本技术涉及麦芽浆过滤器,其具有多个过滤板和用于供给麦芽浆的麦芽浆通道,麦芽浆通道延伸通过所述过滤板。
背景技术:
1、在啤酒生产中,麦芽浆在进一步加工前必须先被过滤。为此使用滤清桶或例如形式为板式过滤器的麦芽浆过滤器。如从图17中可见,麦芽浆过滤器如已知在此具有多个相互邻接的过滤板4,使得多个过滤室前后相继布置,在过滤室内例如借助过滤元件(例如滤布)过滤麦芽浆。在此麦芽浆过滤器中,麦芽浆经由供给线路被引导到麦芽浆过滤器的进料部,并且在麦芽浆过滤器内被引导通过麦芽浆通道,并且从麦芽浆通道引导到各个室内。麦芽浆通道通常是光滑的(例如ra在0.2μm和20.0μm之间)、无结构的孔,孔从前到后穿过过滤板。麦芽浆在麦芽浆过滤器的长度上沉积得越均匀,则滤饼在相应的室内被越均匀地冲洗,并且因此提取物的产量越高。随着麦芽浆通道的长度增加,由于对前后相继布置的过滤室进行的馈送,使得体积流量会变小,因此在麦芽浆通道内的流动速度在麦芽浆过滤器的长度上降低。如果流动速度足够慢,则会产生层流式的流动。这导致局部沉降并因此导致离析,这造成了不均匀的麦芽浆沉积。现有系统的颗粒大小分析表明,由于离析加上流速的下降,使得从第一个室到最后一个室可测量到的颗粒大小不同。此外,沉降的颗粒导致横截面变化。这导致了流动的进一步变化,进而又促进了整个系统内的不均匀性。
2、此外,供给线路也存在问题。麦芽浆过滤器的供给线路通常也是内表面光滑的管道(例如粗糙度ra在0.2μm和0.0μm之间)。根据建筑物中的情况,在从糖化皿(例如,糖化桶)引导到麦芽浆过滤器的此供给线路中必须通过使用弯管来执行高度和方向变换。在这些弯管中出现离心力。这些离心力也导致离析,这会导致不均匀的麦芽浆沉积。如在图18中所示,由于使麦芽浆沉积在麦芽浆过滤器内从两侧进行,使得麦芽浆流在沉积在麦芽浆过滤器内之前必须进行划分,此时由离心力引起的离析起到特别重要的作用。为此,在从糖化皿到麦芽浆过滤器的路程中必须将麦芽浆例如划分成两个部分流。此分裂在麦芽浆供给线路内例如在y形件中进行。在此存在的风险是,在麦芽浆离析时将不可能在两个联接的线路部分内实现均匀的悬浮。
3、图14粗略示意性地示出了具有弯管3的供给线路2以及在其上方不具有弯管的供给线路2。如供给线路2的沿线i-i的无弯管横截面所示,此处存在固体的均匀分布(即固体均匀分布在整个管道横截面上)。
4、可以看出,由于流动的麦芽浆的离心力而导致在半径更大的管壁上的固体份额更高。相应情况在沿通过供给线路2的线ii-ii的横截面中可以看出。由于局部沉淀,使得左侧上具有更多的分散相的固体(在这种情况中,例如为麦芽壳等),而在右侧上具有部分澄清的麦汁。这由不同的颜色浓度图示(其中深色图示意味着比较高的固体颗粒份额)。
5、图15示出了在图14中所示的具有弯管3的供给线路2,其中如上文所解释在沿着线iii-iii的横截面中可见,在弯管3之后出现离析。如果供给线路2然后被划分成两个部分线路2a、2b,更确切地说在与其中麦芽浆也经由弯管3偏转了90°的同一平面e1中进行划分,则部分线路2a内比2b内的固体浓度更高。因此,形成了两个不均匀的载有固体量不同的悬浮液。例如,如果现在从麦芽浆过滤器的两侧填充麦芽浆,则结果是麦芽浆过滤器被不均匀加载。为解决此问题,如例如在图16所示,可以将供给线路2在平面e2内划分成两个部分线路2a、2b,该平面垂直于麦芽浆流经由弯管3偏转90°时所在的平面e1。这意味着,在部分线路2a、2b中的悬浮液至少总体上具有相同的固体含量,但浓度在部分线路2a、2b的整个管道横截面上并不均匀。此解决方案的缺点还在于,相应的安装,尤其是具有较大弯曲半径的安装,导致麦芽浆过滤器供给线路的空间需求提高。
技术实现思路
1、基于此,本实用新型的任务在于提供改进的用于过滤麦芽浆的麦芽浆过滤器和改进的方法,所述麦芽浆过滤器和方法以简单的方式允许麦芽浆被均等且均匀地沉积到板式过滤器的过滤室内。
2、根据本实用新型,此任务通过根据本实用新型的麦芽浆过滤器解决。
3、根据本实用新型的麦芽浆过滤器具有多个过滤器板和用于供给麦芽浆的麦芽浆通道,麦芽浆通道延伸通过过滤器板。经由麦芽浆通道可以对沿流动方向观察相继布置的过滤室进行填充。为此,麦芽浆可以经由麦芽浆通道内的相应的开口被供给给相应的过滤室的各自的未过滤物腔。
4、根据本实用新型的第一替选方案,根据本实用新型的麦芽浆过滤器在此在麦芽浆通道内具有静态混合装置。
5、静态混合装置被理解为具有探伸到麦芽浆流内的不运动的部分的混合装置,该部分可以通过产生湍流流动来均化麦芽浆。
6、静态混合装置在此至少部分地延伸穿过麦芽浆通道,优选是完全地延伸穿过,并且在此负责湍流流动以及因此负责彻底混合。这也防止了在麦芽浆通道内出现局部沉降,使得基本上均匀的麦芽浆可以从麦芽浆过滤器的第一个室到最后一个室在总质量、颗粒大小和浓度方面均等地沉积。均匀沉积带来以下优点:产生均匀的滤饼;尤其是均匀的滤饼高度或均匀的装载;避免单独的过滤室内的短路流动,即不存在与其余的滤饼相比更低的滤饼高度以至于使得未过滤物在此处突破而过的位置;具有更高产量的更好的滤饼冲洗结果,即更均匀地流过整个过滤板。总的来说,因此可以更好地控制过滤过程并且提高冲洗效率,这是因为在均匀沉积的情况中,所有过滤室都具有类似的过滤参数,并且因此可以均等地被流过。
7、根据另一实施方式,静态混合装置可以同时或替选地布置在通向麦芽浆过滤器的供给线路中。
8、在供给线路中,在此使得通过局部沉淀和/或在弯管中的离心力而被离析的悬浮液可以再次均化。由此可以使麦芽浆以均匀的固体分布沉积到麦芽浆过滤器内。在麦芽浆随后被分开时,麦芽浆可以被划分成两个均匀的部分量,而与分开平面是否垂直于偏转平面无关。
9、根据优选的实施例,静态混合装置被构造成管形并且在内部中具有引导元件,其中有利的是,引导元件从静态混合装置的内壁探伸进入到管的内部中。引导元件具有断流的功能并且还可以用于引导流动。因此产生湍流式的流动,使得可以对离析的悬浮液(即麦芽浆)进行再次均化。静态混合装置有利地被构造为涡旋管。在此涡旋管例如可以具有螺旋形的环绕的隆起部作为引导元件,例如具有被压入到光滑的管外侧中的凹槽。有利地,混合装置也可以被构造为交叉式涡旋管,即交叉式涡旋管具有交叉的螺旋形的环绕的隆起部,例如引导元件,这些引导元件由被压入到光滑的管外侧内的凹槽形成。涡旋管或交叉式涡旋管的优点在于,不出现阻塞。在静态混合装置的情况中,静态混合装置例如在管内部中具有交叉板或被构造为之字形混合器,由于发生固体成分的阻塞是可能的。使得具有涡旋或交叉式涡旋轮廓的管为此对于流动更有利(例如偏移区域内的交叉式涡旋轮廓或涡旋角在15°至75°之间,尤其是在15°至30°之间)。在此,至少一个、尤其是至少两个或更多的螺旋形的引导元件可以在管的内部中延伸。例如,在三个螺旋体的情况中,19°的涡旋角度是可能的。涡旋深度根据管道直径而定例如在直径从40mm至300mm时可以是例如0.5-30mm。涡旋深度被理解为螺旋体沿中心轴线的方向的深度。这些管道非常适合均化具有高固体份额的悬浮液,例如麦芽浆。
10、例如,当麦芽浆过滤器从两侧加料时,则通向麦芽浆过滤器的供给线路可以被划分成两个部分线路。为了防止例如由于前接的弯管或由于因层流流动导致的局部沉淀所造成的两个部分线路内的固体分布不均匀,静态混合装置被布置在划分部之前的区域中。为此,例如可以将相应的管区段例如作为涡旋管区段或交叉涡旋管区段置入到划分部a之前的供给线路内。因此,导致麦芽浆的良好混合和均化。特别有利的是,混合装置布置在离划分部至多8至10×d处,优选直接布置在划分部前方,其中,d是划分部a前方的管的管直径。这就能够实现特别均等的划分。
11、根据一个优选实施例,板式过滤器具有至少一个进料部,进料部通到麦芽浆过滤器内的麦芽浆通道中。静态混合装置有利地布置在进料部前方,尤其是距进料部最大间距为8至10×d,优选直接布置在进料部前方,其中,d在此是供给线路的直径。当混合装置距离太远,则产生的涡流可能再次消散,并且可能导致基本上层流的流动。进料部在此被限定为使其布置在第一板的麦芽浆通道的开始处。通过布置在麦芽浆过滤器上的进料部接套可以得到进料部与混合装置之间的间距。进料部接套也可以被构造为混合装置。因此,在进料部直接前方就产生良好的彻底混合。与在麦芽浆通道中设置混合装置相比,相应的措施可能更容易实现。
12、有利地,也可以在通向麦芽浆过滤器的供给线路内部布置有多个相互间隔开的例如形式为相应的管区段的静态混合装置。这意味着,不需要将整个供给线路构造为静态混合装置,而是在关键区域内设置静态混合装置,即设置在划分成部分线路的前方和/或在到麦芽浆通道内的进料部直接前方和/或在一个或多个弯管后方。
13、根据一个优选的实施方式,麦芽浆通道由相接的过滤板内的开口形成。这些开口可以在过滤板浇注时就已形成到塑料过滤板内,或开口也可以事后例如通过钻孔实现。根据一个优选实施方式,此麦芽浆通道的至少一个部分在此被构造成使得静态混合装置被整合到开口内,其中,管形开口的内面优选地具有引导元件。即引导元件或轮廓可以在板制造时已加工出,例如被连带浇注出来,但也可以通过事后的加工来生产。替选地也可能的是,静态混合装置包括分别被嵌入到开口内的套筒,其中,套筒具有相应的引导元件或轮廓。然后可以将套筒进行紧固,例如焊接、螺纹连接或粘合。设置相应的套筒是特别简单的,并且也仍能够实现对现有的麦芽浆过滤器的改造。当设有多个紧固的套筒时所带来的优点是,仍然可以将过滤板相互运动分开以用于清空过滤室。
14、根据一个优选实施例,麦芽浆通道的直径从进料部开始尤其连续变小,其中,在进行一侧填充时直径在麦芽浆通道的整个长度上从进料部开始减小,而在进行双侧填充时直径从两个进料部开始向板式过滤器的中间变小。当麦芽浆通道沿流动方向例如持续变细,尤其是呈锥形地或指数型地变细时,则可以在体积流量变小的同时经由直径匹配流速。因此,能更均等地填充麦芽浆过滤器的过滤室。因此,在体积流量变小时,流速不明显减少,这有利于湍流式额流动。
15、在根据本实用新型的用于过滤麦芽浆的方法中,麦芽浆经由供给线路被引导给麦芽浆通道的进料部,进料部延伸穿过前后相继地布置的过滤板。麦芽浆被引导到前后相继地布置的过滤室内并且在那里被过滤。过滤室在此包括未过滤物腔、过滤元件(例如滤布)和过滤物腔。过滤物,即麦汁,然后经由出料部被导出。麦芽浆在麦芽浆通道内和/或在麦芽浆过滤器的供给线路内彻底混合。
16、麦芽浆可以在供给线路内流过弯管,由此使得麦芽浆离析,其中,然后麦芽浆被彻底混合,即借助静态混合装置彻底混合并且再次被均化。
17、麦芽浆优选在麦芽浆流在供给线路内被分成两个麦芽浆流之前彻底混合,因此使得固体尽可能均等地分布到部分流内。
18、麦芽浆优选在其流入到麦芽浆通道内之前被彻底混合和均化,这是特别有利的,这是因为可以很大程度上防止由于麦芽浆通道内的层流的流动而导致的局部沉淀。
19、本实用新型还涉及麦芽浆过滤器,其具有多个过滤板和用于供给麦芽浆的麦芽浆通道,麦芽浆通道延伸通过过滤板,其中,麦芽浆通道的直径从进料部开始尤其连续变小,其中,在进行一侧填充时直径优选从进料部开始在麦芽浆通道的整个长度上变小,而在进行双侧填充时直径从两个进料部开始向板式过滤器的中间变小。
20、由于直径沿在麦芽浆过滤器内麦芽浆的流动方向变小,使得可以相应地调节流动速度并且尽管体积流量减少但不明显减少。因此可以产生湍流式的流动状态,这就能够实现对各个过滤室的均等填充,并且防止在麦芽浆通道内的局部沉淀。因此,具有减小直径的麦芽浆通道的设计方案,即尤其是麦芽浆通道的呈锥形的设计方案相当于静态混合装置的功能。
21、麦芽浆通道可以通过相接的过滤板内的开口形成,其中,将套筒置入到开口内,套筒分别具有直径不同(并且体积不同)的贯通开口,其中优选地,在套筒的贯通开口的入口处的直径比出口处的直径更大,尤其是连续变小。麦芽浆于是流过套筒。
22、通过使用具有不同直径的套筒,可以以简单的方式改变麦芽浆通道的直径,在此是减小直径,而不需要在板内复杂地制造麦芽浆通道。此外,套筒还能够实现了对现有的面板过滤器进行改造。套筒可以简单地插入到麦芽浆通道内并且被紧固。