DE202013003048U1

DE202013003048U1 - Device for mash heating

Info

Publication number: DE202013003048U1
Application number: DE201320003048
Authority: DE
Original assignee: GEA Brewery Systems GmbH
Current assignee: GEA Brewery Systems GmbH
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2013-06-17
Anticipated expiration: 2023-04-04

Abstract

Vorrichtung (09) zur Maischeerhitzung, insbesondere Maischepfanne, mit einer Maischeheizeinrichtung (10, 11) zur Erhitzung der Maische (12), und mit zumindest einem Energiespeicher (06), in dem Prozesswärme mittels eines Wärmeträgers (14) abgespeichert werden kann, wobei die Maischeheizeinrichtung (10, 11) mit dem Wärmeträger (14) aus dem Energiespeicher (06) beheizt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Maischeheizeinrichtung (10, 11) und dem Energiespeicher (06) ein Nachheizelement (13) angeordnet ist, wobei der aus dem Energiespeicher (06) kommende Wärmeträger (14) im Nachheizelement (13) auf die zur Nutzung in der Maischeheizeinrichtung (10, 11) notwendige Solltemperatur erhitzt werden kann.Device (09) for mash heating, in particular mash pan, with a mash heating device (10, 11) for heating the mash (12), and with at least one energy store (06) in which process heat can be stored by means of a heat carrier (14), wherein the Mash heater (10, 11) with the heat carrier (14) from the energy store (06) can be heated, characterized in that between the mash heater (10, 11) and the energy storage (06) a Nachheizelement (13) is arranged, wherein the from the energy storage (06) coming heat transfer (14) in Nachheizelement (13) can be heated to the required for use in the mash heater (10, 11) set temperature.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Maischeerhitzung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for mash heating according to the preamble of claim 1.

Die Maischeerhitzung ist ein entscheidender Prozessschritt im Sudhausprozess bei der Herstellung von Bier. Das Maischen ist dabei der wichtigste Vorgang bei der Würzeherstellung. Beim Maischen werden Schrot und Wasser miteinander vermischt und dabei die Inhaltsstoffe des Malzes in Lösung gebracht und als Extraktstoffe gewonnen. Die Effektivität des Maischeprozesses hängt dabei von einer optimalen Temperaturführung ab, weshalb die bekannten Maischegefäße üblicherweise eine Maischeheizeinrichtung aufweisen, um der Maische im Maischegefäß die notwendige Wärmeenergie zuführen zu können und die gewünschte Maischetemperatur einzustellen.Mash heating is a crucial process step in the brewhouse process in the production of beer. Mashing is the most important process in wort production. When mashing, the meal and water are mixed with each other and the ingredients of the malt are dissolved and extracted as extractives. The effectiveness of the mashing process depends on an optimal temperature control, which is why the known mash vessels usually have a mash heater to be able to supply the mash in the mash vessel the necessary heat energy and set the desired mash temperature.

Der Energiebedarf zur Beheizung der Maische während der Maischebereitung ist erheblich. Insbesondere wenn die Maische oder Teilmengen der Maische gekocht werden sollen und Maische dabei auf Siedetemperatur, oder knapp darunter, erhitzt werden muss, werden große Wärmeenergiemengen zur Erhitzung der Maische benötigt. Diese Art des Maischens wird auch Dekoktionsverfahren genannt.The energy required to heat the mash during mashing is considerable. In particular, when the mash or portions of the mash are to be cooked and mash needs to be heated to boiling temperature, or just below, large amounts of heat energy are needed to heat the mash. This type of mashing is also called decoction method.

Angesichts der hohen Energiepreise hat es sich deshalb etabliert, die Maische nicht allein durch Einsatz von Frischenergie, beispielsweise durch Beheizen mit Dampf, Heizheißwasser oder Thermoöl, sondern unter Verwendung von Prozesswärme aus einem Energiespeicher zu erhitzen. Solche Energiespeicher werden in Sudhäusern eingesetzt, um Prozesswärme, die an unterschiedlichen Stellen des Brauprozesses anfällt, in Form eines Wärmeträgers, der eine bestimmte Temperatur aufweist, zwischenzuspeichern.In view of the high energy prices, it has therefore become established to heat the mash not only by using fresh energy, for example by heating with steam, heating hot water or thermal oil, but by using process heat from an energy store. Such energy storage devices are used in brewhouses in order to buffer process heat, which is obtained at different points in the brewing process, in the form of a heat carrier having a specific temperature.

Die DE 10 2009 055 300 A1 beschreibt eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Maischeerhitzung unter Verwendung eines Wärmeträgers, der in einem Energiespeichertank zwischengespeichert werden kann. Voraussetzung für die Nutzung des Wärmeträgers aus dem Energiespeichertank ist es dabei allerdings, dass der Wärmeträger im Energiespeicher ein Temperaturniveau aufweist, das für die Erhitzung der Maische im Maischegefäß ausreicht. Soll die Maische im Maischegefäß beispielsweise gekocht werden, so muss der Wärmeträger aus dem Energiespeicher üblicherweise eine Temperatur oberhalb von 100°C, beispielsweise 105°C, aufweisen.The DE 10 2009 055 300 A1 describes a generic device for mash heating using a heat carrier, which can be cached in an energy storage tank. However, it is a prerequisite for the use of the heat transfer medium from the energy storage tank that the heat transfer medium in the energy store has a temperature level sufficient for heating the mash in the mash vessel. If the mash is to be cooked in the mash vessel, for example, then the heat carrier from the energy store usually has to have a temperature above 100 ° C., for example 105 ° C.

Diese Vorraussetzung hinsichtlich des Temperaturniveaus des Wärmeträgers aus dem Energiespeicher stellt einen erheblichen Nachteil dar. Zu Beginn einer Arbeitswoche ist beispielsweise nicht genügend Wärmeträger mit dem erforderlichen Temperaturniveau im Energiespeicher vorhanden. Dies liegt daran, dass der Brauprozess z. B. während des Wochenendes heruntergefahren wurde. In den Sudpausen kühlt nämlich der Wärmeträger im Energiespeicher langsam ab und unterschreitet das Temperaturniveau, das für die Erhitzung der Maische notwendig ist. Das Gleiche gilt grundsätzlich immer nach längeren Sudpausen. Dieses Problem wird noch dadurch verschärft, dass das Maischen der erste energieintensive Prozessschritt während der Würzeherstellung ist. Im Ergebnis steht also während des ersten Maischens nach einer Sudpause noch keine aus dem sonstigen Brauprozess zurückgewonne Prozesswärme im Energiespeicher zur Verfügung.This requirement with regard to the temperature level of the heat carrier from the energy storage is a considerable disadvantage. For example, at the beginning of a working week, not enough heat transfer medium with the required temperature level is present in the energy store. This is because the brewing process z. B. shut down during the weekend. During the brewing breaks, the heat carrier in the energy store cools slowly and falls below the temperature level necessary for heating the mash. The same principle always applies after longer brewing breaks. This problem is exacerbated by the fact that mashing is the first energy-intensive process step during wort production. As a result, during the first mashing after a brewing break, no process heat recovered from the other brewing process is still available in the energy store.

Ein weiteres Problem liegt darin, dass die verwendeten Energiespeichersysteme vielfach nur unter Atmosphärendruck arbeiten können, so dass im Energiespeicher kein Wasser mit einer Temperatur oberhalb der 100°C-Schwelle zwischengespeichert werden kann. Wird aber Wasser mit einer Temperatur von oberhalb 100°C zur Maischekochung benötigt, so können diese unter Atmosphärendruck arbeitenden Energiespeichersysteme nicht eingesetzt werden.Another problem is that the energy storage systems used can often work only at atmospheric pressure, so that in the energy storage no water can be cached at a temperature above the 100 ° C threshold. However, if water with a temperature of above 100 ° C is needed for mash cooking, then these operating under atmospheric pressure energy storage systems can not be used.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Maischeerhitzung vorzuschlagen, die die Verwendung des Wärmeträgers aus dem Energiespeicher auch nach längeren Sudpausen erlaubt, und zum anderen auch die Maischekochung zur Verwendung des Wärmeträgers aus einem atmosphärischen Energiespeichersystem ermöglicht.Based on this prior art, it is therefore an object of the present invention to provide a device for mash heating, which allows the use of the heat carrier from the energy storage even after prolonged brewing breaks, and on the other hand, the mash cooking for use of the heat carrier from an atmospheric energy storage system allows.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a device according to the teaching of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Grundgedanke der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es, dass zwischen der eigentlichen Maischeheizeinrichtung des Maischegefäßes einerseits und dem Energiespeicher andererseits ein Nachheizelement angeordnet ist. Im Nachheizelement kann der aus dem Energiespeicher entnommene Wärmeträger nachgeheizt werden, so dass der Wärmeträger, beispielsweise Wasser, die für die Maischeerhitzung, insbesondere die Maischekochung, notwendige Solltemperatur aufweist. Ist für die Maischekochung beispielsweise ein Temperaturniveau des Wärmeträgers von 105°C erforderlich, so kann das im Wärmespeicher zwischengespeicherte Wasser von beispielsweise 98°C entnommen und im Nachheizelement unter Verwendung anderer Energiequellen, beispielsweise Frischenergie, auf das notwendige Solltemperaturniveau von 105°C erhitzt werden. Im Ergebnis gelingt es dadurch auch für die Maischekochung atmosphärische Energiespeichersysteme einsetzen zu können, in denen der Wärmeträger, üblicherweise Wasser, in einem Temperaturniveau unterhalb des Siedepunkts zwischengespeichert wird. Das für die Maischekochung erforderliche Temperaturniveau oberhalb des Siedepunkts wird dann im Nachheizelement auf den Wärmeträger übertragen und anschließend in der Maischeheizeinrichtung zur Maischekochung verwendet. Außerdem ermöglicht es die erfindungsgemäße Nachheizung des Wärmeträgers aus dem Energiespeicher die Restwärme aus dem Energiespeichersystem auch nach längeren Sudhauspausen zu verwenden. Hat der Wärmeträger nach einer Sudhauspause im Energiespeicher beispielsweise nur noch ein Temperaturniveau von 80°C, so kann der Wärmeträger im Nachheizelement problemlos auf das erforderliche Solltemperaturniveau nachgeheizt werden. Die dafür erforderliche Energie kann also jeweils sehr zielgenau und bedarfsgerecht in das System zur Beheizung der Maischeheizeinrichtung eingespeist werden. Somit ist jederzeit die Prozesssicherheit gegeben, die Maische zu erhitzen.The basic idea of the device according to the invention is that a reheating element is arranged between the actual mash heating device of the mash vessel on the one hand and the energy store on the other hand. In the post-heating element, the heat carrier removed from the energy store can be reheated, so that the heat carrier, for example water, has the required setpoint temperature for mash heating, in particular mash cooking. If, for example, a temperature level of the heat transfer medium of 105 ° C. is required for the mash boiling, the water stored in the heat store can be taken from, for example, 98 ° C. and heated to the required setpoint temperature level of 105 ° C. in the afterheating element using other energy sources, for example fresh energy. As a result, it also succeeds atmospheric for the mash cooking To be able to use energy storage systems in which the heat transfer medium, usually water, is temporarily stored in a temperature level below the boiling point. The temperature level required for the mash boiling above the boiling point is then transferred to the post-heating element on the heat transfer medium and then used in the mash heater for mash cooking. In addition, the reheating of the heat carrier according to the invention from the energy store makes it possible to use the residual heat from the energy storage system even after prolonged brewing pauses. If the heat carrier after a brewhouse break in the energy storage, for example, only a temperature level of 80 ° C, the heat transfer in Nachheizelement can be easily reheated to the required target temperature level. The energy required for this purpose can therefore be fed into the system for heating the mash heater in a very precise and demand-oriented manner. Thus, the process reliability is always given to heat the mash.

In welcher Weise das Nachheizelement konstruktiv ausgebildet ist, ist grundsätzlich beliebig. Gemäß einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Prinzips wird als Nachheizelement ein Wärmetauscher verwendet. Ein solcher Wärmetauscher kann primärseitig mit einem geeigneten Wärmeträger, insbesondere Dampf, Heißwasser oder Thermoöl, beheizt werden, um den sekundärseitig durch den Wärmetauscher durchströmenden Wärmeträger auf das gewünschte Solltemperaturniveau zu erhitzen. Der Wärmeübergang erfolgt dabei ohne stoffliche Vermischung zwischen dem zu erhitzenden Wärmeträger aus dem Energiespeicher einerseits und dem zur Nachheizung verwendeten Wärmeträger andererseits.In what way the Nachheizelement is constructive, is basically arbitrary. According to a first variant of the principle according to the invention, a heat exchanger is used as Nachheizelement. Such a heat exchanger can be heated on the primary side with a suitable heat transfer medium, in particular steam, hot water or thermal oil, in order to heat the heat transfer medium flowing through the heat exchanger on the secondary side to the desired setpoint temperature level. The heat transfer takes place without material mixing between the heat transfer medium to be heated from the energy storage on the one hand and the heat transfer medium used for reheating on the other hand.

Besonders energieeffizient zur Nachheizung des Wärmeträgers sind so genannte Freistromplatten-Wärmetauscher oder Platten-Wärmeübertrager. Im Weiteren wird nur noch letzterer Begriff verwendet, der dann als Synonym steht.Particularly energy-efficient for reheating the heat carrier are so-called free-flow plate heat exchangers or plate heat exchangers. Furthermore, only the latter term is used, which then stands as a synonym.

Um die Kapazität der Wärmetauscher variabel einstellen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Wärmetauscher aus zumindest zwei in Reihe und/oder parallel durchströmbaren Platten-Wärmeübertragern gebildet ist. Der Wärmetauscher kann dabei durchaus auch mehrere parallel und/oder in Reihe geschaltete Platten-Wärmeübertrager aufweisen. Durch Öffnen bzw. Schließen verschiedener Äste des in Reihe bzw. parallel geschalteten Wärmetauschersystems kann die Heizkapazität dann noch besser bedarfsgerecht variiert werden. Natürlich sind auch einzelne Wärmeübertrager möglich. Diese werden dann entsprechend der variablen Bedingungen ausgelegt.In order to be able to variably set the capacity of the heat exchangers, it is particularly advantageous if the heat exchanger is formed from at least two plate heat exchangers which can be flowed through in series and / or in parallel. The heat exchanger can certainly also have a plurality of parallel and / or series-connected plate heat exchanger. By opening or closing different branches of the series-connected or parallel heat exchanger system, the heating capacity can then be better varied as needed. Of course, individual heat exchangers are possible. These are then designed according to the variable conditions.

Alternativ zur Verwendung eines Wärmetauschers kann das Nachheizelement auch in der Art einer Injektionseinrichtung ausgebildet sein. Mit der Injektionseinrichtung kann dann Heißdampf direkt in den Wärmeträger aus dem Energiespeicher eingespritzt werden, um die Temperatur in der gewünschten Weise zu erhöhen.Alternatively to the use of a heat exchanger, the post-heating element can also be designed in the manner of an injection device. With the injection device hot steam can then be injected directly into the heat transfer medium from the energy storage to increase the temperature in the desired manner.

Die Bauart der Maischeheizeinrichtung am Maischegefäß zur Erhitzung der Maische ist ebenfalls grundsätzlich beliebig. Gemäß einer ersten Variante ist die Maischeheizeinrichtung in Art eines Außenkochers, insbesondere eines Rohrbündelwärmetauschers, ausgebildet. Alternativ bzw. additiv dazu kann die Maischeheizeinrichtung auch in der Art eines Innenkochers, insbesondere eines Rohrbündelwärmetauschers, einer Rohrschlange oder eines Flächenheizapparats ausgebildet sein. Letzterer wird z. B. in Form von konzentrischen Ringen im Maischegefäß angebracht und wird somit beidseitig von der Maische umströmt. Dies vergrößert die Heizfläche enorm.The design of the mash heater on the mash vessel to heat the mash is also basically arbitrary. According to a first variant, the mash heater is designed in the manner of an outdoor cooker, in particular a tube bundle heat exchanger. Alternatively or in addition thereto, the mash heating device can also be designed in the manner of an internal cooker, in particular a shell-and-tube heat exchanger, a tube coil or a surface heating apparatus. The latter is z. B. in the form of concentric rings mounted in the mash vessel and thus flows around both sides of the mash. This enormously increases the heating surface.

Gemäß einer weiteren Alternative dient als Maischeheizeinrichtung zur Erhitzung der Maische eine oder mehrere an der Wandung des Maischegefäßes angeordnete Zargenheizflächen. Die Zargenheizflächen können dabei entweder auf der Innenseite (z. B. Templates) oder auch auf der Außenseite (z. B. Halbrohre oder Templates) des Maischegefäßes befestigt werden.According to a further alternative serves as a mash heater for heating the mash one or more arranged on the wall of the mash vessel Zargenheizflächen. The Zargenheizflächen can be mounted either on the inside (eg templates) or on the outside (eg half tubes or templates) of the mash vessel.

Die Beheizung des im Energiespeicher zwischengespeicherten Wärmeträgers kann unter Verwendung unterschiedlicher Prozesswärmequellen erfolgen. Besonders energieeffizient ist es, wenn der Wärmeträger im Energiespeicher mit im Brauprozess anfallender Prozesswärme unter Verwendung eines Energierückgewinnungssystems erfolgt.The heating of the heat carrier temporarily stored in the energy store can take place using different process heat sources. It is particularly energy-efficient if the heat transfer medium takes place in the energy store with process heat occurring in the brewing process using an energy recovery system.

Insbesondere kann die Prozesswärme aus einem Blockheizkraftwerk und/oder aus einem Pfannendunstkondensator und/oder aus einer Wärmepumpe zurückgewonnen und mittels des Wärmeträgers im Energiespeicher zwischengespeichert werden.In particular, the process heat can be recovered from a combined heat and power plant and / or from a ladle vapor condenser and / or from a heat pump and temporarily stored in the energy store by means of the heat carrier.

Alternativ dazu kann der Wärmeträger des Energiespeichersystems auch mit einer Solarthermieanlage beheizt werden, um auf diese Weise Solarenergie in den Brauprozess einzuspeisen.Alternatively, the heat carrier of the energy storage system can be heated with a solar thermal system to feed in this way solar energy in the brewing process.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutert.An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing and is explained below by way of example.

Es zeigt:It shows:

1 das Schema eines Teils einer Sudhausanlage zur Maischebereitung und Würzeherstellung in schematisierter Darstellung. 1 the scheme of part of a brewhouse for mashing and wort production in a schematic representation.

Bei der in 1 dargestellten Anlage dient eine Würzepfanne 01 mit einem Innenkocher 02 dem Kochen von Würze 03. Die Würze 03 wird vor dem Würzekochen in einem Würzevorlauftank 04 zwischengespeichert und mittels einer Pumpe in die Würzepfanne 01 übergepumpt. Die Würze hat bei der dargestellten Ausführungsform im Würzevorlauftank 04 eine Temperatur von beispielsweise circa 72°C. Beim Umpumpen der Würze 03 vom Würzevorlauftank 04 in die Würzepfanne 01 durchströmt die Würze 03 einen Wärmetauscher 05 sekundärseitig. Der Wärmetauscher 05 wird seinerseits primärseitig von Heißwasser durchströmt. Der Wärmetauscher 05 und die Einlauftemperatur des Heißwassers sind dabei so ausgelegt, dass die Würze 03 sekundärseitig möglichst schnell im Durchlauf durch den Wärmetauscher 05 von beispielsweise 72°C auf über 95°C aufgeheizt wird. Im Ergebnis strömt die Würze 03 also bereits mit einer Temperatur von über 95°C in die Würzepfanne 01 ein, so dass beim Aufheizen der Würze 03 in der Würzepfanne 01 bis zum Erreichen der Siedetemperatur bei 100°C lediglich eine kleine Temperaturdifferenz von ungefähr 2–5 K überwunden werden muss. At the in 1 shown plant is a wort kettle 01 with an internal boiler 02 the cooking of seasoning 03 , The seasoning 03 is in a wort supply tank before the wort boiling 04 cached and by means of a pump in the wort kettle 01 pumped over. The wort has in the illustrated embodiment in wort supply tank 04 a temperature of for example about 72 ° C. When pumping the wort 03 from the wort supply tank 04 in the wort kettle 01 flows through the wort 03 a heat exchanger 05 secondary side. The heat exchanger 05 For its part, hot water flows through the primary side. The heat exchanger 05 and the inlet temperature of the hot water are designed so that the wort 03 on the secondary side as fast as possible in the passage through the heat exchanger 05 is heated from, for example, 72 ° C to above 95 ° C. As a result, the wort flows 03 So already with a temperature of about 95 ° C in the wort kettle 01 so that when heating the seasoning 03 in the wort kettle 01 until reaching the boiling point at 100 ° C only a small temperature difference of about 2-5 K must be overcome.

Um die für die Vorwärmung der Würze 03 erforderliche Wärme zur Verfügung stellen zu können, wird der Wärmetauscher 05 primärseitig mit Heißwasser durchströmt, welches beim Einlauf eine ausreichend hohe Temperatur aufweist. Das Heißwasser 14 zur Vorwärmung der Würze wird dabei aus einem Energiespeicher 06 entnommen und mittels einer Pumpe 07 durch den Wärmetauscher 05 gefördert. Nach Durchlaufen des Wärmetauschers 05 gelangt das Wasser bei einem Temperaturniveau von nur noch 78°C zurück in den unteren Bereich des Energiespeichers 06. Der Energiespeicher 06 ist dabei in der Art eines Schichtenspeichers ausgelegt und weist in den obersten Schichten eine Heißwassertemperatur von circa 97°C auf. In den untersten Schichten des Energiespeichers 06 weist das Heißwasser ein Temperaturniveau von circa 78°C auf. Der Energiespeicher 06 bildet zusammen mit einem Pfannendunstkondensator 08 ein Energierückgewinnungssystem, mit dem die beim Würzekochen entstehende Abwärme, die in den ausdampfenden Brüden enthalten ist, zurückgewonnen wird. Mit der im Pfannendunstkondensator 08 aus dem Brüdendampf zurück gewonnenen Wärme wird das im unteren Teil des Energiespeichers 06 anstehende kühlere Wasser (Wärmeträger) von 78°C auf beispielsweise bis zu 97°C aufgeheizt und wieder oben in den Energiespeicher zurückgeführt. Der Energiespeicher 06 kann außerdem noch aus anderen, in 1 nicht dargestellten Prozesswärmequellen, beispielsweise mit der Abwärme aus einem Blockheizkraftwerk oder der Wärme einer Wärmepumpe oder einer Solarthermieanlage, aufgeheizt werden, um die entsprechenden Prozesswärmequellen effizient zu nutzen.To the for the preheating of the wort 03 To be able to provide required heat, the heat exchanger 05 flows through the hot water at the primary side, which has a sufficiently high temperature at the inlet. The hot water 14 to preheat the wort is doing from an energy storage 06 taken and by means of a pump 07 through the heat exchanger 05 promoted. After passing through the heat exchanger 05 At a temperature level of only 78 ° C, the water returns to the lower part of the energy store 06 , The energy storage 06 is designed in the manner of a stratified storage tank and has a hot water temperature of about 97 ° C in the uppermost layers. In the lowest layers of energy storage 06 the hot water has a temperature level of about 78 ° C. The energy storage 06 forms together with a ladle vapor condenser 08 an energy recovery system that recovers the waste heat produced during wort boiling, which is contained in the vaporized vapors. With the in the pan vapor condenser 08 The heat recovered from the broth steam becomes that in the lower part of the energy store 06 upcoming cooler water (heat carrier) of 78 ° C, for example, heated up to 97 ° C and returned up again in the energy storage. The energy storage 06 may also be from others, in 1 Process heat sources, not shown, for example, with the waste heat from a combined heat and power plant or the heat of a heat pump or a solar thermal system, heated to efficiently use the corresponding process heat sources.

Die in 1 dargestellte Anlage umfasst weiterhin eine Vorrichtung 09 zur Maischeerhitzung, nämlich eine Maischepfanne bzw. Maischebottichpfanne. Diese Maischepfanne 09 ist mit zwei Maischeheizeinrichtungen 10 und 11 zur Erhitzung der Maische 12 ausgestattet. Die Maischeheizeinrichtung 10 ist in der Art einer im Maischegefäß angeordneten Heizfläche ausgebildet und kann mit Heißwasser beheizt werden. Die Maischeheizeinrichtung 11 ist in der Art einer an der Außenwandung des Maischegefäßes befestigten Zargenheizfläche ausgebildet und kann ebenfalls mit Heißwasser beheizt werden. Beide Maischeheizeinrichtungen 10 und 11 können dabei unter Überdruck arbeiten, so dass das Heißwasser zur Erhitzung der Maische eine Temperatur oberhalb von 100°C aufweisen kann. Die in 1 dargestellte Anlage wird zur Erhitzung der Maische mit Heißwasser bei einer Temperatur von 105°C beheizt.In the 1 illustrated system further comprises a device 09 for mash heating, namely a mash pan or mash tun pot. This mash pan 09 is with two mash heaters 10 and 11 for heating the mash 12 fitted. The mash heater 10 is formed in the manner of a arranged in the mash vessel heating surface and can be heated with hot water. The mash heater 11 is formed in the manner of a fixed to the outer wall of the mash vessel Zargenheizfläche and can also be heated with hot water. Both mash heaters 10 and 11 can work under overpressure, so that the hot water for heating the mash can have a temperature above 100 ° C. In the 1 shown plant is heated to heat the mash with hot water at a temperature of 105 ° C.

Um die Maischeheizeinrichtungen 10 und 11 zu heizen, wird das Heißwasser mittels der Pumpe 07 aus dem Energiespeicher 06 entnommen. Das Heißwasser weist dabei zunächst eine Temperatur von lediglich 97°C auf. Das Heißwasser wird anschließend primärseitig durch einen Wärmetauscher 13 gepumpt und im Wärmetauscher 13 von 97°C auf die gewünschte Solltemperatur von 105°C aufgeheizt. Nach Durchlaufen der Maischeheizeinrichtungen 10 und 11 gelangt das Heißwasser bei einem Temperaturniveau von ungefähr 78°C wieder in den Energiespeicher 06. Um das Heißwasser im Wärmetauscher 13 von 97°C auf 105°C erhitzen zu können, wird der Wärmetauscher 13 sekundärseitig mit Frischdampf beheizt. Der Wärmetauscher 13 dient also als Nachheizelement, um das Heißwasser aus dem Energiespeicher 06 vom jeweils zur Verfügung stehenden Temperaturniveau auf das gewünschte Soll-Temperaturniveau von 105°C hoch zu heizen. Steht im Energiespeicher 06 nur Heißwasser mit einer geringeren Temperatur zur Verfügung, beispielsweise nach einer längeren Sudpause, so stellt dies kein Problem dar. Weist das Heißwasser beispielsweise nur ein Temperaturniveau von 85°C auf, so kann dieses problemlos im Wärmetauscher 13 auf das gewünschte Soll-Temperaturniveau von 105°C aufgeheizt werden, wobei genau gerade soviel Frischenergie eingesetzt werden muss, um das Heißwasser aus dem Energiespeichersystem auf das Temperaturniveau für die Maischekochung anzuheben. Der Wärmetauscher 13 ermöglicht es außerdem, dass das Heißwasser unter Atmosphärendruck im Energiespeicher 06 zwischengespeichert werden kann, da das Temperaturniveau von oberhalb des Siedepunkts des Heißwassers erst nach Durchlaufen des Wärmetauschers 13 erreicht wird.To the mash heaters 10 and 11 To heat, the hot water is pumped 07 from the energy store 06 taken. The hot water initially has a temperature of only 97 ° C. The hot water is then the primary side through a heat exchanger 13 pumped and in the heat exchanger 13 heated from 97 ° C to the desired target temperature of 105 ° C. After passing through the mash heaters 10 and 11 the hot water returns to the energy storage at a temperature level of about 78 ° C. 06 , To the hot water in the heat exchanger 13 from 97 ° C to 105 ° C to heat, the heat exchanger 13 heated on the secondary side with live steam. The heat exchanger 13 So it serves as Nachheizelement to the hot water from the energy storage 06 from the available temperature level to the desired target temperature level of 105 ° C to heat high. Is in the energy storage 06 only hot water with a lower temperature available, for example, after a long brewing break, so this is not a problem. If the hot water, for example, only a temperature level of 85 ° C, so this can easily in the heat exchanger 13 heated to the desired target temperature level of 105 ° C, exactly just as much fresh energy must be used to raise the hot water from the energy storage system to the temperature level for the mash cooking. The heat exchanger 13 also allows the hot water under atmospheric pressure in the energy storage 06 can be cached, since the temperature level of above the boiling point of the hot water only after passing through the heat exchanger 13 is reached.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009055300 A1 [0005] DE 102009055300 A1 [0005]

Claims

Vorrichtung (09) zur Maischeerhitzung, insbesondere Maischepfanne, mit einer Maischeheizeinrichtung (10, 11) zur Erhitzung der Maische (12), und mit zumindest einem Energiespeicher (06), in dem Prozesswärme mittels eines Wärmeträgers (14) abgespeichert werden kann, wobei die Maischeheizeinrichtung (10, 11) mit dem Wärmeträger (14) aus dem Energiespeicher (06) beheizt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Maischeheizeinrichtung (10, 11) und dem Energiespeicher (06) ein Nachheizelement (13) angeordnet ist, wobei der aus dem Energiespeicher (06) kommende Wärmeträger (14) im Nachheizelement (13) auf die zur Nutzung in der Maischeheizeinrichtung (10, 11) notwendige Solltemperatur erhitzt werden kann.Contraption ( 09 ) for mash heating, in particular mash pan, with a mash heater ( 10 . 11 ) for heating the mash ( 12 ), and with at least one energy store ( 06 ), in which process heat by means of a heat carrier ( 14 ) can be stored, wherein the mash heater ( 10 . 11 ) with the heat transfer medium ( 14 ) from the energy store ( 06 ) can be heated, characterized in that between the mash heater ( 10 . 11 ) and the energy storage ( 06 ) a Nachheizelement ( 13 ) is arranged, wherein the from the energy storage ( 06 ) coming heat transfer medium ( 14 ) in the after-heating element ( 13 ) for use in the mash heater ( 10 . 11 ) required target temperature can be heated.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachheizelement (13) in der Art eines Wärmetauschers ausgebildet ist, wobei der Wärmetauscher (13) primärseitig von einem Wärmeträger, insbesondere Dampf, Heißwasser oder Thermoöl, mit einer Einlauftemperatur oberhalb der Solltemperatur, insbesondere oberhalb der Siedetemperatur der Maische (12), durchströmt wird, und sekundärseitig vom Wärmeträger (14) aus dem Energiespeicher (06), der nachfolgend in die Maischeheizeinrichtung (10, 11) einströmt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the Nachheizelement ( 13 ) is formed in the manner of a heat exchanger, wherein the heat exchanger ( 13 ) on the primary side of a heat transfer medium, in particular steam, hot water or thermal oil, with an inlet temperature above the setpoint temperature, in particular above the boiling point of the mash ( 12 ), and on the secondary side of the heat transfer medium ( 14 ) from the energy store ( 06 ), which subsequently enters the mash heater ( 10 . 11 ) flows in.

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (13) zumindest einen Platten-Wärmeübertrager aufweist.Device according to claim 2, characterized in that the heat exchanger ( 13 ) has at least one plate heat exchanger.

Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher aus zumindest zwei in Reihe und/oder parallel durchströmbaren Platten-Wärmeübertragern gebildet ist.Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the heat exchanger is formed from at least two in series and / or parallel flow-through plate heat exchangers.

Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömung durch die in Reihe und/oder parallel durchströmbaren Platten-Wärmeübertrager durch wahlweise Zu- oder Abschaltung einzelner Platten-Wärmeübertrager oder Platten-Wärmeübertragergruppen verändert werden kann.Apparatus according to claim 4, characterized in that the flow through the in series and / or parallel flow-through plate heat exchangers can be changed by selectively switching on or off individual plate heat exchangers or plate heat exchanger groups.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachheizelement in der Art einer Injektionseinrichtung ausgebildet ist, mit der Heißdampf in den Wärmeträger aus dem Energiespeicher eingespritzt werden kann.Apparatus according to claim 1, characterized in that the Nachheizelement is formed in the manner of an injection device, can be injected with the superheated steam in the heat carrier from the energy storage.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Maischeheizeinrichtung zur Erhitzung der Maische in der Art eines außerhalb eines Maischgefäßes angeordneten Außenkochers, insbesondere eines Rohrbündelwärmetauschers, ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the mash heating device for heating the mash in the manner of a arranged outside of a mash vessel outdoor cooker, in particular a tube bundle heat exchanger is formed.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Maischeheizeinrichtung zur Erhitzung der Maische in der Art eines innerhalb eines Maischgefäßes angeordneten Innenkochers, insbesondere eines Rohrbündelwärmetauschers, einer Rohrschlangen oder eines Flächenheizapparats (10), ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the mash heating device for heating the mash in the manner of a arranged inside a mash vessel inner cooker, in particular a shell and tube heat exchanger, a coil or a Flächenheizapparats ( 10 ), is trained.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Maischeheizeinrichtung zur Erhitzung der Maische in der Art von an der Wandung eines Maischgefäßes angeordneten Zargenheizflächen (11) ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the mash heating device for heating the mash in the manner of arranged on the wall of a mash vessel Zargenheizflächen ( 11 ) is trained.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Brauprozess anfallende Prozesswärme mittels einer Energierückgewinnungseinrichtung zurückgewonnen und in den Energiespeicher (06) eingespeichert werden kann.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the brewing process process heat recovered by means of an energy recovery device and in the energy storage ( 06 ) can be stored.

Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Energierückgewinnungseinrichtung die Prozesswärme eines Blockheizkraftwerks und/oder eines Pfannendunstkondensators (08) in den Energiespeicher überführt werden kann.Apparatus according to claim 10, characterized in that the energy recovery device, the process heat of a combined heat and power plant and / or a Pfannendunstkondensators ( 08 ) can be transferred to the energy storage.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesswärme einer Solarthermieanlage und/oder einer Wärmepumpe in den Energiespeicher (06) überführt werden kann.Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the process heat of a solar thermal system and / or a heat pump in the energy storage ( 06 ) can be transferred.