用地热加热热水；和/或废热回收设备，在所述废热回收设备中能够通过使用来自其它设备部分(26)的废热加热热水。
9.如权利要求8所述的酿酒设备，其特征在于，在所述废热回收设备中，利用来自所述酿酒设备(12)的组合式热电站(26)的所述废热或来自所述酿酒设备(12)的燃料电池的所述废热或来自所述酿酒设备(12)的冷却循环的所述废热或来自所述酿酒设备(12)的压缩机的所述废热来加热热水。
10.如权利要求9所述的酿酒设备，其特征在于，热利用在所述酿酒设备(12)的所述组合式热电站(26)中的生物气，以用于产生电和过程热。
11.如权利要求10所述的酿酒设备，其特征在于，热利用在所述酿酒设备(12)的所述组合式热电站(26)中的生物气，所述生物气在发酵设备中通过所述酿酒设备(12)的废水发酵而制成。
12.如权利要求11所述的酿酒设备，其特征在于，用于在所述发酵设备中产生所述生物气的所述废水通过在压榨设备中压榨来自所述酿造间设备(Ol)的湿的废麦糟而制成。
13.如权利要求1到12之一所述的酿酒设备，其特征在于，能够利用来自与所述灌装设备(02)相关联的所述第二能量供应网(21)的多余的过程热在吸收式制冷机中制冷。
全文摘要
本发明涉及一种用于生产和灌装啤酒的酿酒设备(12)，其具有酿造间设备(01)，在所述酿造间设备中，在利用过程能量的情况下从原材料中生产啤酒麦芽汁；以及灌装设备(02)，在所述灌装设备中，在利用过程能量的情况下将从所述啤酒麦芽汁中制成的啤酒灌入包装容器中，特别是酒瓶中，其中，为了给所述酿造间设备(01)提供过程能量，设有第一能量供应网(16)，具有第一温度水平的过程热从至少一个第一能量生成设备(17)输入所述第一能量供应网中，并且通过传热介质分配到在所述酿造间设备(01)中的不同的耗能装置(14、15)上，并且其中，为了给所述灌装设备(02)提供过程能量，设有第二能量供应网(21)，具有第二温度水平的过程热从至少一个第二能量生成设备(22)输入所述第二能量供应网中，并且通过传热介质分配在所述灌装设备(02)中的不同的耗能装置(23、24、25)上，其中，在所述第一能量供应网中的所述传热介质的最大温度高于在所述第二能量供应网中的所述传热介质的最大温度。
文档编号C12C13/00GK102369269SQ201080011755
公开日2012年3月7日 申请日期2010年3月2日 优先权日2009年3月19日
发明者格尔德·维甘德, 路德维格·舍勒, 鲁道夫·米歇尔 申请人:基伊埃酿造系统有限公司