NO139863B - Tank, saerlig til bruk ved gjaering og lagring av oel - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en tank, særlig til

bruk ved gjæring og lagring au øl, utformet med sylindrisk overdel som er lukket oventil med kuppel og med nedover tilspisset underdel forsynt med en kappe i veggen for sirkulasjon av varmevekslermedium.

Beholdere som er forsynt utvendig med varmekappe er kjent, f.eks. fra britisk patentskrift nr. 107.155, hvor det er tale om et destillasjonsapparat for bruk ved ekstraksjon av humle med alkohol, hvor destillasjonskjelen er sylinderkonisk og forsynt med en kappe for sirkulasjon av damp og/eller vann. Denne kappe er utformet som én sammenhengende kappe forsynt med

en skrueformet gang som bare gir mulighet for oppvarming til en ensartet temperatur i hele kjelens indre.

Fremstilling av øl foregår ved gjæring og lagring av vørter av malt og mais med humle som bittergjørende smakstil-setning. Dette foregår i flere trinn, hvorav det viktigste og mest kritiske er vørterens hovedgjæring som etterfølges av etter-gjæring og lagring som skjer ved at talet først oppbevares på et sted hvor temperaturen langsomt avtar fra 14,5°C til 6°C, og dernest på et sted hvor temperaturen er lav og konstant, i det minste -1°C. Det første betegnes "varm lagring" og det andre ut fra temperaturforholdene "kald lagring".

Til den egentlige gjæring, varme lagring og kalde

lagring har man hittil benyttet tre serier av forskjellige beholdere .

Denne fremgangsmåte krever en meget komplisert instal-lasjon, ikke bare på grunn av de nødvendige kretsløp til omtapping fra det ene kar til det annet, men i samme grad på grunn av det uunnværlige og enormt store rørsystem for rengjøring.

Alle disse installasjoner som skal utføres i rustfritt materi-

ale, nødvendiggjør meget store investeringer. Dessuten krever de innviklete forbindelser mellom anleggsdeler at det på de forskjellige viktige steder er et tilstrekkelig vaktpersonale tilstede for hurtig å kunne gripe inn hvis en fase i en av operasjonene forløper unormalt.

Ifølge oppfinnelsen foreslås nå en tank eller beholder som er forsynt med varmekappe av en særlig konstruksjon, slik at beholderens avkjølings- og oppvarmningsinnretning gjør det mulig å oppnå karakteristiske og konstante temperaturer innenfor vel definerte områder av beholderens indre. Konstruk-sjonen går bl.a. ut på at tanken ikke oppdeles i flere indre hulrom, men at den under et anvendes både til gjæringene, som varm lagertank og som kald lagertank. Dette forenkler dens bruk ved å eliminere omtappingsinstallasjonen så vel som ved å forenkle rengjøringsrørsystemet. Det vil lett innses at dette fører til en vesentlig reduksjon av prisen for tankens fremstilling.

Dessuten medfører anvendelsen av tanken en tidsbe-sparelse i den til ølfremstillingen anvendte arbeidsgang og

den bevirker særlig at man kan få et stort kvantum øl med konstant smak og utseende, dvs. betydelige driftsmessige fordeler samt en kvalitetsforbedring av produktet. Det understrekes at den foreliggende oppfinnelse er en særlig utformning til løs-ning av problemet med frembringelse av en tank med sonevis temperaturpåvirkning av et meget stort innhold på f.eks. en million liter under bibehold av et spesielt strømningsmønster ved konveksjon som skriver seg fra tetthetsvariasjoner frem-kalt ved temperaturpåvirkninger. Det vil naturligvis forstås at en slik tank også kan finne andre anvendelser enn særlig som gjærings- og lagertank for øl. Ved oppfinnelsen tas sær-lige foranstaltninger ved bruk for å oppnå en loddrett temperaturgradient i tankens flytende innhold. Dette oppnås særlig ved at den i tankens yttervegg anbragte kappe for sirkulasjon av varmevekslermedium er delt opp i en rekke sær-skilte vannrette belter anordnet etasjevis over hverandre og

forsynt selektivt med varmevekslermedium som styres indivi-duelt, slik at tankens flytende innhold som fortrinnsvis er øl under gjæring eller kald eller varm lagring, kan påvirkes sonevis på et ønsket vannrett nivå enten det er til oppvarming eller for avkjøling. Man oppnår derved den spesielle fordel at tanken er helt fri for røreorganer som kan skade den ønskede rolige sedimentering av gjær i tanken såvel som hele gjærstoffets trivsel.

Den til oppnåelse av dette foreslåtte beholder er ifølge oppfinnelsen kjennetegnet ved de trekk som fremgår av de etterfølgende krav.

Både de på den sylindriske del og på den koniske underdel i etasjer anbragte belter av vannrette lommer forsynes med temperert varmevekslermedium for avkjøling eller oppvarming, idet hver etasje særskilt er forbundet med flere forsyningskretsløp til minst to lommer i serie. Tem-peraturstyringen blir nemlig særlig lett og effektiv når ifølge oppfinnelsen den ene lomme er forbundet fra sin nedre ende med den neste lommes øvre ende.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene som viser en utførelse av en tank ifølge oppfinnelsen, idet fig. 1 er et oppriss

av en beholder ifølge oppfinnelsen forsynt med sine lommer i det vesentlige forbundet med de tilhørende kretser, fig. 2 er et delsnitt i større målestokk av en kanal for en lomme, fig. 2a er et delriss med tilkobling av en kjølelomme, fig. 3 er et lengdesnitt av den mantlede beholder ifølge oppfinnelsen med fremstilling av innløp og utløp såvel som de forskjellige prøveuttakspunkter, fig. 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g er snitt av det sentrale rør i forskjellige høyder og viser

de suksessive tilfdrsler av ror for prbvetagning til det samme sentrale ror, fig. 5 er et sideriss av innlopsroret for beholderen ifolge oppfinnelsen, fig. 6 er et planriss av innlopsroret for beholderen, fig. 7 er et snitt av beholderen ifolge oppfinnelsen etter linjen VII-VII på fig. 3 og viser tappeanordningen, fig. 8 er et snitt av beholderen ifolge oppfinnelsen med fremstilling av dens fullstendige rengjdringsanordning, fig. 9 er et planriss av det ovre utstyr av rengjoringsanordningen og fig. 10 er et planriss av det aksiale utstyr i rengjoringsanordningen.

Vi skal forst se nærmere på fig. 1. Den mantlete beholder ifolge oppfinnelsen omfatter et midtre sylindrisk parti generelt betegnet med 1, et ovre parti 2 som man kan kalle kuppelen, og et nedre parti 3 med kjegleform, hvis toppunkt er rettet nedover og hvor det i spissen av kjeglen er anordnet en avldpsåpning 4 for væske i beholderen.

Sideflaten av den sentrale vegg 1 omfatter flere hoyder av kjolelommer 5 med identisk form, f.eks. rektangulær i foldet form. Disse lommer 5 folger etter hverandre i en rekke i en og samme hoyde med ringformet struktur omkring den sidere itede overflate av partiet 1. De er forsynt med ovre og nedre åpninger henholdsvis 6 og 7- Når disse folger etter hverandre i forskjellige hoyder, forbindes de nedenfra og oppover med en rorledning 8. Når de folger etter hverandre i samme hoyde, danner de tilfdrselspunkter for rdrledninger 9 eller 10 og danner derved en separat krets, hvor i det minste to lommer 5 er forbundet i serie.

Denne tilforselskonstruksjon gjentar seg fra den ene hoyde til den annen for de lommer som dekker den siderettede overflate av det sylindriske parti 1.

Flere hoyder av lommer dekker likeledes den siderettede overflate av det kjegleformede parti. Deres antall og form varierer

for hver hoyde. Det vil således bemerkes at ovenfra og nedover er anordnet forskjellige lommer betegnet 11, 12, 13 og 14. Disse lommer har som de allerede beskrevne, åpninger 6 og 7 som er innbyrdes for-

bundet ved hjelp av en rorledning 8. To kretsldp dannet av rorled-ninger 15 og 16 mater som i det foregående separat for hver hoyde s minst to seriekoblede lommar.

Med denne fullstendige anordning av kretser disponerer man således store muligheter for lokale variasjoner av temperaturen.

Det vises nå til fig. 2 og 2a. Snittet av en kanal viser den indre struktur av en lomme. På sideveggen av det sylindriske parti 1 befinner seg metalliske buer 18 sveiset fast i punkter 17 og som således danner kammere 19 for sirkulasjon av kjolevæske eller opp-varmings væske .

Disse tverrgående kammere er parallelle og anbragt som ledeplater slik at man kan få en bevegelse nedover etterfulgt av en stigning av væsken for minst to på hverandre fdlgende kammere.

Vi skal nå se på fig. 3.

Kuppelen 2 omfatter i sitt ovre parti et utstyr 20 av

ror med tre grener for tilfdrsel av most eller et uttrekk av samme og som det skal beskrives nærmere senere.

På den ovre overflate av kuppelen 2 har man anordnet

fire inspeksjonsglugger 21, hvorav én er vist til venstre på fig. 3, en belysningsåpning 22, et mannhull og en tilforselsinnretning 23

for karbonholdig gass.

Ved overgangen fra kuppelen 2 til det sylindriske parti

1 og ved bunnen av kjegleformen 3 til hoyre på fig. 3 er anordnet en tilforsel 2/+.

En horisontal ringformet understøttelse 24a bærer den sylindriske sidevegg 1 og muliggjor understøttelse av hele beholderen ved at denne hviler på den ovre kant av en sirkulær vegg 24b.

På midten av kuppelen 2 befinner seg den ovre ende 25 av et sentralt ror 26 anbragt og festet, hvilket ror 26 omfatter en rett-linjet hoveddel 27 som strekker seg vertikalt langs aksen for sylinderformen 1 og kjegleformen 3-

Dette ror er henimot midten av hoyden av sylinderformen

3 boyd slik at dets nedre skrå parti 28 fores loddrett gjennom sideveggen av kjegleformen omkring midten av denne. Rorets ende 29 har et skrått avlop 30 for gjenvinning av opplosningsmiddel.

Det sentrale ror 26 omfatter åpninger 31 i systemet for uttak av prover, korte ror såsom 32 og lange ror såsom 33 understottet ved hjelp av skråstag 34- De korte og lange proveuttaksrdr veksler i

vertikal retning langs roret 26 og er vinkelforskutt om roraksen.

På fig. 4a til 4g kan man se de forskjellige suksessive tilforsler til det sentrale ror av de forskjellige nettopp omtalte prdveuttag-ningskretser og regnet ovenfra og nedover.

Ved å merke disse forskjellige kretser kan man konstatere homogeniteten av oiet suksessivt nær midten av beholderen og i et midtre område for dkende hoyder langs det vertikale parti 27 av roret 26 og over en tilsvarende lengde av beholderens nyttehoyde.

Lengden av uttaksrorene for uttak av prover er bestemt for å gi en god representasjon av olets homogenitet i beholderens nyttige parti tatt i betraktning væskens sirkulasjon ved konveksjons-stromning som opptrer i den anvendte fermenteringsprosess.

På sideveggen av det sylindriske parti 1 (til hdyre på fig. 3) er montert forskjellige proveuttaksledninger 35 anbragt i vertikale plan og vinkelforskutt f.eks. 20°.

Disse uttaks ledninger 35 er forbundet med et ikke vist gjenvinningskretsldp og tillater uttak av prover i forskjellige hoyder og langs forskjellige retninger.

I den venstre del er anbragt en forste rekke ror forskutt i rommet og i forskjellige hoyder, hvilke ror betegnes "hanskefingre" 36 og er lukket ved deres indre ender som stdtter seg mot det midtre ror 26 og hvis ytre ender munner ut i den tilsvarende sidevegg av sy-linderen 1 eller kjegleformen 3. To av disse "hanskefingre" 37 og 38 er kortere enn de foregående og befinner seg i den nederste venstre del av kjegleformen 3. Disse er likeledes forskutt i rommet og innbyrdes forbundet ved hjelp av en stang 39-

De forskjellige hanskefingre er forbundet i en krets, forovrig ikke vist, som munner ut i instrumenter og angir temperaturen og som gjor det mulig å få et temmelig pålitelig bilde av tem-peraturfordelingen i den nyttige sone av beholderens indre.

Det skal nå beskrives de forskjellige posisjoner for tdmming og omtapping av most med henvisning til fig. 5, 6 og 7-Anordningen 20 for tdmming av most omfatter et rdrutstyr utformet med tre grener 40 som heller svakt i forhold til horisonta-len. Disse grener hviler på vertikale stdtter 4l ubevegelig festet til den ovre konstruksjon av kuppelen 2 og fastholdt til disse stdtter ved hjelp av festeinnretninger 42.

Disse grener ender i rdrbdyer 43 som er forlenget ved hjelp av vertikale avlopsror 44 gjennom skrueforbindelser 45• Gren-rdrene 40 er vinkelforskutt 120° i forhold til hverandre og konver-gerer fra en sentral mateledning 46 som er boyd og forbundet med en ikke vist ytre krets.

Utstyret 20 er forskutt i forhold til senter 0 for kuppelen 2 og kan likeledes tjene til uttak av ol i en fase av fremgangs-måten som anvendes med beholderen.

Rorledningsnettet 47 for omtapping (se fig. 7) består av flere kretser som gjor det mulig å lede omtappingsproduktet enten ut-over (tdmming av slam), eller til en gjenvinningskrets (f.eks. for dlgjær eller fermentert produkt), eller til slutt for en resirkulering av det fermenterte produkt.

Således forer en sentral ledning 48 til åpningen 4 gjennom en ventil 49- Denne ledning deler seg i to grener 50 og 51. Grenen 50 forblir udelt og tjener til gjenvinning av 61. I det midtre område av dens lengde er innskutt en sidegren 52 som omfatter tilkoblinger 53, 54 og 55 til utvendig utstyr.

Rorgrenen 51 deler seg i tre sekundære rorgrener 56, 571 58 anordnet for omtapping av det materiale som skal behandles, eller resirkulasjon av ol, idet hver sekundære rdrgren har sin ventil 56a, 57a, 58a. Rorgrenene 56 og 58 er innbyrdes forbundet ved hjelp av en rorledning 59 over en ventil 59a.

I det fdlgende skal beskrives rengjoringssystemet under henvisning til fig. 8, 9 og 10.

Denne anordning er sammensatt av et ovre utstyr 60 og et aksialt utstyr 6l som strekker seg omkring det sentrale ror 26 og be-nytter dette som rorledning for tilforsel av et opplosningsmiddel såvel som dettes gjenvinning.

Vi skal forst se nærmere på det ovre utstyr 60 med henvisning til fig. 8 og 9 og deretter de forskjellige tilforselslednin-ger. En sentral ledning 62 mater de to utstyr over kuppelen 2. Den er forbundet med det aksiale utstyr over en ventil 63 og med det ovre utstyr over en ventil 64 og en rorledning 65.

Denne ledning 65 mater i sitt midtre område en rorledning 66 med sirkulær åpen form og konsentrisk med kuppelen 2 og som har avgreninger 67 utenfor rdrformen 66 og anbragt med jevne mellomrom. Ror-ledningen 66 har likeledes fire innvendige avgreninger 68. Alle disse avgreninger har bdyninger som er fort gjennom kuppelen 2 og ender i kuleformede spredere 69 som er identiske for de to typer avgreninger.

Understøttelser 70 og 71 fast forbundet med den ovre flate av kuppelen 2 holder de nedre partier av disse avgreninger parallelle med beholderens akse.

Det skal nå beskrives det aksiale utstyr med henvisning til fig. 8 og 10. Offlkring roret 26 er der anordnet loddrette avgreninger tilsvarende de allerede beskrevne. Fig. 8 gir en fremstilling i snitt med utformning av syv avgreninger og på fig. 10 kan man be-merke orienteringen av disse.

De forskjellige avgreninger er forsynt med henvisnings-' tall'ovenfra og nedover på fig. 8 og når det på noen avgreninger er angitt flere henvisningstall, skal dette angi flere avgreninger. Ved betraktning av både fig. 8 og 10 vil det bemerkes at der er vist tolv avgreninger med henvisningstall fra 72 til 83.

Alle disse avgreninger har i likhet med de foregående hvert sitt sprederhode 69 og de lengste avgreninger har skrå stdttestenger 84 og 85 forbundet med det sentrale ror.

Rengjdringssystemet avsluttes ved den nedre ende av det sentrale ror 26 med det skrå avlop 30 for gjenvinning av opplosningsmiddel som allerede vist på fig. 3.

Claims (4)

1. Tank eller beholder særlig til bruk ved gjæring og lagring av øl, utformet med sylindrisk overdel (l) lukket oventil med kuppel (2) og med nedover tilspisset underdel (3), forsynt med kappe i veggen for sirkulasjon av varmevekslermedium, karakterisert ved at kappen er anordnet som en rekke adskilte vannrette belter anbragt etasjevis over hverandre på både tankens koniske og den sylindriske del og som strekker seg langs hele tankens omkrets, og at beltene er delt opp i flere omkring tankens omkrets suksessivt an-ordnede, bueformet utstrakte lommer (5, 11, 12, 13, 14), som serievis er forbundet med ledningsorganer (8, 9, IQ, lb, 16) og innrettet for selektivt å forsynes med varmevekslermedium under individuell temperaturstyring til sonevis temperaturpåvirkning av beholderens flytende innhold, fortrinnsvis øl, under frembringelse av en valgt vertikal temperaturgradient i samme,

2. Tank eller beholder ifølge krav 1, karakterisert ved at lommene er bygget opp ved sammensetning av tankens yttervegg (18) og innervegg dels langs lommenes ytre omkrets, dels langs med mellomrom anbragte tverrlinjer, som vekselvis løper fra lommenes to motstående sider og bare strekker seg over en del av veien mellom de respektive motstående sider, slik at det frembringes en slynget fremføringsvei (19) for varmevekslermediet.

3. Tank eller beholder ifølge krav 1, karakterisert ved at den ene lomme er forbundet fra sin nedre ende (7) med den neste lommes øvre ende (6).

4. Tank eller beholder ifølge krav 1, karakterisert ved at den til den individuelle temperaturstyring har i de respektive vannrette soner anbragte termofølere (36, 37, 38) som fortrinnsvis strekker seg fra tankens omkrets mot dens senter.