Les caractéristiques et le principe de fonctionnement de la cuve de fermentation conique en acier inoxydable

La fermentation est un processus important dans la production de bière. Le système de fermentation de la bière se compose d’une cuve de fermentation, d’une cuve à saké et d’une cuve de stockage temporaire. Dans l’industrie de la bière artisanale, l’équipement de fermentation de la bière le plus utilisé est la cuve de fermentation à fond cylindro-conique (cuve conique en abrégé). Il s’agit d’un processus de réaction biochimique complexe impliquant la levure. Aujourd’hui, les ingénieurs de micet vous parlent du fermenteur conique.

Sommaire masquer

1 La composition de l'équipement de la cuve de fermentation

2 Caractéristiques de la méthode de fermentation en cuve conique

3 Dimensions des fermenteurs coniques

4 Le principe de fonctionnement du réservoir conique et la structure du réservoir

4.1 Comment fonctionnent les cuves de fermentation coniques

4.2 La structure de base du fermenteur conique

4.2.1 Partie débardeur

4.2.2 Partie réservoir

4.2.3 Partie inférieure conique

5 Obtenez une solution clé en main pour l'équipement de brasserie artisanale

La composition de l'équipement de la cuve de fermentation

Le système de fermentation comprend des cuves de fermentation, des cuves à saké et un équipement d’expansion de levure. Le corps du réservoir est pris en sandwich par une plaque Miller, qui est usinée à partir d’acier inoxydable 304. Il y a une entrée et une sortie au fond, et une soupape de sécurité à vide à double effet, un manomètre à membrane et un voyant refermable sont installés à la Haut. L’équipement est pratique pour le fonctionnement manuel et le nettoyage manuel, et dispose de la technologie de l’usine de fermentation et de la fabrication d’équipements. Il peut réaliser un contrôle automatique et semi-automatique via le système de contrôle automatique et contrôler la fermentation de la bière tout au long du processus.

Caractéristiques de la méthode de fermentation en cuve conique

Le fond est effilé pour faciliter l’évacuation de la levure à tout moment du processus de production. Pour assurer une bonne filtrabilité de la bière, des souches avec une bonne cohésion sont nécessaires.
Le corps du réservoir est pourvu d’une chemise de refroidissement et la capacité de refroidissement peut répondre aux exigences de refroidissement du processus. La production est facile à contrôler, la période de fermentation est raccourcie, le risque de contamination est moindre et la qualité de la bière est stable.
Le corps du réservoir est équipé d’un dispositif d’isolation thermique, qui peut être placé à l’extérieur, ce qui réduit les investissements de construction, économise de l’espace au sol et facilite l’expansion.
Le réservoir fermé est adopté pour faciliter le lavage au CO2 et la récupération du CO2. La fermentation peut également être effectuée sous une certaine pression. Il peut être utilisé comme cuve de fermentation, cuve de stockage de vin ou combinaison de fermentation et de stockage de vin, appelée méthode de fermentation en un seul pot.
Le bouillon de fermentation dans la cuve crée un gradient de CO2 (c’est-à-dire un gradient de densité) dû à la hauteur du liquide. Grâce au contrôle du refroidissement, une convection naturelle peut être effectuée pour le bouillon de fermentation, et plus le réservoir est haut, plus la convection est forte. En raison de l’existence d’une forte convection, la capacité de fermentation de la levure est améliorée, la vitesse de fermentation est accélérée et la période de fermentation est raccourcie.
La cuve de fermentation peut être contrôlée par un instrument ou un micro-ordinateur, ce qui est pratique à utiliser et à gérer.
Les cuves coniques conviennent à la fois à la fermentation basse et à la fermentation haute.
Un dispositif de nettoyage automatique CIP peut être utilisé, ce qui est pratique pour le nettoyage.
Le réservoir conique est facile à traiter (peut être traité sur place) et a une forte praticabilité.
La capacité de l’équipement peut être ajustée en fonction des besoins de production, la capacité peut aller de 20 à 600 m et la hauteur peut atteindre 1500 m.

Dimensions des fermenteurs coniques

La taille du réservoir conique n’a pas été réglementée dans le passé, et la hauteur peut aller jusqu’à 40 m et le diamètre peut dépasser 10 cm. Avec l’amélioration continue de la théorie de la fermentation et les progrès incohérents de la technologie de vinification. Pour répondre aux exigences de qualité de la bière, les réservoirs coniques doivent être conçus et fabriqués selon certaines spécifications.

La levure n’est pas seulement soumise à la pression hydraulique, mais aussi à la pression atmosphérique. Si le facteur de concentration CO2, c’est-à-dire le phénomène de gradient de concentration, les performances physiologiques de la levure seront affectées. Si la hauteur du réservoir conique est trop grande, la convection du bouillon de fermentation est forte et il est facile de former une fermentation sous agitation. Ainsi, la hauteur du niveau de liquide dans le réservoir est un paramètre important. Non seulement affecte la composition des sous-produits de fermentation, mais affecte également l’activité de la levure et le métabolisme physiologique.

Le principe de fonctionnement du réservoir conique et la structure du réservoir

Comment fonctionnent les cuves de fermentation coniques

La raison de la courte période de fermentation et de la vitesse de fermentation rapide de la méthode de fermentation en cuve conique est due aux caractéristiques hydrodynamiques du liquide de fermentation dans la cuve conique et aux résultats de la technologie moderne de fermentation de la bière. Après l’inoculation de la levure, la densité cellulaire de la levure au fond du réservoir augmente en raison de la coagulation de la levure, ce qui entraîne une vitesse de fermentation plus rapide. La quantité de dioxyde de carbone produite dans le processus de fermentation augmente, et en même temps, en raison de la pression statique générée par la hauteur de la colonne de liquide du liquide de fermentation, la teneur en dioxyde de carbone change également dans un gradient avec le changement de la couche liquide. Ainsi, la densité du moût de fermentation dans la cuve présente également un changement de gradient. De plus, grâce au dispositif de refroidissement à l’extérieur de la cuve conique, la température de chaque étape de fermentation peut être contrôlée. Sous les forces motrices de la différence de pression statique, de la différence de densité du liquide de fermentation, de la libération de dioxyde de carbone et de la différence de température générée par le refroidissement de la partie supérieure du réservoir, le liquide de fermentation dans le réservoir produit une forte convection naturelle, ce qui améliore le contact entre levure et liquide de fermentation, et favorise le métabolisme de la levure accélère la vitesse de fermentation de la bière et raccourcit le cycle de fermentation de la bière. En outre, l’augmentation de la température d’inoculation, de la température de fermentation principale de la bière, de la température de réduction du diacétyle et de la quantité d’inoculation de levure est également bénéfique pour accélérer la vitesse de fermentation de la levure afin que la fermentation puisse être effectuée.

La structure de base du fermenteur conique

Partie débardeur

Le dessus du réservoir est une structure en arc rond et l’ouverture centrale est utilisée pour placer une bride amovible de grand diamètre pour installer les tuyaux de CO2 et CIP et leurs pièces de raccordement. Le haut du réservoir est également équipé d’une soupape anti-vide, d’une soupape de surpression, d’un capteur de pression, etc. L’intérieur du réservoir est équipé d’un dispositif de lavage, ainsi que d’une plate-forme et d’un canal pour le fonctionnement du dessus du réservoir.

Partie réservoir

Le corps du réservoir est un cylindre, qui est la partie principale du réservoir. La hauteur du fermenteur dépend du diamètre et de la hauteur du cylindre. En raison du grand diamètre du réservoir et de la résistance à la basse pression, le diamètre du réservoir conique général ne dépasse pas 6 m. Le traitement du corps du réservoir est plus facile que celui du haut du réservoir. L’extérieur du corps du réservoir est utilisé pour installer des dispositifs de refroidissement et des couches d’isolation thermique, et une certaine position est réservée pour installer des éléments de mesure de température et de pression. La couche de refroidissement du corps du réservoir a diverses formes, telles qu’un tube enroulé, une poulie Miller et un type de chemise, et est divisée en 2 à 3 sections, qui sont reliées au tuyau d’entrée du fluide de refroidissement par des tuyaux, et la couche de refroidissement est recouvert de poils en polyuréthane. Pour le plastique mousse et d’autres matériaux d’isolation thermique, la couche d’isolation thermique est recouverte d’une couche d’alliage d’aluminium ou de plaque d’acier inoxydable, et certaines plaques d’acier de couleur sont utilisées comme couche protectrice.

Partie inférieure conique

L’angle du fond conique est généralement de 60º à 80º, et il y a aussi 90º à 110º, mais cela est utilisé pour les cuves de fermentation de grande capacité. La hauteur du fond du cône du fermenteur est liée à l’angle, et plus l’angle est petit, plus la partie inférieure du cône est haute. Généralement, la hauteur du fond conique du réservoir représente environ 1/4 de la hauteur totale et ne doit pas dépasser 1/3. La paroi extérieure du fond du cône doit être pourvue d’une couche de refroidissement pour refroidir la levure précipitée au fond du cône. Le fond du cône doit également être installé avec des tuyaux d’entrée et de sortie, des vannes, des voyants, des éléments de mesure de température, de mesure de pression, etc.

De plus, le rapport entre le diamètre et la hauteur du réservoir est généralement de 1: 2 à 1: 4, et la hauteur totale ne doit pas dépasser 16 m, afin de ne pas provoquer de forte convection et d’affecter la sédimentation de la levure et la coagulation. Les bidons peuvent être en acier inoxydable ou en acier au carbone. Si de l’acier au carbone est utilisé, la paroi intérieure de la canette doit être recouverte d’une peinture non toxique qui n’altère pas le goût de la bière. La pression de travail de la cuve de fermentation peut être déterminée en fonction de la nature de travail de la cuve. Généralement, la pression de travail de la cuve de fermentation est contrôlée entre 0,2 et 0,3 MPa. La paroi intérieure du réservoir doit être lisse et plate, la paroi intérieure du réservoir en acier inoxydable doit être polie et la paroi intérieure du réservoir en acier au carbone doit être recouverte sans surfaces concaves et convexes et sans saillies granulaires.

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