Охлаждение вина

Регулирование температуры брожения при производстве вина с помощью теплообменных панелей BUCO

Теплообменные пластины BUCO имеют самый высокий нормализованный коэффициент k (Вт/(К.мбар)) по потерям давления на единицу площади (мбар/м²) во всем диапазоне расходов, особенно при низких расходах, которые наиболее интересны с экономической точки зрения. Пластины теплообменника могут быть изготовлены практически из всех возможных геометрических форм и нержавеющих сталей, используемых в виноделии. Для сварки пластин теплообменника используется лазерная или контактная сварка. При этом швы, выполненные лазерной сваркой, имеют более шероховатую поверхность, чем швы, выполненные контактной сваркой, и поэтому их сложнее очищать, что влечет за собой риск размножения бактерий.

Почему так важен контроль температуры ферментации с помощью Теплообменных панелей?

Контролируемая ферментация вина приобретает все большее значение на международном уровне. Для того чтобы оценить эту востребованную технологию, необходимо определить оборудование и эксплуатационные расходы, связанные с использованием теплообменных панелей BUCO в качестве теплообменника с теплообменными панелями в этой области. Был проведен опрос виноградарей об их опыте использования этой технологии.

Зачем контролировать температуру ферментации с помощью Теплообменных панелей?

Итоги исследований можно свести к следующим пунктам:

1. Контролируемая температура брожения путем активного охлаждения с помощью теплообменных панелей, полностью изготовленных из нержавеющей стали, повышает качество продукта.
2. Наиболее экономичное и эффективное активное охлаждение достигается с помощью теплообменника BUCO с димпл-панелями из нержавеющей стали внутри резервуара.
3. Коэффициент теплопередачи k (Вт/(К.мбар)) теплообменников BUCO с теплообменными панелями из нержавеющей стали, который приводится в зависимости от потери давления на единицу площади (мбар/м²), является наиболее важным параметром при измерении экономической эффективности.
4. Теплообменные панели BUCO с теплообменными пластинами имеют самый высокий нормализованный коэффициент k (Вт/(К.мбар)) по отношению к потерям давления на единицу площади (мбар/м²) во всем диапазоне расходов, особенно при низких расходах, которые наиболее интересны с экономической точки зрения.
5. Контролируемые температуры ферментации оказывают наименьшее негативное воздействие на окружающую среду.
6. Холодильная установка для контролируемой температуры брожения для теплообменников с теплообменными панелями может работать как на абсорбции, так и на сжатии, в зависимости от доступных видов энергии и потребностей заказчика.

В отличие от стран с теплым климатом, таких как ЮАР, Австралия, Франция, Чили, Аргентина и т. д., где ферментация с контролем температуры является стандартной практикой уже несколько десятилетий, в Европе тема контролируемой ферментации в энологии актуальна всего два десятилетия. Причинами этого стали низкие осенние температуры и малая вместимость резервуаров на многих небольших семейных винодельнях, а также первоначальные решения по поверхностному орошению используемых здесь бродильных резервуаров. Контролируемая ферментация способствует максимальному формированию аромата и положительно влияет на метаболизм ферментации (например, потеря аромата из-за выделения растворенных газов, таких как углекислый газ, - эффект стриппинга). Во всем мире признано, что снижение температуры ферментации до 20°C с помощью теплообменных панелей приводит к значительному повышению качества. Еще один аспект, который следует учитывать при активном охлаждении, - это экологический аспект.

Поверхность передачи для снижения температуры брожения может быть обеспечена внешними теплообменниками из термопласта, резервуарами с двойной оболочкой или обменными поверхностями внутри резервуара (например, вставленными пластинами теплообменника). Внешние теплообменники не подходят для фазы брожения, так как сусло должно прокачиваться через теплообменник. Теплообменники с двойным кожухом используются редко, поскольку не всегда возможно модифицировать существующие резервуары из-за тонких стенок. Кроме того, температура окружающей среды должна быть близка к температуре водяного контура.

Что такое теплообменные панели? Регулируемая температура ферментации с помощью теплообменных панелей

В резервуарах с двойными стенками зона обмена очень ограничена. На практике в небольших резервуарах для охлаждения доступна только верхняя половина резервуара, которая, таким образом, сильно зависит от уровня заполнения резервуаров. Кроме того, в зависимости от радиуса и высоты резервуара образуется температурный градиент. Преимущество этой технологии заключается в том, что внутренняя часть резервуара не засоряется оборудованием, что делает его очистку быстрой и легкой. Учитывая все эти аргументы, теплообменник с теплообменными панелями в резервуаре является лучшей альтернативой. В прошлом был проведен ряд измерений с использованием некоторых типов пластин. Эти измерения проводились в резервуаре квадратного сечения, содержащем попеременно бродильное сусло и воду, под действием барабанной мешалки.

Оказалось, что значения, полученные при использовании воды, в 2-3 раза выше, чем при использовании забродившего сусла. Причиной тому были слишком хорошие условия течения из-за использования мешалки. Учитывая предыдущий опыт, была предпринята попытка смоделировать типичные условия течения на этапе ферментации. Тем не менее, по сравнению с предыдущими результатами, эталонная пластина достигла значений, которые были примерно на 15 % выше, чем можно было бы ожидать при использовании ферментируемого сусла. Теплообменная пластина BUCO имеет лучший коэффициент передачи, но также и самую высокую потерю давления на единицу площади Dp/A. Это показывает важность данного коэффициента k как функции потери давления, нормированной на площадь Dp/A, поскольку он показывает, сколько кВт тепловой энергии может быть передано на кВт механической мощности насоса.

Пластины теплообменника могут быть изготовлены практически из всех возможных геометрических форм и нержавеющих сталей, используемых в виноделии. Первые испытания по очистке загрязненных пластин показали, что электрополированные пластины очищаются легче всего. Отделка поверхности, близкая к электрополировке, может иметь хорошие показатели очистки, в то время как отделка поверхности холоднокатаных пластин не рекомендуется. Для сварки пластин теплообменников используется лазерная или контактная сварка. При этом швы, выполненные лазерной сваркой, имеют более шероховатую поверхность, чем швы, выполненные контактной сваркой, и поэтому их сложнее очищать, что чревато размножением бактерий.

Наша оценка экономической эффективности системы контролируемой ферментации показала, что ее затраты примерно в 2,5 раза выше, чем у системы с поверхностным орошением резервуаров. Отправной точкой для этой оценки послужила небольшая установка с мощностью охлаждения 12 кВт, 10-летним сроком амортизации и простой системой управления. Учитывалась только экономия затрат на сточные воды, т.е. увеличение прибыли за счет повышения качества продукции не принималось во внимание в этом анализе; именно здесь кроется реальный стимул для внедрения контролируемой ферментации.

Следует обратить внимание на следующие аспекты пластин для охлаждения вина:

• Индивидуальные размеры, форма и материал теплообменника обеспечивают гибкость использования
• Легкая очистка благодаря легкодоступной поверхности теплообменника для ферментации
• Однородное, удобное для продукта регулирование температуры с помощью хладагентов и воды в этих Теплообменных панелях
• Любая конструкция теплообменника с пластинами-подушками в соответствии с критериями применения теплообменников или техническими условиями на теплопередачу
• Индивидуальные конструкции теплообменных панелей с подушками по размерам, форме и материалу позволяют гибко использовать систему охлаждения
• Гибкие контуры, адаптируемые к любым условиям, благодаря свободно программируемому оборудованию для лазерной сварки с ЧПУ для теплообмена

Запросите индивидуальное предложение уже сегодня!