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釀酒工業(yè)中的泵產(chǎn)品應用

18世紀的創(chuàng )造家和政治家Benjamin Franklin曾說(shuō)過(guò):“啤酒是上帝酷愛(ài)人類(lèi)并希望他們快樂(lè )的證明!2004全球啤酒產(chǎn)量到達1552.118億升,標明這種酒精飲料仍在播撒著(zhù)快樂(lè ),特別是中國、獨聯(lián)體和印度經(jīng)濟的興起正為其翻開(kāi)新的市場(chǎng)。Bryan Orchard與一些釀酒廠(chǎng)停止了交流,理解他們對泵的需求。
  
     啤酒,特別是窖藏啤酒,銷(xiāo)售額的持續增長(cháng)對許多釀酒廠(chǎng)來(lái)說(shuō)都是好音訊,同時(shí)關(guān)于國際性的流體處置公司也是個(gè)好音訊。由于釀造過(guò)程的一切階段都需求運用泵,而且所用到的泵的類(lèi)型也是相當多的。由于酒最終是用來(lái)喝的,那么在泵的選擇上,衛生就是最重要的規范。同樣重要的還有牢靠性,釀酒過(guò)程的每一步都是互相關(guān)聯(lián)的,泵毛病形成的任終身產(chǎn)過(guò)程中綴,都可能對整個(gè)釀酒廠(chǎng)形成嚴重影響。

    啤酒和窖藏啤酒的消費分為三步:麥粒發(fā)芽、釀造和包裝。麥粒發(fā)芽就是大麥粒合成成淀粉分子的過(guò)程。釀培養是先磨碎發(fā)芽的大麥粒,然后將其“糖化”,產(chǎn)生一種可發(fā)酵的糖和水的混合物:麥芽汁。這個(gè)過(guò)程十分復雜,需求許多技巧。

    接下來(lái),在麥芽汁中參加啤酒花和調味料,然后將它們一同煮沸。麥芽汁被煮沸后,立刻被送入熱交流器,并快速冷卻到一個(gè)合適發(fā)酵的溫度。這時(shí)參加酵母,混合物就等候發(fā)酵了。發(fā)酵時(shí)間和發(fā)酵溫度取決于最終產(chǎn)品是啤酒還是窖藏啤酒。一旦發(fā)酵,啤酒就被裝入桶中或被保送到瓶裝或灌裝廠(chǎng)。

    在麥粒發(fā)芽和釀造過(guò)程極端簡(jiǎn)單的描繪背后存在著(zhù)這樣的事實(shí):即在每一個(gè)階段,泵都被用來(lái)添加配料,去除無(wú)用的物質(zhì),以及將液體從釀酒廠(chǎng)的一個(gè)區域保送到另一個(gè)區域。然后,還存在一個(gè)工廠(chǎng)的清潔問(wèn)題,即必需向處置線(xiàn)定量添加清潔劑,并將清洗流體保送到清洗點(diǎn)。
    
     國際釀酒工業(yè)現狀
     國際釀酒工業(yè)十分成熟,競爭也很劇烈,許多跨國企業(yè)都希望主導這一市場(chǎng)。抵消費者來(lái)說(shuō),僥幸的是,依然有一些較小的私營(yíng)釀酒廠(chǎng)供給著(zhù)他們共同的國度性或中央性的啤酒和窖藏啤酒。

    Scottish & Newcastle是一家釀酒企業(yè),在過(guò)去幾十年中疾速擴展,往常曾經(jīng)在世界十大釀酒公司中排名第七位。該公司在整個(gè)歐洲都具有工廠(chǎng),目前正在東歐和印度投資興建合資企業(yè)。固然這些釀酒廠(chǎng)的范圍、文化和位置可能是不同的,但Scottish & Newcastle正采取一種全球戰略購置設備。這種協(xié)作方式使得該集團能夠分享到信息和經(jīng)歷,從而找到最好的設備,并與供給商之間構成強大的溝通網(wǎng)絡(luò )。

     Scottish & Newcastle位于英格蘭Reading的釀酒廠(chǎng)是其英國境內的最大消費基地,每年消費7.5億升的啤酒,能夠說(shuō)從這里能夠看到釀酒業(yè)對泵性能的各種需求。Reading工廠(chǎng)主要釀造Foster\'s牌啤酒,但也消費Kronenbourg 1664、Miller Genuine Draft、Foster\'s Export和Foster\'s Ice。該工廠(chǎng)內有一個(gè)雙蒸汽釀造車(chē)間,能夠每?jì)蓚(gè)小時(shí)停止一次糖化,其中的兩個(gè)麥芽制冷卻器供應著(zhù)48個(gè)發(fā)酵瓶。工廠(chǎng)內還有3個(gè)綠啤酒離心別離機、60個(gè)冷調罐(成熟罐)、4個(gè)板框過(guò)濾器和52個(gè)清酒罐,這些設備就能夠滿(mǎn)足3個(gè)散裝包裝線(xiàn)、兩個(gè)灌裝線(xiàn)和一個(gè)瓶裝線(xiàn)的需求,更不用說(shuō)工廠(chǎng)外存儲的啤酒了。

     Scottish & Newcastle公司質(zhì)量改良經(jīng)理Darrell Lias的主要職責是,尋覓進(jìn)步性能和效率同時(shí)降低能源本錢(qián)的處理計劃和途徑。他擔任撰寫(xiě)泵的規格請求,依據這些信息,工廠(chǎng)設備供給商能夠引薦最契合工藝請求的泵。Lias說(shuō):“假如某個(gè)工藝過(guò)程需求一種處理計劃,我會(huì )找到承包商說(shuō)‘你引薦什么泵?舉例闡明它的性能參數!偃缰皇墙粨Q現有的泵,我們通常只是打電話(huà)給泵的制造商。關(guān)于新的應用,假如我們沒(méi)有某種泵的應用經(jīng)歷,那么我們會(huì )聽(tīng)取專(zhuān)業(yè)釀酒設備供給商的倡議。例如,最近我們在新的冷卻水系統中引入了Lowara泵,來(lái)交換舊的乙二醇泵(圖2)!
    
     Lisa說(shuō),泵的選擇有許多不同的思索要素。產(chǎn)品完好性的保證、泵的購置本錢(qián)、生命周期價(jià)值、能耗、平安和環(huán)境要素。關(guān)于產(chǎn)品的完好性,他舉了溶解氧的例子來(lái)闡明可能惹起的問(wèn)題:“清酒一旦制成后,我們不希望溶解氧接近它,由于這會(huì )引發(fā)很多問(wèn)題,特別是酒的保質(zhì)期。因而,假如必需經(jīng)過(guò)泵來(lái)保送酒,我們希望泵不會(huì )將空氣帶入產(chǎn)品中。另一個(gè)思索要素是,一些舊型號泵運用液體密封冷卻,因而干式泵就成為了一種替代產(chǎn)品。如今的技術(shù)開(kāi)展曾經(jīng)開(kāi)發(fā)出能夠運轉的干式密封真空泵!边@不只是Scottish & Newcastle公司的問(wèn)題,而是一切釀酒廠(chǎng)存在的問(wèn)題,特別是那些消費桶裝啤酒的釀酒廠(chǎng)。
    
    能耗
     “無(wú)論在哪里,能源要素都是要思索的。我們希望裝置變速泵,而不是恒速泵和流速控制閥!盠ias繼續說(shuō)到,“持久以來(lái),Reading釀酒廠(chǎng)的四臺深井泵運用的是恒速電機驅動(dòng)的排氣泵。但是,當我們開(kāi)端采取措施降低能耗同時(shí)堅持最適合的流速時(shí),我們希望在這些泵上裝置變頻器。在工廠(chǎng)的其它中央,變頻器已被裝置在新的清洗回路上,以?xún)?yōu)化流量。依據需求有效靈敏地管理整個(gè)工廠(chǎng)內的產(chǎn)品流量是我們的目的!

    “在決議哪種泵最合適某一應用時(shí),每種要素都要思索到。我們不想保管大量的備件。因而,假如我們曉得一種泵運轉良好,那么丟棄它就必需有一個(gè)充沛的理由! Darrell Lias說(shuō),“例如,關(guān)于某種腐蝕性或粘性漿液——例如酒糟(糖化桶中的廢糟)”和麥芽汁中的酵母——我們運用Alfa Laval的SX型開(kāi)式凸輪泵。當酵母分開(kāi)發(fā)酵瓶,漿液粘度會(huì )降低,于是我們運用Watson-Marlow公司帶有變頻器的Bredel軟管泵。這樣做的益處是我們能夠大致理解流量;當我們將酵母去除時(shí),能夠將泵減速。Bredel泵帶有可回收底托,當泵需求清洗時(shí),底托能夠從軟管中取出。因而軟管是管道的外延,使清洗變得十分簡(jiǎn)單!

    與Scottish & Newcastle相反,英國較小的St Austell釀酒廠(chǎng)運用Wilden公司的氣動(dòng)雙隔閡泵來(lái)去除酵母。位于康沃爾郡的這家釀酒廠(chǎng)運用Wilden M和T系列泵曾經(jīng)有20年左右,并經(jīng)過(guò)引入Pro-Flo V空氣分配系統來(lái)晉級這些設備!拔覀儾粩噙\用Wilden泵來(lái)撇去酵母浮沫,由于它具有高的吸入性能!盨t Austell釀酒廠(chǎng)的董事總經(jīng)理Roger Ryman說(shuō),“酵母是酵母漿和CO2的兩相混合物,撇取浮沫需求從啤酒外表豎直提升兩米。我們實(shí)驗了其它的泵,但沒(méi)有一臺能做到這一點(diǎn)!

    Pro-Flo V系統用于提升氣動(dòng)雙隔閡泵的性能,可以以成套設備或設備創(chuàng )新工具的方式供給。該系統可以更快地排出廢氣,進(jìn)步單個(gè)沖程的排量,從而到達更高的流量。
    
     國有釀酒廠(chǎng)
     位于Kent州的Shepherd Neame公司比Scottish & Newcastle小得多,是英國最古老的釀酒商;英格蘭Hampshire郡的Ringwood釀酒廠(chǎng)將本人歸類(lèi)為地域性釀酒廠(chǎng)。Shepherd Neame的Faversham釀酒廠(chǎng)如今曾經(jīng)有300多年的歷史,每年消費4000萬(wàn)升的啤酒和窖藏啤酒。相反,具有30年歷史的Ringwood釀酒廠(chǎng)每年大約消費550萬(wàn)升的傳統木桶啤酒,商標為Fortyniner和Old Thumper。

    Shepherd Neame的傳統木桶啤酒在英國十分有名,曾在許多國際競賽中獲獎。除了自有的知名品牌,該公司還被答應為英國市場(chǎng)釀造國際知名的窖藏啤酒,例如Holsten Export(德國)、Kingfisher(印度)、Oranjeboom Pilsener(荷蘭)、Sun Lik(香港)和Hurlimann Sternbrau(瑞典)。

    與Scottish & Newcastle一樣,Shepherd Neame將能源效率看作頭號大事。他們希望購置那些ECA(Enhanced Capital Allowance)名單上的泵。選擇泵時(shí),即便這種應用可能曾經(jīng)被長(cháng)期普遍承受,而且有現成的內部經(jīng)歷可供參考,但他們還是要不遺余力地剖析回憶最新的停頓,特別是關(guān)于如何到達最高的運轉效率。

    “選擇新泵時(shí),我們思索的要素包括泵送速度和泵送曲線(xiàn)、需求的電機類(lèi)型以及某一天它將處的位置! Shepherd Neame的工程經(jīng)理Mark Bowes說(shuō),“我們喜歡留有一些備用消費力,但不用在特大設備上投資。借助變頻器,我們能夠將產(chǎn)量控制在最佳狀態(tài),維持我們的能源本錢(qián)!

    Shepherd Neame在設備置換或新設備投資時(shí),有一定的程序。由于釀酒行業(yè)有一些歷史長(cháng)久的供給商,該公司更愿意與這些公司協(xié)作,由于他們具備對這個(gè)行業(yè)的了解力和供給備件的才能。由于該釀酒廠(chǎng)的歷史和運營(yíng)范圍,工廠(chǎng)內運轉著(zhù)許多泵,包括Johnson、Weir、APV、Wilden、Hilge、Grundfos和Girdlestone!凹偃缥覀儧Q議采用一種不同類(lèi)型的泵,我們會(huì )制定一份新的規格,并召集制造商和供給商來(lái)講給他們聽(tīng)!盉owes繼續說(shuō)到,“由于我們在過(guò)去30年停止了大范圍的擴產(chǎn),在消費設備上停止了嚴重投資,我們能夠引入定制的設備。過(guò)去我們的工程師必需想方法使設備順應工況和應用的請求,如今我們只尋覓契合特定應用需求的泵!

    Bowes是英國釀酒工程師協(xié)會(huì )的積極分子,該協(xié)會(huì )定期聚會(huì )討論工藝技術(shù)的經(jīng)歷和停頓。Ringwood釀酒廠(chǎng)的Bowes和Bob Mavin都把這個(gè)組織看作一個(gè)極具價(jià)值的論壇,該協(xié)會(huì )對一切成員的設備規格有著(zhù)嚴重影響。
    
     難處置的產(chǎn)品
     Bowes將麥芽汁、酵母和酒糟看作最難移除的產(chǎn)品,Shepherd Neame目前運用氣動(dòng)隔閡泵移除酒糟,但當他們從能源效率思索這一處理計劃時(shí),學(xué)到了Ringwood的經(jīng)歷,后者在這一應用中采用Seepex的BT系列單螺桿泵。

    酒糟是一種稀薄的產(chǎn)品,這就是許多釀酒廠(chǎng)運用傳送帶保送它,并其作為牲畜飼料處置的緣由。酒糟經(jīng)過(guò)Seepex分開(kāi)糖化桶,進(jìn)入一個(gè)容器停止非現場(chǎng)處置。據Bob Mavin講,該處理計劃將排空糖化桶和清潔消費區所用的正常時(shí)間縮短了一半。

    Mavin說(shuō),他最近將定子和轉子重新設計,試圖應用相同的能量來(lái)進(jìn)步泵的產(chǎn)量。新的設計沒(méi)有運用傳統的螺旋形轉子和定子,而是采用了三角形,后者提供了更多的接觸點(diǎn),在相同能耗條件下,將產(chǎn)量進(jìn)步了50%。

    Ringwood釀酒廠(chǎng)在過(guò)去幾年曾經(jīng)與Seepex構成了嚴密的協(xié)作關(guān)系。愛(ài)丁堡的Caledonian釀酒廠(chǎng)為Scottish & Newcastle的子公司,是采用Seepex單螺桿泵的公司之一。該公司用這種泵來(lái)移除多余的啤酒花。在運用這種泵之前,啤酒花必需用水浸濕然后人工去除。

    Seepex泵在Ringwood釀酒廠(chǎng)還具有許多其它應用,包括在糖化過(guò)程初始階段作為泵送設備和混合室。這樣能夠得到質(zhì)量十分好的萃取液,并使溫度、流量得到一定的控制。這兩家公司如今正在開(kāi)發(fā)一種脫水泵設備,用來(lái)在酒糟裝入拖車(chē)處置之前去除其中的潮氣。

    該釀酒廠(chǎng)還與Watson-Marlow Bredel公司樹(shù)立了嚴密聯(lián)絡(luò ),該公司為其不同的計量過(guò)程提供500和600系列泵。這些泵由于流量測定的準確性和牢靠性而被選用,它們具有溫和、低剪切的泵送運動(dòng),還分離了簡(jiǎn)單的無(wú)密封、無(wú)閥門(mén)設計,具有維護少的特性。

    這些泵的應用包括酒液處置中的在線(xiàn)定量給料、輔助廓清劑的添加——有助于去除工藝早期啤酒中的固體、在工藝開(kāi)端時(shí)參加酶加強劑、向清洗設備中添加清潔劑以及在線(xiàn)的廓清劑定量添加。Ringwood釀酒廠(chǎng)最近裝置了一臺604U/R爬動(dòng)泵,用于廓清劑的定量添加。

    泵制造商能夠在與終端用戶(hù)的交談中有所收獲,并獲益于與客戶(hù)樹(shù)立起來(lái)的協(xié)作關(guān)系。Mavin說(shuō),他曾經(jīng)與泵類(lèi)公司樹(shù)立了良好的關(guān)系,辦法只是表現坦誠,并懇求他們?yōu)樘厥鈶锰岢鎏幚碛媱。他曉得,當他想與Watson-Marlow Bredel、Seepex、Hilge或Grundfos討論一種應用時(shí),這些公司會(huì )積極地響應?焖偌皶r(shí)的響應也是Scottish & Newcastle強調的,他指出,不能及時(shí)回復請求和懇求、不尊重承諾的供給商是無(wú)法令人承受的。

    “在Scottish & Newcastle,根本理念就是釀造客戶(hù)希望喝到的產(chǎn)品,因而產(chǎn)品就是生命線(xiàn)。這個(gè)集團不斷都在改良其工藝和消費才能,包括不時(shí)總結能夠進(jìn)步效率、降低能耗以及確保產(chǎn)品最高質(zhì)量的新技術(shù)!盌arrell Lias說(shuō),“該集團的每一個(gè)釀酒廠(chǎng)都具有不同的需求,這必將影響到不同應用中所需泵的類(lèi)型。我們具有交流信息和經(jīng)歷的文化,經(jīng)過(guò)采用這一辦法,我們能夠朝著(zhù)設備規范化的方向開(kāi)展,并與制造商和供給商樹(shù)立協(xié)作關(guān)系。具有大量不同類(lèi)型的安裝沒(méi)有意義,因而我們盡量在更多的場(chǎng)所和時(shí)間運用通用設備!

    借助像Scottish & Newcastle一樣的釀酒廠(chǎng),如Shepherd Neame、Ringwood和St Austell等,設備供給商和制造商有很多時(shí)機在這個(gè)行業(yè)勝利立足,并最終樹(shù)立一種能夠作為實(shí)踐規范的處理計劃。他們要做的只是積極響應客戶(hù)需求、傾聽(tīng)終端用戶(hù)的請求,并以協(xié)作者的身份在最佳處理計劃的研討開(kāi)發(fā)上投資。

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