20噸啤酒廠設(shè)備糖化系統(tǒng)生產(chǎn)精釀啤酒如何進(jìn)行熱能回收。熱能回收是啤酒設(shè)備生產(chǎn)精釀啤酒時(shí)的可選步驟,可以有效節(jié)省生產(chǎn)成本,今天濟(jì)南中釀機(jī)械設(shè)備有限公司的小編就為您具體介紹一下如何進(jìn)行熱能回收吧。
20噸啤酒廠設(shè)備糖化系統(tǒng)生產(chǎn)精釀啤酒時(shí),可通過(guò)以下熱能回收方案實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能,結(jié)合設(shè)備規(guī)模與工藝特點(diǎn)設(shè)計(jì):
一、核心熱能回收環(huán)節(jié)與設(shè)備選型
高溫冷凝水與二次蒸汽回收
原理:糖化煮沸階段產(chǎn)生的蒸汽冷凝后形成高溫水(約120℃),壓力降低時(shí)產(chǎn)生二次蒸汽(占比約3%)。以20噸設(shè)備為例,若日產(chǎn)3批次,年可回收二次蒸汽約1380噸。
設(shè)備:采用板殼式換熱器(氣液兩相流專(zhuān)用)回收冷凝水與二次蒸汽熱量,將低溫釀造水(85℃)加熱至95℃以上,供糖化、CIP清洗使用。搭配管殼式消汽換熱器消除殘余蒸汽,避免直排浪費(fèi)。
效益:年節(jié)約蒸汽2133噸(按46000噸年用量計(jì)算),噸酒蒸汽消耗下降6%,按270元/噸蒸汽單價(jià),年節(jié)省成本約57.6萬(wàn)元。
麥汁煮沸乏汽回收
原理:煮沸鍋釋放的乏汽含大量潛熱(蒸發(fā)100L水可加熱800L水至80℃)。
設(shè)備:在冷凝器中安裝列管換熱器,用78℃高溫水冷凝乏汽至85℃,同時(shí)將高溫水加熱至97℃存入儲(chǔ)能罐。冷凝水再經(jīng)12℃冷水冷卻至30℃,同時(shí)將冷水加熱至80℃回用。
效益:麥汁煮沸加熱時(shí)間縮短70%,一次能源消耗降至最低,CO?排放顯著減少。
發(fā)酵罐冷卻水余熱回收
原理:發(fā)酵控溫產(chǎn)生的30-45℃循環(huán)冷卻水含低品位熱能。
設(shè)備:采用高溫水源熱泵提取冷卻水熱量,升溫至50-90℃供糖化、清洗使用。熱泵能效比(COP)達(dá)4-6,即消耗1度電可產(chǎn)生4-6倍熱能。
效益:某50萬(wàn)噸產(chǎn)能企業(yè)應(yīng)用后,年節(jié)約蒸汽1.2萬(wàn)噸,減少碳排放3200噸,投資回收期僅1.2年。
二、熱能分級(jí)利用與儲(chǔ)能設(shè)計(jì)
多源熱匯耦合系統(tǒng)
高溫段(>80℃):直接通過(guò)換熱器回收,用于糖化加熱、CIP清洗。
中低溫段(30-60℃):經(jīng)水源熱泵提溫后供應(yīng)包裝殺菌、辦公樓采暖等需求。
富余熱量:儲(chǔ)存于分層儲(chǔ)能罐(高溫區(qū)78℃、特高溫區(qū)97℃),通過(guò)溫躍層自然分離實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰用能。
與生產(chǎn)工藝深度耦合
發(fā)酵段:利用熱泵平衡發(fā)酵罐冷卻與清洗熱水需求,減少獨(dú)立加熱設(shè)備能耗。
廢水處理:從污水處理池提取熱量,用于廠區(qū)供暖,實(shí)現(xiàn)熱能閉環(huán)。
三、典型案例:20噸設(shè)備糖化系統(tǒng)熱能回收實(shí)踐
設(shè)備配置
板殼式換熱器:換熱面積≥100m2,設(shè)計(jì)壓力1.6MPa。
水源熱泵:制熱量≥300kW,COP≥4.5。
儲(chǔ)能罐:容量≥50m3,分層設(shè)計(jì)(78℃/97℃)。
工藝流程
糖化階段:列管換熱器回收煮沸乏汽,將麥汁暫存罐中的72℃麥汁加熱至95℃,減少后續(xù)煮沸能耗。
發(fā)酵階段:水源熱泵提取發(fā)酵冷卻水余熱,加熱清洗熱水至85℃,替代傳統(tǒng)蒸汽加熱。
儲(chǔ)能調(diào)節(jié):根據(jù)生產(chǎn)需求調(diào)整97℃與78℃熱水比例,滿(mǎn)足不同工段用熱需求。
效果驗(yàn)證
節(jié)能率:綜合熱能回收效率達(dá)85%以上,噸酒能耗降低20%。
經(jīng)濟(jì)性:年節(jié)省蒸汽成本約80萬(wàn)元,設(shè)備投資回收期≤2年。
環(huán)保性:年減少CO?排放約400噸,符合雙碳目標(biāo)要求。
四、升級(jí)方向:智能化熱能管理
數(shù)字孿生系統(tǒng)
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各環(huán)節(jié)熱能流量、溫度參數(shù),通過(guò)AI算法優(yōu)化換熱器運(yùn)行策略,提升回收效率5%-10%。
智慧能源平臺(tái)
集成熱泵、儲(chǔ)能罐、換熱器數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)熱能供需動(dòng)態(tài)匹配,避免能量浪費(fèi)。
重大機(jī)遇:預(yù)計(jì)今年內(nèi)出臺(tái)精釀啤酒標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法規(guī),新政策將接軌歐美現(xiàn)行政策,今后小型精釀啤酒廠灌裝啤酒可正式走向市場(chǎng),精釀啤酒行業(yè)將會(huì)迎來(lái)健康發(fā)展的機(jī)遇!
濟(jì)南中釀機(jī)械設(shè)備有限公司是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售于一體的發(fā)酵裝備制造企業(yè)。公司總部位于美麗的泉城濟(jì)南,生產(chǎn)園區(qū)位于山東省德州市三唐工業(yè)園,公司始終致力于專(zhuān)業(yè)為客戶(hù)提供包括啤酒、果酒、葡萄酒、白酒、蒸餾酒等領(lǐng)域內(nèi)的項(xiàng)目咨詢(xún)、工藝研發(fā)、應(yīng)用化設(shè)計(jì)、裝備制造、工程服務(wù)、售后維護(hù)等一站式服務(wù),您的滿(mǎn)意就是我們的追求。中釀設(shè)備出口美國(guó)、加拿大、德國(guó)、巴西、澳大利亞、北歐、非洲、南美等多個(gè)和地區(qū)。