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啤酒廠普遍把過濾視為啤酒生產(chǎn)中zui重要的工藝操作之一，它不但是啤酒生產(chǎn)流程的zui后一步，也是啤酒廠能夠控制啤酒風(fēng)味穩(wěn)定性和保質(zhì)期的zui后工序。啤酒廠如何才能訂購到價廉物美的過濾機？中國讀者或能從中得到啟發(fā)。

過濾是啤酒生產(chǎn)中zui重要的工藝過程之一。作為啤酒加工設(shè)備供應(yīng)商，我們注意到，在近10年里越來越多的用戶喜歡購買成套設(shè)備，而不大愿意單獨訂購過濾機。

我們的體會是，啤酒廠普遍把過濾的效率作為優(yōu)先考慮的因素。過濾是啤酒生產(chǎn)工藝流程的zui后一步，也是啤酒廠能夠控制啤酒風(fēng)味穩(wěn)定性和保質(zhì)期的zui后工序。啤酒廠的根本目標(biāo)是滿足用戶的需要，在這個前提下要講究經(jīng)濟效益。

本文將對選擇適用過濾系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)加以綜述，包括對不同過濾系統(tǒng)中不同流體特性和濾餅形成的理論評述。

過濾機部門的發(fā)展歷程

從20世紀(jì)中后期開始，工程項目的總承包交鑰匙方式開始流行。Steinecker公司在克朗斯（Krones）公司的協(xié)助下，從上世紀(jì)70年代末進入這個領(lǐng)域。事實上，Steinecker公司在釀酒機械行業(yè)成名之前，就已有能力為客戶提供從冷麥芽汁開始直到包裝的全套啤酒生產(chǎn)系統(tǒng)。

我們能有今天，也是與Beer-Consulting公司大力協(xié)作的結(jié)果。該公司的創(chuàng)辦人Christian Beer就是一個過濾機專家，他一生都在從事過濾機的設(shè)計和開發(fā)，經(jīng)驗豐富，是*的行內(nèi)名家。

我們1982年決定以Steinecker-Beer為商標(biāo)制造過濾機。1983年*FS 130型過濾機問世，這也是我們生產(chǎn)的*臺過濾機。同年，我們生產(chǎn)的*臺硅藻土型過濾機由希臘BOG Patras公司訂購。

其后，我們專門設(shè)立了由3名工程師組成的設(shè)計小組，繼續(xù)開發(fā)和擴展產(chǎn)品系列。后來又設(shè)立了過濾機部門。如今它已發(fā)展成為歐洲zui大的過濾機制造機構(gòu)。

當(dāng)時的過濾機部門作為一個獨立機構(gòu)而運作。1989年因業(yè)務(wù)量增大，該部門并入Steinecker公司的銷售部門。1991年工程師增加到4人。到1998年，市場上對過濾機的需求仍在加速增長。自1982年以來，我們過濾機產(chǎn)品的銷售數(shù)量已超過220臺。

不同過濾系統(tǒng)的比較

這里討論三種過濾系統(tǒng)，其中兩種是典型的臥式過濾機，另一種是立式過濾機。首先對臥式過濾機進行比較。

Steinecker-Beer 過濾機的特點是濾前原啤酒進口管安裝在頂部，濾后的啤酒從底部排出。啤酒流過過濾單元篩網(wǎng)上的濾餅以后，再流入篩網(wǎng)和過濾元件底部之間的填隙空間。過濾元件底部結(jié)構(gòu)呈錐形并縮向中心軸，同時在不銹鋼底板上有一些流槽，使過濾后的啤酒流向中心軸。啤酒離開過濾元件以后順著中心軸的外緣流下去。
在第二種臥式過濾機中，原啤酒從底部進入，并通過空心的中心軸流入各個過濾元件。濾液沿中心軸的外緣返回底部，并排出。

立式過濾系統(tǒng)則全然不同。濾前啤酒從底部進入，底部的錐形結(jié)構(gòu)導(dǎo)致不同于臥式過濾機的液流，流動方向垂直向上，啤酒在頂部得到過濾。立式過濾機沒有臥式過濾機的過濾單元，而是利用過濾立管促使濾餅的形成。

臥式過濾機的比較


臥式過濾機的濾餅（兩片預(yù)涂助濾劑）在整個截面上均勻分布。能做到均勻分布，是臥式過濾機兼有*流速和過濾元件結(jié)構(gòu)特殊的優(yōu)點。該圖還表示啤酒的流動方向和濾餅的結(jié)構(gòu)。

在過濾過程中，硅藻土連續(xù)不斷地沉積到濾餅上，使固體物質(zhì)幾乎不可能通過。過濾元件底部為錐形，并以槽鋼加固以提高剛度。這種特殊結(jié)構(gòu)不僅可以用水反沖每個過濾元件，而且使排出順暢。

就立式過濾機而言，過濾立管起支撐作用，濾餅在其周圍逐漸形成。濾餅以水平方向形成，濾出液通過過濾立管內(nèi)部而流向排出管。

決策的關(guān)鍵

我已經(jīng)對各種過濾系統(tǒng)作了一些說明，但是如何做出選擇呢？讓我們?nèi)婵紤]以下的選擇標(biāo)準(zhǔn)。

● 是否要過濾不同品牌的啤酒

在過濾機未進行拆裝清洗而要過濾不同品牌的啤酒時，通常會產(chǎn)生不同啤酒混合的問題，因此要盡可能地減少混合的可能性。在實際生產(chǎn)中有兩種方法可選：一是采用臥式過濾機，因為這種過濾機內(nèi)的液流接近層流狀態(tài)，不同啤酒混合的機會zui少。二是要求啤酒廠設(shè)置濾前和濾后儲存罐。

● 濾程長度

濾程長度由嫩啤酒罐和成熟啤酒罐的容量決定，而這些容量又和裝瓶生產(chǎn)速度有關(guān)。無論如何都會碰到這樣的問題：為保證較長的濾程，對設(shè)計有何要求？

首先，要保證濾前啤酒不中斷，應(yīng)安裝帶有變頻控制給料泵的原啤酒緩沖罐。其次，緩沖罐也可用作防止酵母菌堵塞過濾元件的隔離裝置。另一個防止堵塞危險的措施是在儲罐的出口安裝一個濁度計。

● 過濾能力

決定濾室大小的基本因素zui終要取決于啤酒的年銷售量，濾室的設(shè)計容量（百升/小時）必須滿足這一要求。據(jù)此，硅藻土的過濾速度和啤酒的可濾性將決定過濾機的容量大小，而且這與過濾面積有關(guān)。

● 對廢硅藻土的濕度要求

從環(huán)保角度考慮，廢硅藻土的濕度要求成為一個非常重要的問題。處理廢硅藻土的辦法有兩個：一是用無菌空氣預(yù)先吹干存留在臥式過濾元件上的硅藻土，另一個是利用沉淀槽和擠壓脫水機。

● 是否經(jīng)常停電

這對于常有停電事故國家的用戶尤其重要。

● 是否重復(fù)使用濾前和濾后混合液

這里指過濾開始和結(jié)束時的啤酒-水混合液。要明確該產(chǎn)物是排放掉，還是送回過濾機。采用臥式過濾機時，必須設(shè)置濾前和濾后罐才能操作。

● 是否能提供經(jīng)脫氣處理的水

如采用高濃度糖化啤酒生產(chǎn)工藝，這一點尤為重要。

具體的決策依據(jù)

在解決以上所有問題以后，就可以確定基本規(guī)格和濾室的要求。下面的決策是選擇實際的過濾系統(tǒng)，為此我們必須對其優(yōu)點和劣勢進行認(rèn)真考慮。

要考慮的因素如下所示：

以hl m2/h（百升-平方米/小時）為單位的過濾能力取決于啤酒的可濾性，理論上對臥式和立式過濾機都一樣。

*的濾室應(yīng)能夠及時對意外事故做出反應(yīng)。

隨著原材料質(zhì)量的變化，啤酒的可濾性有時候也會改變。在這種情況下，過濾機操作人員必須減慢流速。臥式過濾機不存在過濾能力降低的問題，因為機內(nèi)流速只有0.115 m/s左右。

至于立式過濾機，就需要一定的流速才能保持啤酒在立管上均勻分布。

臥式過濾機的zui大容量一般應(yīng)達到600 hl/h。過濾元件的直徑對其有影響，而這又要考慮硅藻土能否均勻分布在過濾元件上。

另一點是，啤酒廠為了獲得較大的過濾面積而安裝多個過濾元件，這樣中心軸很可能承*元件組在旋轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的機械力。從一個角度看這可能是個優(yōu)點，因為對廢硅藻土的重量有所限制。過濾以后廢硅藻土保留在過濾元件上，并且可以利用無菌空氣預(yù)先脫除30 - 35% 的水分。此后借助元件組的旋轉(zhuǎn)把各元件上預(yù)干燥的濾餅甩入存放廢硅藻土的容器，然后再倒入一個斗車。

立式過濾機的廢硅藻土隨液體排出，因此必須對硅藻土進行濾后處理。規(guī)劃生產(chǎn)設(shè)施時，須考慮一個容量至少為200 hl的沉淀槽。

如果發(fā)生電源故障或其它原因?qū)е律a(chǎn)中斷，預(yù)涂助濾劑會留在臥式過濾機的過濾元件上。即使中斷幾小時后再恢復(fù)過濾也不會損失啤酒。換個角度看這又是一個優(yōu)點。小啤酒廠只要在同一個班次內(nèi)沒有達到過濾機的滿容量，就可以立即重新開始過濾作業(yè)。在一定條件下，硅藻土或PVPP可以在二氧化碳?xì)夥罩斜Ａ粼谶^濾元件上。

如果發(fā)生停電，立式過濾機在停機期間肯定會發(fā)生預(yù)涂助濾劑滑脫的問題，其結(jié)果要浪費大量的啤酒。

許多啤酒廠多看重在不需要濾前和濾后處理的條件下運行的能力。臥式過濾機利用二氧化碳脫出預(yù)涂助濾劑的水分，而使濾餅留在過濾元件上，然后讓待過濾的啤酒均勻充滿過濾機。這一作法可避免啤酒與水的不必要混合。反之，如果用原啤酒頂出水分，就會發(fā)生酒水相混的現(xiàn)象。為了盡可能減少浪費，須安裝濾前、濾后罐，并注入5%以上的混合液。過濾結(jié)束時也會發(fā)生同樣的過程：過濾一結(jié)束，機內(nèi)未經(jīng)過濾的啤酒經(jīng)過靜止的過濾元件過濾，也可以利用二氧化碳使之回到過濾前的緩沖罐或熟化罐里。

實踐證明，臥式過濾機利用PVPP 穩(wěn)定啤酒的性能是令人滿意的。應(yīng)注意PVPP 的zui小損失量低于0.5-1.0%。PVPP再生需要有一個與CIP系統(tǒng)連接的輔助罐，我們建議采用1% 熱堿液。

就更換啤酒品牌而言，臥式過濾機的層流特點只會導(dǎo)致少量的啤酒混雜，這主要靠進口分布器的特殊構(gòu)造而實現(xiàn)。如前所述，待過濾的啤酒來自濾室的頂部。

過濾機進料主流道的流速從1.7到2.0 m/s變化不等，進入濾室的原啤酒三次改變流向，從而降低流速，并從紊流變成近乎層流的狀態(tài)。在本例中整個過濾機內(nèi)的流速降至0.115 m/s，這樣的層流速度保證啤酒以*狀態(tài)穩(wěn)定地流過濾室和過濾元件，使兩種啤酒的混合界面十分狹小。

在立式過濾機中，預(yù)涂助濾劑需要比較強的紊流，因此在改變啤酒型號時會產(chǎn)生較大的混合量。

zui后的重要問題應(yīng)該提及備件。由于臥式過濾機有轉(zhuǎn)動部件，所以維修要求可能比較高。相反，采用剛性過濾元件的立式過濾機沒有任何轉(zhuǎn)動部件。zui后我必須強調(diào)，節(jié)約人力是現(xiàn)代社會非常重要的事情。再*的過濾機，如果缺少自動控制系統(tǒng)，就不夠。