白酒低温发酵设备的制作方法

本发明涉及发酵设备，具体涉及一种白酒低温发酵设备。

背景技术：

目前用于白酒发酵的设备功能单一、结构落后，大量使用的是砖石结构的涂泥或不涂泥的发酵窖池与陶质地缸，很难与阀门、管道相连接，池顶使用封泥顶、地缸用盖板封顶，无法将发酵产生的二氧化碳气体收集和利用，任其消散于环境中，其数量之大可以和中国发酵白酒的吨位相比，酿酒产生的高纯度的二氧化碳资源白白浪费和造成环境的恶化。

传统白酒发酵窖池无法进行良好的传质传热，因此在炎热的夏季，酒醅无法降温，迫使白酒企业生产停产，停产时间根据各地气候的不同，一般2～3个月之间，严重影响了白酒企业的生产强度与生产量，造成了大量的人力资源的浪费。

因传统白酒发酵窖池内酒醅是用稻壳与原料加适量的水和曲组合而成，窖池本身不具备良好的液体传质和气体传质条件，因此引发了一系列的不利于白酒发酵的因素，如为了不使发酵热过高、只能以降低淀粉浓度为牺牲，而降低淀粉浓度又导致白酒产量的降低，白酒产量的降低又使白酒生产成本过高，进而导致白酒价格过高，为了使让普通消费者消费的起，只好搀兑食用酒精，使消费者对白酒的信任度降低，终其原因是传统白酒发酵窖池以远远落后于社会的需求。

除环境温度会使酒体的发酵温度升高外，酒体在发酵过程中自身也会产生热量，从而使酒体的温度升高。在发酵过程中，为了使酒体温度能够及时降低，需要及时对酒体进行搅拌；目前对酒体进行搅拌操作是由人工进行，人工成本投入较大；且对酒体进行搅拌时，需要打开发酵窖池，从而空气会进入发酵窖池，由于酒体发酵后期为无氧发酵，因此空气进入发酵窖池后，对发酵品质具有影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种散热效果好的白酒低温发酵设备。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

包括发酵筒体，发酵筒体内设有料槽，料槽底部设有漏料孔，发酵筒体的底部设有集液槽；其特征在于，还包括二氧化碳储罐、二氧化碳压力罐、排气管、连通管、进气管、压缩泵和控制器；所述排气管的两端分别与发酵筒体和二氧化碳储罐连通，所述连通管的两端分别二氧化碳储罐和二氧化碳压力罐连通，所述进气管的两端分别与二氧化碳压力罐和发酵筒体连通；所述排气管竖直设置，二氧化碳储罐设于发酵筒体上方，排气管内滑动连接有由磁性材料制成的第一活塞，排气管上端侧壁上设有位于二氧化碳储罐内的排气孔，排气管顶端封口，排气孔至排气管顶端的距离大于第一活塞的高度，排气管的顶端设有永磁体，所述二氧化碳储罐上设有泄压阀；所述压缩泵连接在连通管上，且连通管内设有进口与二氧化碳储罐连通、出口与二氧化碳压力罐连通的第一单向阀；所述进气管内设有电磁阀，发酵筒体内设有压力传感器，所述控制器均与电磁阀和压力传感器电连接。

本方案白酒低温发酵设备的原理在于：

发酵时将原料放置于料槽内，发酵形成的酒精原液经过漏料孔流入集液槽内。发酵初始时，第一活塞在重力的作用下处于排气管的最底端；随着原料的不断发酵，发酵筒体内的二氧化碳将不断增多，从而使发酵筒体内的压力增大。当发酵筒体内的压力增大到设定值后，压力传感器将向电磁阀反馈信号，从而电磁阀打开。二氧化碳压力罐内储存的高压二氧化碳将进入发酵筒体内，使得发酵筒体内的压力迅速升高，从而推动第一活塞向排气管的上端滑动。当第一活塞滑动至排气管顶端时，排气管上端的排气孔与排气管下端连通，二氧化碳将经过发酵筒体进入二氧化碳储罐内。第一活塞处于排气管顶端时，永磁体对第一活塞具有吸引作用，当第一活塞受到的气体压力和永磁体对第一活塞的吸引力的合力大于或等于第一活塞重力时，二氧化碳经过发酵筒体持续进入二氧化碳储罐内；随着第一活塞受到的气体压力逐渐减小，第一活塞将在重力作用下滑至排气管道底端，则发酵筒体停止排气，同时压力传感器受到的压力小于设定值，电磁阀关闭。

当电磁阀关闭后，压缩泵启动，从而将二氧化碳储罐内的二氧化碳压入二氧化碳压力罐内，直至二氧化碳压力罐内的压力增加至设定值后，压缩泵停止工作；而第一单向阀可以避免二氧化碳压力罐内的二氧化碳经过连通管返回到二氧化碳储罐内。直至发酵储罐内的压力再次增大到设定值之后，将进行下一次循环。二氧化碳储罐上设有泄压阀可保证二氧化碳储罐内的压力只能小于大气压，从而避免在发酵过程中二氧化碳储罐内的压力逐渐增加。

本方案产生的有益效果是：

在发酵过程中，随着二氧化碳的不断产生，电磁阀将反复开启，从而二氧化碳压力罐内储存的高压二氧化碳将反复经过发酵筒体进入二氧化碳储罐内，并将发酵过程中新产生的二氧化碳排出发酵筒体外。压缩泵将二氧化碳压缩至二氧化碳压力罐后，二氧化碳温度会上升，但由于发酵原料需要经过一定的发酵时间，发酵筒体内的压力才会增加，因此二氧化碳压力罐中的二氧化碳需要经过一段等待时间才能进入发酵筒体内，在该等待时间内，二氧化碳压力罐中的二氧化碳的温度将冷却至室温；在发酵原料发酵的过程中，发酵筒体内的温度将逐渐高于室温，因此当二氧化碳压力管中的二氧化碳进入发酵筒体后具有对发酵筒体内部进行降温的作用。

对发酵筒体内进行降温的时机由发酵筒体内的二氧化碳量控制，从而可进行自动降温，则在发酵过程中无需打开发酵筒体。通过二氧化碳气体对发酵筒体内进行降温，由于气体与发酵筒体内的原料接触面积更大，因此可以降温更均匀。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，还包括储水罐和降温管，所述降温管竖直设于发酵筒体内，储水罐内设储水腔，降温管的上端和下端分别与储水腔的上端和下端连通，降温管内滑动连接有第二活塞，所述第一活塞和第二活塞通过连杆固定连接，第二活塞上设有进口与降温管下端连通、出口与降温管上端连通的第二单向阀。

在优选方案一中，当第一活塞在排气管内向上滑动时，第二活塞将相对于降温管向上滑动，同时将储水罐中的水吸入降温管中，同时第二活塞上方的水被排入储水罐中；当第一活塞在重力作用下在排气管内向下滑动时，第二活塞也在降温管内向下滑动，此时第二单向阀打开，第二活塞下方的水进入第二活塞上方。

在优选方案一中，第一活塞每上下滑动一次，降温管内的水则更换一次，从而可以对发酵筒体内进行降温，避免发酵筒体内的温度持续升高。且将发酵原料堆放在降温管周围，可以对埋藏较深的原料进行降温。

优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，所述储水罐套设于发酵筒体外周，储水腔位于储水罐侧壁与发酵筒体侧壁之间；可以增强发酵筒体的散热，且水的比热容将大，温度比较稳定，因此可以使发酵筒体内的温度波动较小。

优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，所述料槽的侧壁内设有与降温管连通的夹层空腔，第二活塞可将夹层空腔密封；则降温管内的水将进入夹层空腔内，从而可以增大水与发酵筒体内部侧壁的接触面积，增加降温效率。

优选方案四：作为对优选方案三的进一步优化，所述降温管外设有多个导热片，进一步提高降温效率。

优选方案五：作为对优选方案四的进一步优化，所述二氧化碳压力罐设于储水腔中，以及时对压缩后的二氧化碳进行降温。

附图说明

图1是本发明白酒低温发酵设备实施例的结构示意图；

图2是图1中a部分放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：发酵筒体10、降温管11、料槽12、夹层空腔13、第二活塞14、第二单向阀15、二氧化碳储罐20、排气管21、排气孔22、磁铁23、第一活塞24、二氧化碳压力罐30、连通管31、压缩泵32、第一单向阀33、进气管34、电磁阀35、储水罐40、储水腔41。

实施例基本如图1、图2所示：

本实施例的白酒低温发酵设备，包括支架，固定在支架上的发酵筒体10、二氧化碳储罐20和二氧化碳压力罐30，以及排气管21、连通管31、进气管34和压缩泵32；发酵筒体10内设有料槽12，发酵筒体10的底部设有集液槽，料槽12上设有供发酵产生的液体流入集液槽中的漏料孔。排气管21的两端分别与发酵筒体10和二氧化碳储罐20连通，连通管31的两端分别与二氧化碳储罐20和二氧化碳压力罐30连通，进气管34的两端分别与二氧化碳压力罐30和发酵筒体10连通。排气管21竖直设置，二氧化碳储罐20设于发酵筒体10上方，排气管21内滑动连接有由铸铁制成的第一活塞24，排气管21的顶端设有磁铁23。排气管21上端侧壁上设有排气孔22，第一活塞24滑动至排气管21顶端时，二氧化碳储罐20与发酵筒体10通过排气管21上端的排气孔22连通。二氧化碳储罐20上设有泄压阀，本实施例中的泄压阀为单向阀，该单向阀的进口与二氧化碳储罐20连通，出口与外部连通，以将二氧化碳储罐20内的压力维持在大气压一下。压缩泵32连接在连通管31上，连通管31内设有进口与二氧化碳储罐20连通、出口与二氧化碳压力罐30连通的第一单向阀33；进气管34内设有电磁阀35，发酵筒体10内设有与电磁阀35电连接的压力传感器，通过对电磁阀35进行设置，当发酵筒体10内的压力大于预设值之后，压力传感器将向电磁阀35反馈信号，以使电磁阀35打开，将二氧化碳压力罐30和发酵筒体10连通。

发酵筒体10外套设有储水罐40，发酵筒体10内设有降温管11。储水罐40侧壁与发酵筒体10侧壁之间设有储水腔41；降温管11竖直设于发酵筒体10内，降温管11的上端和下端分别与储水腔41的上端和下端连通。降温管11内滑动连接有第二活塞14，第一活塞24和第二活塞14通过连杆固定连接，第二活塞14上设有进口与降温管11下端连通、出口与降温管11上端连通的第二单向阀15。在本实施例中，进气管34和降温管11一一对应，且进气管34和降温管11各设有六根。降温管11与料槽12固定连接，且料槽12的侧壁内设有与降温管11连通的夹层空腔13，夹层空腔13的厚度小于第二活塞14的厚度。降温管11外还固定有五个导热片，以提高降温效率。

本实施例白酒低温发酵设备的具体工作过程为：

发酵初始时，第一活塞24在重力的作用下处于排气管21的最底端；随着发酵筒体10内的二氧化碳将不断增多，当发酵筒体10内的压力增大到预设值后，压力传感器将向电磁阀35反馈信号，电磁阀35打开。二氧化碳压力罐30内储存的高压二氧化碳将进入发酵筒体10内，使得发酵筒体10内的压力迅速升高，并推动第一活塞24向排气管21的顶端滑动。第一活塞24处于排气管21顶端时，二氧化碳经过发酵筒体10持续进入二氧化碳储罐20内；本实施例中，二氧化碳压力储罐设于储水腔41内，以使压缩后的二氧化碳能迅速降温，当二氧化碳进入发酵筒体10时，可对发酵筒体10进行降温。随着第一活塞24受到的气体压力逐渐减小，第一活塞24将在重力作用下滑至排气管21道底端，则发酵筒体10停止排气，同时压力传感器受到的压力小于预设值，电磁阀35关闭。

当第一活塞24在排气管21内向上滑动时，第二活塞14将相对于降温管11向上滑动，同时将储水罐40中的水吸入降温管11中，第二活塞14上方的水被排入储水罐40中；当第一活塞24向下滑动时，第二活塞14也在降温管11内向下滑动，此时第二单向阀15打开，第二活塞14下方的水进入第二活塞14上方。第一活塞24每上下滑动一次，降温管11内的水则更换一次，从而可以对发酵筒体10内进行降温，避免发酵筒体10内的温度持续升高。

当电磁阀35关闭后，压缩泵32启动，将二氧化碳储罐20内的二氧化碳压入二氧化碳压力罐30内，直至二氧化碳压力罐30内的压力增加至设定值后，压缩泵32停止工作。直至发酵储罐内的压力再次增大到预设值之后，将进行下一次循环。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。