3.8.3.2. Конструкция вирпула

Вирпул (гидроциклонный аппарат, гидроцик­лонный чан) представляет собой закрытую цилиндрическую емкость с плоским днищем и уклоном в 1% к выпуску (рис. 3.93).

Соотношение «диаметр вирпула : высота сусла» может составлять от 1 : 1 до 5 : 1, но в настоящее время предпочитают соотношение 3:1. Вирпул изолирован снаружи от охлажде­ния (в первую очередь, из-за соображений тех­ники безопасности. — Прим. ред.) Дно вирпу­ла с так называемой чашкой для сбора взве­сей — углублением в центре чана, не дает преимуществ, кроме того чашка для сбора взвесей снижает эффект вирпула, поскольку она создает существенное нарушение образо­вания пограничного донного слоя. К тому же эта чашка мешает требуемому стеканию сус­ла с образованием сухого конуса взвесей.

Впуск сусла осуществляют тангенциаль­но, причем часто он производится через два отверстия:

■ одно впускное отверстие располагается вблизи днища, чтобы снизить поглощение кислорода;

334

Выгрузка взвесей из вирпула осуществля­ется с помощью:

центральных вращающихся разбрызгива­ющих головок или неподвижно установленных форсунок.

3.8.3.3. Технология осветления сусла в вирпуле

Особо важным моментом является перекачка сусла в вирпул.

При этом следует прежде всего обратить внимание на то, чтобы насос для сусла рабо­тал не слишком быстро и без кавитации, тог­да взвеси не будут разрушаться возникающи­ми касательными напряжениями.

Входная скорость сусла не должна пре­вышать 3,5 м/с; часто достаточно значи­тельно меньшей скорости, чтобы закру­тить сусло и получить эффект вирпула. Но при этом важно, чтобы объемный рас­ход на входе был максимальным.

Рис. 3.93. Вирпул:

1 — вытяжная труба; 2 — крышка; 3 — отвод конденсата испарений; 4 —система мойки CIP; 5 — освещение; 6 — люк обслуживания со смотровым окном; 7 — боковая стенка; 8 — изоляция; 9 — днище вирпула с уклоном в 1%; 10 —донная моющая форсунка; 11 — тангенциальный впуск; 12 — выпуск

Длительность паузы в вирпуле составля­ет 20—30 мин; при использовании решеток или колец эта длительность сокращается на 30—60% при неизменной прозрачности сусла, но она должна составлять не менее 20 мин. Мутное сусло нельзя существенно улучшить в вирпуле.

второе впускное отверстие располагается в нижней трети обечайки, чтобы вызвать круговое вращение сусла; выпускное от­верстие всегда устраивают сбоку в самой низкой точке вирпула.

Особым видом оборудования для осветле­ния сусла является котел-вирпул. В этом случае сусло остается в котле, который по окончании процесса кипячения сусла начина­ет выполнять функцию вирпула. Естествен­но для отделения взвесей пригодны только котлы с плоским днищем и без встроенных деталей. В этом случае используют выносной кипятильник для сусла. В качестве котлов-вирпулов могут использоваться также суще­ствующие котлы с вогнутым вниз днищем, когда условия образования вихревого потока в этих котлах обеспечивают хорошее отделе­ние взвесей горячего сусла.

Следует стремиться к тому, чтобы сде­лать термическую нагрузку на сусло после кипячения по возможности мини­мальной, и этого можно достигнуть, со­кратив паузу в вирпуле.

Сокращенная пауза дает:

• меньшее повышение цветности;

• лучшую стойкость вкуса пива [115].

О бычно начинают с отбора сусла в верх­ней части, в то время как внизу еще продолжа­ется осаждение. Позднее сусло удаляют внизу сбоку, если к этому моменту осаждение взве­сей закончилось.

Когда конус взвесей появляется из поверх­ности сусла, он часто начинает размываться. Причины этого состоят в том [20], что при по­нижении общего уровня сусла уровень находя­щегося в конусе взвесей сусла либо (рис. 3.94):

Рис. 3.94. Выход сусла из конуса взвесей горячего сусла (масштаб не соблюден)

335 ©

торым связана потребность в большом числе емкостей, например, отстойных чанов, и воз­растающая опасность инфицирования при снижающейся температуре пробуждают же­лание искать другие решения.

Так, естественным решением представля­ется идея заменить ускорение силы тяжести во много раз большим центробежным ускоре­нием и тем самым существенно ускорить от­деление взвесей труба. Центробежная сила, направленная по радиусу наружу, рассчиты­вается по формуле:

F	М	V	w
N	Кг	т/с	1/с	м	м/с^2

где

F_z — центробежная сила;

m — масса тела;

v — линейная скорость тела;

г — радиус кругового пути;

ω — угловая скорость тела;

a_z — центробежное ускорение.

понижается с равной скоростью (1); в этом случае конус взвесей сохраняет свою фор­му, либо

снижается медленнее (2); в этом случае по­являющаяся из сусла часть конуса взве­сей заполнена суслом как губка и выдав­ливает сусло из конуса, из-за чего конус взвесей в той или иной степени расплыва­ется;

как только из поверхности сусла появля­ется конус взвесей, исчезает подъемная сила; которая его стабилизирует.

Устранить этот недостаток можно путем снижения объемного расхода сусла в конце процесса опорожнения вирпула.