Клапаны CO₂ в пивоварении: практическое руководство по давлению в резервуарах, перекачке и упаковке

Углекислый газ используется на современных пивоварнях, но он не подается непосредственно из баллона в пиво. В типичной системе CO₂ проходит через цилиндр или клапан массового хранения, регулятор, распределительный трубопровод, оборудование для контроля давления, а иногда и датчики или автоматические контроллеры, прежде чем попасть в бродильный резервуар, резервуар для кондиционирования, линию розлива или разливочную машину.

Этот полный путь подачи определяет, насколько безопасно и последовательно можно использовать газ. Клапан CO₂ является важной точкой соединения и изоляции, но он не заменяет регулятор или оборудование для управления процессом, которое управляет конечным давлением, подаваемым в пиво.

Поскольку пивоваренные заводы увеличивают производство и внедряют все больше автоматизированного оборудования, выбор клапанов должен основываться на реальной газовой системе, а не только на названии клапана. Перед установкой необходимо проверить номинальное давление, подключение баллона, выходную резьбу, уплотнительные материалы, температуру, функции безопасности и документацию.

Клапан промышленного газового баллона CO₂ от СиАН Клапаны.

Где CO₂ используется на пивоварне

Карбонизация и кондиционирование

Наиболее заметное использование CO₂ — карбонизация пива. После ферментации пиво часто кондиционируют и охлаждают до или во время карбонизации. CO₂ легче растворяется в холодном пиве, поэтому температура, давление, время контакта и состав пива влияют на конечный результат.

Требуемый уровень карбонизации варьируется в зависимости от стиля пива и метода производства. Избыток газа может привести к нежелательному пенообразованию и чрезмерно острому вкусу, а недостаточная карбонизация может сделать пиво плоским. Стабильные результаты зависят от всей системы карбонизации, включая источник газа, регулятор, датчик давления, резервуар, диффузор и настройки управления.

Клапан баллона поддерживает этот процесс, обеспечивая безопасный метод открытия или изоляции подачи газа. Затем регулятор и последующее контрольное оборудование определяют, сколько CO₂ поступает в резервуар.

Давление напора резервуара

CO₂ может использоваться для поддержания контролируемого давления в резервуарах для хранения, кондиционирования или обслуживания. Стабильное давление напора может помочь защитить пиво от воздействия кислорода и обеспечить контролируемую перекачку между емкостями.

Давление, используемое в резервуаре пивоварни, обычно намного ниже номинального давления клапана, установленного на баллоне с CO₂. Это две разные спецификации. Клапан баллона должен безопасно выдерживать номинальные условия баллона, в то время как регулятор и технологическая система контролируют более низкое давление, необходимое для баллона.

Это различие важно при выборе компонентов. Клапан баллона высокого давления не следует использовать в качестве замены регулятора низкого давления, а расположенный ниже по потоку технологический клапан не следует подключать непосредственно к баллону высокого давления без соответствующего оборудования для снижения давления.

Очистка резервуаров и перекачка пива

Прежде чем пиво перелить в резервуар, бочонок, бутылку или банку, пивоварни могут использовать CO₂ для удаления воздуха из приемного контейнера. Снижение воздействия кислорода может помочь защитить вкус и стабильность продукта при хранении.

CO₂ также используется для перемещения пива между емкостями и поддержки розлива при противодавлении. При этих операциях клапан должен обеспечивать надежное перекрытие и сохранять надежное соединение, пока регулятор, шланг, фитинги и наполнительное оборудование выдерживают необходимые условия эксплуатации.

Правильное расположение зависит от оборудования и технологического процесса пивоварни. Небольшая система розлива в бочонки, подвальный резервуар и высокоскоростная линия розлива могут потребовать различных конфигураций клапана и управления.

Понимание различных компонентов газовой системы CO₂

Газовая система пивоварни может содержать несколько компонентов, выполняющих разные функции. Клапан баллона контролирует доступ к газу, хранящемуся в баллоне, и позволяет изолировать подачу. Это также точка соединения баллона с регулятором или шлангом высокого давления.

Регулятор снижает давление в баллоне до рабочего давления, необходимого пивоваренному оборудованию. Он может включать в себя один или несколько манометров и может подавать контролируемое давление в резервуар или распределительный коллектор.

Клапан регулирования расхода регулирует или изолирует движение газа в определенной линии. В зависимости от системы эта функция может быть ручной или связана с приводом. Датчики измеряют давление или расход, а контроллер может регулировать систему в соответствии с запрограммированными условиями.

Разделение этих функций помогает предотвратить неправильный выбор продукта. Клапан баллона с CO₂ может подойти для хранения и изоляции газа, но он может не обеспечить точный контроль, необходимый для карбонизации. Обычно этот контроль осуществляется регулятором и оборудованием, расположенным ниже по потоку.

На что следует обратить внимание при выборе клапана CO₂ для пивоварни

Служба давления и газа

Клапан должен быть рассчитан на CO₂ и рассчитан на условия давления баллона или оборудования, где он будет установлен. Официальные списки продуктов SiAN с CO₂ показывают, что разные модели имеют разные характеристики рабочего давления, в том числе 15 МПа, 20 МПа, 200 бар и 250 бар.

Эти цифры относятся к конкретным моделям и конфигурациям. Их не следует рассматривать как универсальный номинал давления для всех клапанов CO₂. Баллон, клапан, регулятор, шланг и последующее оборудование должны проверяться как одна подключенная система.

Цилиндрическая резьба и выходное соединение

Совместимость соединений так же важна, как и номинальное давление. Перед заказом подтвердите резьбу горловины цилиндра, выходную резьбу, стандарт соединения, номинальный диаметр и направление установки.

Два клапана могут выглядеть одинаково при использовании разных характеристик резьбы. Неправильное соединение может повредить цилиндр, вызвать утечку или помешать правильному уплотнению клапана. Клапан всегда должен соответствовать цилиндру и регулятору, используемым на пивоварне.

Материалы и уплотнительные компоненты

Материалы должны соответствовать газу, давлению, температуре и рабочей среде. В зависимости от модели в клапанах CO₂ могут использоваться компоненты из латуни, нержавеющей стали или алюминиевого сплава. Уплотнительные материалы и обработка поверхности должны быть проверены в документации на изделие.

Пивоваренным заводам не следует автоматически предполагать, что каждый промышленный клапан CO₂ соответствует всем санитарным требованиям и требованиям по чистоте газа. Если клапан используется в части системы, которая может повлиять на качество продукции, материал, чистота, класс газа, уплотнительные компоненты и применимые разрешения должны быть подтверждены у поставщика.

Функции безопасности и документация

Некоторые модели клапанов CO₂ могут включать предохранительное устройство или компонент сброса давления, тогда как другие могут обеспечивать только функции отключения и подключения. Эти особенности зависят от конкретной конструкции.

Например, СиАН 08-805-799 Клапан баллона с CO₂ указано рабочее давление 20 МПа и предохранительное устройство 25 МПа. На странице продукта также указан конкретный диапазон рабочих температур и сертификация TPED. Эти сведения относятся только к этой модели и не должны распространяться на всю категорию продуктов.

Пример клапана CO₂ из официального ассортимента продукции SiAN.

Улучшение контроля карбонизации и эффективности использования газа

Постоянная карбонизация зависит от поддержания взаимосвязи между температурой пива, давлением в резервуаре, потоком газа и временем контакта. Клапан вносит свой вклад, обеспечивая надежную изоляцию и подачу газа, но конечный результат управления зависит от полной компоновки оборудования.

На крупных пивоваренных заводах датчики давления и цифровые контроллеры могут отслеживать состояние резервуаров в режиме реального времени. Затем система управления может регулировать регулятор, приводной клапан или подачу газа в соответствии с измеренным давлением. Этот тип автоматизации должен быть подтвержден в соответствии с фактическим проектом системы; не следует предполагать, что каждый клапан баллона с CO₂ имеет автоматическое управление.

Правильный выбор компонентов также может снизить ненужные потери CO₂. Утечки, чрезмерная продувка, неподходящие настройки давления, поврежденные уплотнения и плохие соединения шлангов являются распространенными источниками отходов. Поэтому регулярный осмотр и правильная регулировка так же важны, как и сам клапан.

Рекомендации по установке и техническому обслуживанию

Клапаны CO₂ должны устанавливаться квалифицированным персоналом в соответствии с инструкциями производителя. Перед установкой осмотрите корпус клапана, резьбу, уплотнения, маховик и выпускное соединение. Не применяйте силу для подсоединения несовместимого фитинга и не модифицируйте клапан без одобрения производителя.

После установки весь газопровод необходимо проверить на предмет утечек. Баллоны должны быть надежно закреплены, а пивоварня должна обеспечить достаточную вентиляцию и мониторинг CO₂ в закрытых помещениях. Поскольку CO₂ бесцветен и не имеет запаха, утечку можно не заметить без соответствующих мер обнаружения и вентиляции.

Техническое обслуживание должно включать проверку на наличие коррозии, повреждений уплотнений, незакрепленных фитингов, аномального поведения давления и проблем с работой клапана. Клапан, который не прошел проверку на герметичность или имеет видимые повреждения, должен быть выведен из эксплуатации и проверен квалифицированным персоналом.

Решения для клапанов SiAN CO₂

Компания SiAN, которой управляет компания Ningbo Fuhua Valve Co., Ltd., поставляет клапаны для промышленных газовых баллонов и сопутствующую продукцию для контроля газа. Официальный ассортимент продукции включает в себя Клапаны баллона с CO₂, Клапаны для баллонов с CO₂и клапаны поддержания давления CO₂.

Для проектов пивоваренного завода клиенты должны указать тип баллона, рабочее давление, требования к подключению, метод подачи газа, температурные условия и предполагаемую среду установки. Затем SiAN может подтвердить соответствующую модель продукта и предоставить соответствующую техническую информацию.

Часто задаваемые вопросы

Является ли клапан баллона с CO₂ тем же, что и клапан контроля карбонизации?

Нет. Клапан баллона обычно контролирует доступ к хранящемуся газу и обеспечивает перекрытие. Контроль карбонизации обычно зависит от регулятора, датчика давления, оборудования для регулирования расхода и конфигурации резервуара.

Можно ли подключить клапан CO₂ высокого давления непосредственно к пивному резервуару?

Не обычно. Между цилиндром высокого давления и пивоваренным оборудованием низкого давления требуется подходящая система снижения и контроля давления.

Какое номинальное давление должен иметь клапан CO₂ на пивоваренном заводе?

Правильный номинал зависит от модели цилиндра и клапана. SiAN перечисляет различные конфигурации клапанов CO₂ с разными характеристиками давления, поэтому перед покупкой необходимо проверить точную документацию по модели.

Какую информацию пивоварня должна предоставить поставщику арматуры?

Поставщик должен получить информацию об источнике CO₂, типе баллона, рабочем давлении, входных и выходных соединениях, рабочей температуре, условиях установки, требованиях безопасности, а также о том, требуется ли ручное или автоматическое управление.

Заключение

В пивоварении контроль выбросов CO₂ является задачей системного уровня. Клапан баллона, регулятор, оборудование для контроля давления, датчики, трубопроводы и заправочное оборудование должны работать вместе, чтобы обеспечить стабильную и безопасную подачу газа.

Правильно выбранный клапан CO₂ обеспечивает надежную изоляцию, надежные соединения и безопасную работу во время карбонизации, продувки резервуара, перекачки пива и упаковки. Перед заказом пивоварни должны подтвердить точное номинальное давление, характеристики соединений, материалы, уплотнительные компоненты, функции безопасности, техническую документацию и область сертификации для выбранной модели.

Посетите СиАН Клапаны ознакомьтесь с ассортиментом клапанов CO₂ и свяжитесь с поставщиком для получения рекомендаций по конкретной модели, основанной на газовой системе вашего пивоваренного завода.