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用于加热用于饮料生产的可发酵原料的装置和方法.pdf

  • 上传人:小**
  • 文档编号:5757850
  • 上传时间:2019-03-17
  • 格式:PDF
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201480021590.4

    申请日:

    2014.02.14

    公开号:

    CN105143427A

    公开日:

    2015.12.09

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C12C 7/06申请日:20140214|||公开

    IPC分类号:

    C12C7/06; C12C7/22; F28D15/00; F28D20/02; F28D21/00

    主分类号:

    C12C7/06

    申请人:

    欧萨姆股份有限公司

    发明人:

    艾伯特·韦勒迪斯

    地址:

    奥地利维也纳

    优先权:

    102013202481.9 2013.02.15 DE

    专利代理机构:

    北京品源专利代理有限公司11332

    代理人:

    巩克栋; 杨生平

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    内容摘要

    本发明涉及用于加热用于生产饮料的可发酵原料的装置和方法,包括设置在燃烧室(3)内部的管线(1a),通过该管线由燃烧室中的热源(11)通过第一传热介质输出的部分热可传递到所述管线(1、1a、1b)中流动的所述可发酵的原料。燃烧室(3)下游设置的储热装置(5)用于储存通过第一传热介质传递的部分余热。所述管线(1、1a、1b)如此设置,使得所述管线(1b)中流动的所述可发酵原料在所述燃烧室(3)上游在预热室(19)中通过所述储热装置(5)中储存的热进行预热。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  用于加热用于饮料生产的可发酵原料的装置,其包括:
    设置在燃烧室(3)内部的管线(1a),通过该管线由燃烧室(3)中的热源(11)通过第一传热介质输出的部分热可传递到所述管线(1、1a、1b)中流动的所述可发酵原料,
    其特征在于:储热装置(5)装在燃烧室(3)下游用于储存通过所述第一传热介质传递的部分余热,其中所述管线(1、1a、1b)如此设置,使得在燃烧室(3)上游,所述管线(1b)中流动的所述可发酵原料在预热室(19)中通过储热装置(5)中储存的热进行预热。

    2.  根据权利要求1所述的用于加热可发酵原料的装置,其中
    部分余热的传递在燃烧室(3)与储热装置(5)之间从第一传热介质向第二传热介质进行。

    3.  根据权利要求2所述的用于加热可发酵原料的装置,其中所述第一传热介质是气体,优选燃烧装置的废气,和所述第二传热介质是液体,优选导热油或水。

    4.  根据权利要求2或3所述的用于加热可发酵原料的装置,其中部分所述余热由所述第一传热介质向所述第二传热介质的传递通过支路、切换阀、流体泵或排风机(9)进行。

    5.  根据权利要求2-4任一项所述的用于加热可发酵原料的装置,其中当所述第一传热介质具有预定的最小温度时,进行部分所述余热由所述第一传热介质向所述第二传热介质的传递。

    6.  根据权利要求1-5任一项所述的用于加热可发酵原料的装置,其中所述储热装置作为至少一个潜储热装置(5)形成,其中在所述潜储热装置(5)中由所述传热介质向相变材料进行热传递,或反之亦然。

    7.  根据权利要求5所述的用于加热可发酵原料的装置,其中使用盐或石蜡作为相变材料,其中其冷凝温度优选为130℃-150℃和其重结晶温度优选为130℃-120℃。

    8.  根据权利要求6或7所述的用于加热可发酵原料的装置,其中提供控制工具用于基于燃烧室(3)下游的所述第一传热介质的温度(T6)和/或所述预热室 (19)下游的所述第二传热介质的温度(T2)控制向所述预热室(19)和/或所述潜储热装置(5)供应所述第二传热介质。

    9.  根据权利要求8所述的用于加热可发酵原料的装置,其中所述控制工具以充填泵(17)和排放泵(15)的形式提供,其中
    打开状态的所述充填泵(17)和断开状态的所述排放泵(15)使得所述第二传热介质在第一方向上流动通过所述潜储热装置(5),
    断开状态的所述充填泵(17)和打开状态的所述排放泵(15)使得所述第二传热介质在第二方向上流动通过所述预热室(19)和所述潜储热装置(5),和
    打开状态的所述充填泵(17)和断开状态的所述排放泵(15)使得所述第二传热介质在所述第一方向上流动通过所述预热室(19)和所述潜储热装置(5)。

    10.  用于加热用于饮料生产的可发酵原料的方法,其包括如下步骤:
    -通过管线(1、1a、1b)输送所述可发酵原料,
    -在燃烧室(3)内通过将由热源(11)经由传热介质输出的部分热传递至所述管线(1a)中流动的所述可发酵原料而加热所述可发酵原料,
    其特征在于:
    -将通过所述传热介质输送的部分余热储存在所述燃烧室(3)下游的储热装置(5)中,和
    -通过所述储热装置(5)中储存的热在预热室(19)中预热所述燃烧室(3)上游所述管线(1b)中流动的可发酵原料。

    11.  根据权利要求10所述的用于加热可发酵原料的方法,其中部分余热在燃烧室(3)与储热装置(5)之间从所述第一传热介质向第二传热介质传递。

    12.  根据权利要求11所述的用于加热可发酵原料的方法,其中所述第一传热介质是气体,优选燃烧装置的废气,和所述第二传热介质是液体,优选导热油或水,其在经由储热装置传导的闭路循环(7)中传导。

    13.  根据权利要求10-12任一项所述的用于加热可发酵原料的方法,其中在作为至少一个潜储热装置(5)形成的所述储热装置中热从所述传热介质之一传递至相变材料,或反之亦然。

    14.  根据权利要求13所述的用于加热可发酵原料的方法,其中
    a)当所述第一传热介质的温度在预定的极限温度以下时,通过使得所述第二传热介质由所述潜储热装置(5)流动至所述预热室(19)排放所述潜储热装置(5), 在所述预热室(19)内进行所述管线(1b)中流动的所述可发酵原料的预热,
    b)通过使得所述第二传热介质在闭路循环(7)中经由热交换器(13)流动通过所述潜储热装置(5)和所述预热室(19),在所述预热室(19)中进行所述管线(1b)中流动的所述可发酵原料的预热,同时充填所述潜储热装置(5),其中在所述热交换器(13)中热从所述第一传热介质传递至所述第二传热介质,和
    c)通过阻断通向所述预热室(19)的通道同时所述第二传热介质经由热交换器(13)在所述闭路循环(7)中流动和通过所述潜储热装置(5),仅进行所述潜储热装置(5)的充填,其中在所述热交换器(13)中热从所述第一传热介质传递至所述第二传热介质。

    15.  根据权利要求14所述的用于加热可发酵原料的方法,其中
    只要在所述燃烧室(3)下游所述第一传热介质的温度在预定的最小温度以下和最小比例的所述相变材料以液体形式可用,进行步骤a),
    当所述燃烧室(3)下游所述第一传热介质的温度已经超过预定最小温度时,进行步骤b),
    当所述燃烧室(3)下游所述第一传热介质的温度已经超过预定充填温度时,进行步骤c)。

    16.  根据权利要求14或15所述的用于加热可发酵原料的方法,其中在步骤b)中,在所述燃烧室(3)中取决于所述预热室(19)上游与所述燃烧室(3)下游的点之间所述可发酵原料的温差(T5-T3)进行温度调整。

    说明书

    说明书用于加热用于饮料生产的可发酵原料的装置和方法
    本发明涉及分别根据权利要求1和权利要求10的前序部分用于加热用于饮料生产的可发酵原料的装置和方法。
    文件EP1715031B1公开了用于提供在工艺中作为加热介质的水或蒸汽的装置和方法。这里,使用沸石储热装置加热燃烧气体。
    文件DE9311514.8U1公开了加热器,其中管线中流动的介质的预热通过第一介质的余热进行。
    另外,现有技术已经描述了用于加热酿造麦芽浆(Maische)的装置,其公布在文件AT390266B中。在此装置中,通过规则卷绕的(螺旋状)管形成管线,所述管位于燃烧室内。所述管线与热源以传热接触连接,由此加热流过所述管线的酿造麦芽浆。该类装置也称作所谓的“外部锅炉”。在诸如参考文件AT390266B描述的装置中,可以在短时间内用比较高的温度温和地加热任意的可发酵流体。文件AT390266B被认为是最接近的现有技术。
    由于在上述的外部锅炉中使用的比较高的温度,所以造成大量废热。由于生态和经济原因,需要以有意义的途径使用此废热。
    根据本发明用于加热可发酵原料的装置包括设置在燃烧室内部的管线,通过该管线由燃烧室中的热源通过第一传热介质输出的部分热可传递到管线中流动的所述可发酵的原料。燃烧室下游装有储热装置用于储存通过第一传热介质传递的部分余热。所述管线如此设置,使得在燃烧室上游,管线内流动的可发酵原料在预热室内通过储热装置中储存的热进行预热。
    根据本发明的可发酵原料可以是含有至少一种可发酵物质的多种物质的混合物或纯物质。在本发明的上下文中,可发酵物质是可以分别在厌氧和/或有氧条件下通过微生物,如酵母和细菌,作为能量源和碳源利用的化合物。特别地,这里包括单糖、二糖和多糖。特别优选的是含有果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖(麦芽糖)或淀粉或它们的降解产物中的至少一种的可发酵原料。
    特别地,这包括用于制备啤酒的原料诸如麦芽浆、酿造的麦芽汁(Brauwuerze)、衍生的后产物、溶解在水中的生果实(Rohfruchte)(如稻或玉米)。用于本发明目的的燃烧室应当理解为不仅是合适的燃料如油、木材或气体在其 中发生燃烧的空间,而且一般而言,是在其中热由热源通过传热介质传递到管线和通过所述管线传递到所述可发酵原料的空间。
    根据本发明,大部分的废热储存在储热装置中,该装置装在燃烧室的下游。通过根据本发明的管线设置,管线中流动的可发酵原料可以通过所述储热装置中储存的热进行预热。一方面,这允许更精确地调整燃烧室区域中供应到所述可发酵原料的热量,且另一方面,也能够大量节能。
    有利地,可以在燃烧室与储热装置之间从第一传热介质向第二传热介质进行部分余热的传递。由此,例如,气体传热介质如燃烧过程的废气的余热可被传递到液体传热介质如水或导热油,这简化了其处理。
    使用导热油会是特别有利的,因为导热油可以例如通过电加热元件加热,由此当使用合适的发电(风电、太阳能电、水电)时避免环境废气污染。此外,导热油可用于较高温度范围而不改变其聚集状态或其压力,因为,在环境压力下,其沸点大于300℃。因此,可以在最高达300℃的温度范围下使用导热油。此外,导热油的能量效率远远优于例如水或蒸汽。
    有利地,预热室中所述第二传热介质的量最大相应于预热室中管线内的所述可发酵原料的量。这意味着预热室内第二传热介质例如导热油的体积不大于当前由此加热的可发酵原料的体积。由于经由每单位时间的温度和体积的乘积(Produkt)所述第一传热介质与所述可发酵原料之间有利的体积比,供应到所述可发酵原料的热量可以高准确度地调整。
    在一个特别有利的方式中,部分余热可以以可调整的方式传递。例如,由此可以确保余热传递仅仅在所述第一传热介质已经到达某一最小温度时发生。
    有利地,部分所述余热由所述第一传热介质向所述第二传热介质的传递可以通过支路、切换阀、流体泵或排风机进行。优选地,所述第一传热介质经由这些元件中的一个或多个传导至热交换器,在其中所述热被传递至所述第二传热介质。
    有利地,所述储热装置可以以至少一个潜储热装置的形式提供。在所述潜储热装置中发生由所述传热介质向相变材料的热传递或反之亦然。使用潜储热装置允许几乎无限期地储存热。相应地,在使用本发明用于加热可发酵原料的蒸煮过程完成后,甚至在延长的休眠期之后也可以在刚开始时由预热的可发酵原料开始新的蒸煮过程,因为所述潜储热装置中的热可以几乎无限期地储存。 通过使用用于预热所述可发酵原料的在所述潜储热装置中储存的热,所述可发酵原料有利地已经在升高的温度下到达燃烧室和在其中进一步加热。因此,为了获得所述可发酵原料的目标温度仅仅需要较少量的热。
    优选地,使用盐或石蜡作为相变材料。优选地,所述相变材料的冷凝温度为130℃-150℃,最优选所述温度为145℃。其重结晶温度优选为130℃-120℃。
    有利地,可以提供控制工具以便基于燃烧室下游的所述第一传热介质的温度和/或所述预热室下游的所述第二传热介质的温度控制向预热室和/或潜储热装置供应所述第二传热介质。
    这允许所述潜储热装置的排放或充填但同时预热所述可发酵原料或仅仅充填所述潜储热装置而不同时预热所述可发酵原料。
    所述控制工具可以有利地以充填泵和排放泵的形式提供。在此情况下,打开状态的所述充填泵和断开状态的所述排放泵使得所述第二传热介质在第一方向上流动通过所述潜储热装置。这相应于这样的状态,其中仅仅对所述潜储热装置供应第二传热介质和仅仅在没有进行所述可发酵原料预热的条件下加载。
    断开状态的所述充填泵和打开状态的所述排放泵使得所述第二传热介质在第二方向上流动通过所述预热室和所述潜储热装置。在此状态下,仅仅发生所述可发酵原料的预热。优选地,当停工期之后开始新的制造周期时情况如此。然后,尤其是用来自所述潜储热装置的热将所述比较冷的可发酵原料预热,因为燃烧室中尚未达到所希望的操作温度。
    当所述充填泵和所述排放泵为打开状态时,它们使得所述第二传热介质在所述第一方向上流动通过所述预热室和所述潜储热装置。在此情况下,发生潜储热装置充填和所述可发酵原料预热。
    有利地,所述装置可以作为外部锅炉配置以加热可发酵原料。
    本发明用于加热可发酵原料的方法包括如下步骤:将所述可发酵原料输送通过管线,通过将由热源经由传热介质输出的部分热传递到燃烧室内的管线中流动的所述可发酵原料而加热所述可发酵原料,将通过所述传热介质输送的部分余热储存在所述燃烧室下游的储热装置中,和通过储存在所述储热装置中的热在预热室内将所述燃烧室上游的在所述管线内流动的所述可发酵原料预热。
    特别是如果所述第一传热介质是燃烧产生的废气,优选地,所述第一传热介质的最大温度可以为168℃左右。待发酵的所述原料在燃烧室区域内也可以达 到此温度。
    有利地,根据本发明方法,部分余热可以在所述燃烧室与所述储热装置之间从所述第一传热介质向第二传热介质传递。这使得能够进行,例如,从气体传热介质如燃烧废气至液体传热介质的热传递,由此简化其处理。
    有利地,在向所述第二传热介质的热传递过程中所述第一传热介质的温度可以为100℃-170℃。优选地,其不超过168℃。可以在经由所述储热装置引导的闭路循环中传导的所述第二传热介质的温度由于所述热传递可以增至155℃。
    有利地,所述热由所述第二传热介质向作为至少一个潜储热装置形成的所述储热装置中的相变材料传递,或反之亦然。
    然后,
    a)当所述第一传热介质的温度在燃烧室下游在预定的极限温度以下时,通过使得所述第二传热介质由所述潜储热装置流至所述预热室而排放所述潜储热装置,在所述预热室内进行所述管线中流动的所述可发酵原料的预热,
    b)通过使得所述第二传热介质在闭路循环中经由热交换器流动通过所述潜储热装置和所述预热室,在所述预热室中进行所述管线中流动的所述可发酵原料的预热,同时充填所述潜储热装置,在热交换器中热从所述第一传热介质传递至所述第二传热介质,和
    c)通过阻断通向所述预热室的通道同时所述第二传热介质经由热交换器在所述闭路循环中流动和通过所述潜储热装置,仅进行所述潜储热装置的充填,在热交换器中热传递至所述第二传热介质。
    由此,在饮料生产操作的初始阶段可以使用所述潜储热装置中储存的热来预热所述可发酵原料,直到燃烧室内的温度达到设定温度。之后可以通过部分预热和同时充填所述潜储热装置调整所述燃烧室内的温度,使得无需过量燃料消耗就达到所述预热室上游和所述燃烧室下游的所述可发酵原料的希望的温差。在所述饮料生产过程的最后阶段,则可以断开预热。在此情况下,通过燃烧室中升高的温度,所述可发酵原料可被加热和所述潜储热装置可以完全再充填。就是说,所述相变材料在所述潜储热装置中完全转化成液相。
    有利地,
    只要所述燃烧室下游所述第一传热介质的温度在预定的最小温度以下和最小比例的所述相变材料以液体形式可用,就可以进行步骤a)
    当所述燃烧室下游所述第一传热介质的温度已经超过预定最小温度时,可以进行步骤b),
    当所述燃烧室(3)下游所述第一传热介质的温度已经超过预定充填温度时,可以进行步骤c)。
    如此进行时,在步骤b)中,可以在所述燃烧室中取决于所述预热室上游与所述燃烧室下游的点之间所述可发酵原料的温差进行温度调整。
    本发明其它的优点由下面参考附图给出的当前优选的实施方案的描述将变得显而易见。在所述附图中,
    图1是根据本发明的第一实施方案用于加热可发酵原料的装置的示意图,和
    图2a)-d)示意地显示了潜储热装置的充填和排放过程,其在根据本发明用于加热可发酵原料的装置中用作储存装置。
    根据本发明用于加热可发酵原料的装置示意地显示在图1中。作为所述可发酵原料的实例,在下面的描述中使用麦芽浆。然而,麦芽浆的示例性使用不排除本发明利用其他可发酵原料如酿造的麦芽汁、衍生的后产物如溶解在水中的生果实(如稻或玉米)、果汁等。
    所述麦芽浆通过管线1流过装在基本上为圆柱形的潜储热装置5内的预热室19。在所述预热室19中,管线1形成螺旋状区域,管线1中的麦芽浆穿过该区域可以由用作第二传热介质的导热油吸热。其中在所述预热室区域中所述麦芽浆的温度增加不超过4.8℃,因为否则的话可能发生不希望的糖化。
    穿过所述预热室19中的管线1的螺旋状区域1b之后,所述管线1通往外部锅炉的燃烧室3。在所述燃烧室3内,管线1同样采用螺旋状1a。另外,在所述燃烧室3中设置燃烧器11,合适的燃料如气体、油、木材或木质产品经由所述的燃烧器燃烧。
    燃烧产生的燃烧气体和废气沿着所述管线1的螺旋部分1a扫过的,和由此将其中所含的麦芽浆进一步加热到希望的温度。穿过所述螺旋状区域1a之后,所述废气经由排风机9进一步传导至热交换器13。冷却下来的导热油在大约115℃的温度T2下流过所述热交换器13;在所述热交换器13中,其吸收通过排风机9供应的废气的热,同时再次达到大约145℃的温度T1。所述导热油通过称作充填泵的泵17经过闭路循环7泵送至所述潜储热装置5。
    所述潜储热装置5基本上由图1和图2的示意图中以截面所示的环状设置的管束组成。通过所述管束的各个管7a-7f传导的导热油由此将它的热分配到所述管7a-7f区域中提供的相变材料如盐或石蜡(也称作“PCM”)。所述相变材料由此被加热,并将其相从固体晶相变为液相。用于导热油的储存空间装配在所述潜储热装置5的输入区域(图1中,所述潜储热装置5的上面部分)和输出区域。在所述空间中,所述导热油分别具有大约145℃的温度T1和大约115℃的温度T2。
    下面,描述用于加热可发酵原料的所述装置的不同操作模式。
    排放操作
    在纯的排放操作中,所述充填泵17断开和所述导热油通过排放泵15穿过导热油管线7f向所述预热室19泵送。所述潜储热装置5完全充填,即:所述相变材料完全以液相存在。优选地,使用石蜡作为相变材料。所述导热油由所述潜储热装置5经由输出端5b排放,和在已经穿过所述预热室19之后,经由输入端5d再次导入所述潜储热装置5中。这样,由于通过冷的导热油冷却,所述潜储热装置5中的石蜡变为固相。这示例性地示于图2c中,据此在所述图中所述导热油在顶部由所述潜储热装置5移除和在底部重新导入其中。所述排放操作可以继续进行,直到所有的石蜡已经变成固相。
    当开始新的饮料生产过程(酿造过程)和所述外部锅炉尚未达到所要求的操作温度时,主要进行所述纯的排放操作。
    并联操作
    在所述并联操作中,部分所述导热油直接穿过所述导热油管线7f通过排放泵15引导穿过所述潜储热装置的内部,和直接输送到环绕管线1的所述螺旋状区域1b的预热室19中。这里,其同样用于预热管线1的所述螺旋状区域1b中的所述麦芽浆。如同在所述潜储热装置中的导热油的情况那样,进入室19中的导热油的进口温度T1为大约145℃,而出口温度T2为大约115℃。所述麦芽浆被加热到高达最大98℃的温度(麦芽汁高达106℃)。优选地,导热油的直接供应可以通过泵15进行调整。
    流过所述潜储热装置和所述管线7g且此时已经冷却下来的所述导热油接着通过所述充填泵17经由所述循环7泵送回所述热交换器13,在其中再次吸收废气的热。同时,部分被加热的导热油流过所述潜储热装置以将其至少部分重新 充填,即:固体石蜡变成液体石蜡。
    在所述并联操作过程中,取决于所述潜储热装置的充填状态,可以调节供应到所述燃烧室3的功率以便避免所述潜热储热装置过充载。控制预热室19中的预热和燃烧室中的加热使得所述预热室上游与所述燃烧室下游的麦芽浆的温差T5-T3不超过5℃,以避免不希望的糖化作用。
    在所述并联操作过程中,控制器(未示出)确保了当所述潜储热装置5发生过排放时,燃烧室3中的燃烧增加,由此将废气温度以及所述燃烧器3下游的点(T5)与所述燃烧器3上游的点(T4)之间的麦芽浆的温差(T5-T4)增加至高达所述燃烧室下游的168℃的废气温度T6。相应地,所述控制器确保了所述麦芽浆在预热室19中较小预热,即:所述预热室19上游的点(T3)与所述预热室下游的点(T4)之间的温差变小。
    总之,在其中麦芽浆作为可发酵原料被加热的实施方案的情况下,所述麦芽浆的温度总增加(T5-T3)必须不超过5℃。就是说,根据所述实施方案,在最大导热油供应下在所述预热室19中或在最大废气供应下在所述燃烧室3中在每个室内所述麦芽浆可以有4.8℃的温升。这样,通过可选地调节一方面所述燃烧室3中的燃烧功率,和另一方面,向所述预热室19和所述潜储热装置5的导热油供应,提供了所述两个温差T5-T4和T4-T3的总和不超过预定值。
    因此,通过适当地调节所述预热室19中的温度,可以相应地减少所述燃烧室3中的能量供应,由于可以节省燃料,这从经济上来说是极其有利的。
    充填操作
    在所述充填操作中,断开排放泵15,使得所述导热油仅可流过所述潜储热装置5,因为它仅仅通过循环7中的充填泵7泵送至所述热交换器13和由后者返回所述潜储热装置5的输入端5a。所述充填操作优选在饮料生产过程的最后阶段使用,以准备用于后续饮料生产过程开始的所述潜储热装置5。
    要注意的是上述温度和温差应当认为是仅仅在麦芽浆作为待预热的原料的基础上的实例。
    图2a)-d)示意地示出了潜储热装置的充填或排放操作。如上面已经提及,所述潜储热装置中的相变材料的液相、过渡相和固相用白色、交叉或灰色填充表示。
    图2a)示出了当用PCM填料充填冷的潜储热装置时,所述冷的导热油被抽 吸通过输出端5c,以便通过泵17泵送至热交换器13。然后,在热的状态下,其再次穿过所述输入端5a进入所述潜储热装置5,在其中它将所述热传送至所述潜储热装置5(在图中,从顶部到底部)。随着充填进展,所述PCM从顶部到底部开始液化,所述导热油循环的总体温度开始升高。在所述固相和液相(冷和热区)之间的过渡区域,PCM仅在所述管束周围液化,在热区中完全液化。
    根据本发明,当大约90%的PCM液化时,所述潜储热装置被认为是充填的。
    图2b)示意地显示了所述潜储热装置5的充填状态。
    图2c)-2d)示意地显示了所述排放过程中的状态。这里,所述热的导热油通过所述排放泵15由所述潜储热装置经由端5b泵送走,和接着供应到所述预热室19。由此冷却的导热油接着(在图2c)中由底部)再次输送至所述潜储热装置。在此过程中,PCM聚集态由液体变为固体。随着排放进展,过渡区由固体向液体缓慢向上增加。由于所述潜储热装置5的细条设计,所述过渡期保持较低。这有助于确保甚至随着排放进行,在输出端5b的排放温度也几乎保持不变。
    如果所述导热油的出口温度开始下降,纵使保持储存了余量热也认为所述潜储热装置是排放的(图2d)。
    根据本发明,选择导热油循环通过的所述管束的设置,使得在PCM的核心区与所述管束的管壁之间存在大致相等距离。这是由于在相变过程中PCM的条件,因为所述变化由液态向固态平稳地进行。在固态下,热导率非常低。为此,液化的PCM与凝固的PCM区之间的距离相对均匀且小,使得确保了每单位时间适合的充填和排放效率。设计所述管束的尺寸,使得所述导热油的总体积无论如何不大于PCM的总体积,因为否则的话不能确保精确的功率调整。如果在所述管束中存在大致层状的流动条件,则效率进一步提高。
    由于PCM的相变发生平稳,所以必须考虑所述热的物理性能。令人惊讶地,已经发现所述储存能力的效率程度随着温暖相与冷相之间的过渡区的最小化而增加。相应地,所述潜储热装置设计为置换储热装置。这意味着所述潜储热装置具有最大的垂直取向,同时具有较小的水平扩展。优选地,直径与构造高度之比大于1:4。所述构造高度的最小化由PCM的储存容量获得。
    在图1和2中,所述导热油管线由粗黑线示出。另外,在图1中,含导热油的(储存)空间用交叉线说明和用于所述可发酵原料的管线用双线示出。在图2中,所述储热装置中不同的相通过灰色阴影表示固相,交叉线用于固液之间的 过渡相,和白色用于液相。
    虽然本发明已参考当前优选的实施方案进行了描述,但是应当注意的是本发明的范围仅通过所附的权利要求书确定。
    所述实施方案中所示的元素的有利的改变和/或组合任何时候都是可以的。例如,通过所述实施方案已经描述了,所述废气通过排风机排入热交换器,在其中导热油被加热。有利地,也可以提供一种设置,其中提供另一种气动泵代替排风机,或者废气流到所述热交换器通过结构措施如合适的管线或支路进行。也可以完全省去向所述热交换器的废气供应的调整。
    根据实施方案,所述潜储热装置已经作为基本圆柱形进行了描述。或者,使用的所述潜储热装置可以例如由内部具有管束包的两个储存罐组成。分配室可以位于所述储存装置的一端,所述热的导热油在温度T1流入分配室。在流过所述管束的各个管之后,然后冷却的导热油可以在温度T2下收集在收集室内,然后它再次排出所述潜储热装置。
    作为储存介质,优选使用石蜡,其在大致145℃液化和其重结晶当冷却到130℃以下时开始和在大约120℃完成。取决于所述潜储热装置的大小,这样可以储存在非常短时间内可储存的和可排放的比较大量的热能。
    有利地,当来自燃烧器的废气足够热时,或者泵送通过所述燃烧室的导热油已经达到合适的温度时,才能进行能量储存装置的充填。
    有利地,对于较长的外部蒸煮过程,可以在所述螺旋状区域1b中进行用于预热所述麦芽浆的直接热回收,纵使所述储热装置已经充填。
    有利地,如果所述潜储热装置有故障且为此不能使用,也可以运行用于加热可发酵原料的装置(外部锅炉)。
    所述导热油直接供应到在所述潜储热装置内围绕所述管线的螺旋状区域的室内经由泵调整。或者或另外地,也可以提供止逆阀等以便能够实现或阻挡通过所述油管线直接流到在所述潜储热装置内围绕所述管线的螺旋状区域的室内。
    尽管已经参考实施方案进行描述了所述导热油和所述燃烧废气的温度为基础进行控制,但其并不限于此,而是也可以以所述潜储热装置5中PCM的相态为基础进行。可以区别下面的状态,这些例如通过适当的传感器由控制器进行识别:
    -冷的(冷):PCM是固态且其温度小于100℃;
    -低的(低):PCM的温度位于较低的相变温度;
    -经济的(经济):PCM的温度位于相变温度范围的中心;
    -完全充填的(完全充填):PCM液化;
    -过充载的(过充载):PCM温度在160℃以上。
    然后根据充填状态控制充填和排放功率。
    优选的控制目标是在所述酿造过程结束时,即:在压力下在能量密集型麦芽汁蒸煮之后,使得潜储热装置完全充填,从而对于后面的酿造,初始较低的酿造产物温度主要由潜储热装置储存的热在预热室中(排放操作)和仅仅在进入相变区域时,就是说,在120℃-130℃之间的导热油温度,充填再次开始。
    通过使用可选的相变材料和/或传热介质,可以实现与上述不同的其它温度范围,其仅以参考示例性的酿造过程(加热麦芽浆和/或麦芽汁)提及的实例给出。

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