20吨啤酒厂设备糖化系统生产精酿啤酒如何进行热能回收。热能回收是啤酒设备生产精酿啤酒时的可选步骤,可以有效节省生产成本,今天济南中酿机械设备有限公司的小编就为您具体介绍一下如何进行热能回收吧。
20吨啤酒厂设备糖化系统生产精酿啤酒时,可通过以下热能回收方案实现高效节能,结合设备规模与工艺特点设计:
一、核心热能回收环节与设备选型
高温冷凝水与二次蒸汽回收
原理:糖化煮沸阶段产生的蒸汽冷凝后形成高温水(约120℃),压力降低时产生二次蒸汽(占比约3%)。以20吨设备为例,若日产3批次,年可回收二次蒸汽约1380吨。
设备:采用板壳式换热器(气液两相流专用)回收冷凝水与二次蒸汽热量,将低温酿造水(85℃)加热至95℃以上,供糖化、CIP清洗使用。搭配管壳式消汽换热器消除残余蒸汽,避免直排浪费。
效益:年节约蒸汽2133吨(按46000吨年用量计算),吨酒蒸汽消耗下降6%,按270元/吨蒸汽单价,年节省成本约57.6万元。
麦汁煮沸乏汽回收
原理:煮沸锅释放的乏汽含大量潜热(蒸发100L水可加热800L水至80℃)。
设备:在冷凝器中安装列管换热器,用78℃高温水冷凝乏汽至85℃,同时将高温水加热至97℃存入储能罐。冷凝水再经12℃冷水冷却至30℃,同时将冷水加热至80℃回用。
效益:麦汁煮沸加热时间缩短70%,一次能源消耗降至最低,CO₂排放显著减少。
发酵罐冷却水余热回收
原理:发酵控温产生的30-45℃循环冷却水含低品位热能。
设备:采用高温水源热泵提取冷却水热量,升温至50-90℃供糖化、清洗使用。热泵能效比(COP)达4-6,即消耗1度电可产生4-6倍热能。
效益:某50万吨产能企业应用后,年节约蒸汽1.2万吨,减少碳排放3200吨,投资回收期仅1.2年。
二、热能分级利用与储能设计
多源热汇耦合系统
高温段(>80℃):直接通过换热器回收,用于糖化加热、CIP清洗。
中低温段(30-60℃):经水源热泵提温后供应包装杀菌、办公楼采暖等需求。
富余热量:储存于分层储能罐(高温区78℃、特高温区97℃),通过温跃层自然分离实现错峰用能。
与生产工艺深度耦合
发酵段:利用热泵平衡发酵罐冷却与清洗热水需求,减少独立加热设备能耗。
废水处理:从污水处理池提取热量,用于厂区供暖,实现热能闭环。
三、典型案例:20吨设备糖化系统热能回收实践
设备配置
板壳式换热器:换热面积≥100m²,设计压力1.6MPa。
水源热泵:制热量≥300kW,COP≥4.5。
储能罐:容量≥50m³,分层设计(78℃/97℃)。
工艺流程
糖化阶段:列管换热器回收煮沸乏汽,将麦汁暂存罐中的72℃麦汁加热至95℃,减少后续煮沸能耗。
发酵阶段:水源热泵提取发酵冷却水余热,加热清洗热水至85℃,替代传统蒸汽加热。
储能调节:根据生产需求调整97℃与78℃热水比例,满足不同工段用热需求。
效果验证
节能率:综合热能回收效率达85%以上,吨酒能耗降低20%。
经济性:年节省蒸汽成本约80万元,设备投资回收期≤2年。
环保性:年减少CO₂排放约400吨,符合双碳目标要求。
四、升级方向:智能化热能管理
数字孪生系统
实时监测各环节热能流量、温度参数,通过AI算法优化换热器运行策略,提升回收效率5%-10%。
智慧能源平台
集成热泵、储能罐、换热器数据,实现热能供需动态匹配,避免能量浪费。
重大机遇:预计今年内出台精酿啤酒标准和相关法规,新政策将接轨欧美现行政策,今后小型精酿啤酒厂灌装啤酒可正式走向市场,精酿啤酒行业将会迎来健康发展的机遇!
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