案例研究
山麓酝酿
顾客:山麓酝酿
客观的
解决方案
结果
在Foothills Brewing提供安全与节约服务
酿造屡获殊荣的啤酒和麦酒并不一定是一种让人筋疲力尽的经历。
有2,000多家酿酒厂生产美国制造的啤酒品牌，其中90%以上符合美国酿酒商协会(Brewers Association)对手工酿酒厂的定义:小型、独立和传统。其中一家手工酿酒厂是Foothills Brewing。
位于北卡罗来纳州温斯顿塞勒姆(Winston-Salem)的Foothills Brewing生产六种标准啤酒，以及多达四种季节性啤酒，从淡金色麦酒到深琥珀色和烈性黑啤酒不一而足。
Foothills Brewing总裁兼酿酒师杰米•巴索洛马默斯(Jamie Bartholomaus)最近决定扩大业务，开设一家新的酿酒厂。他收购了北卡罗来纳州穆尔斯维尔卡罗莱纳啤酒饮料公司的啤酒部门。此次收购包括该公司的设备、商标和所有12个啤酒品牌——包括非常受欢迎的Carolina Blonde和Cottonwood Ale系列。根据Bartholomaus的说法，Foothills Brewing将继续不间断的生产，并将保持每一个卡罗莱纳啤酒品牌的酿造完整性。
拔掉“标准”操作程序的插头
当卡罗琳娜啤酒拥有并操作酿造设备时，每天的启动程序都是从打开酿造罐和热水箱上的冷凝水排水管开始的。然而，有意将凝析油排到地板上会浪费能源，并造成安全隐患。这是标准的操作程序——使一种跟随设备到Foothills的操作方法永久化。
卡罗莱纳管道和索具安装了Foothills Brewing的设备，并在过去与之前的所有者卡罗莱纳啤酒和饮料合作。来自Carolina Piping and索具公司的Dave Hensley建议Foothills公司与Spirax Sarco公司联系，开发冷凝液回水系统的设计，以节省宝贵的能源并解决安全问题。
当Spirax Sarco的一位客户经理向巴塞洛马默斯询问Foothills Brewing的运营情况时，他发现流程是在启动过程中打开排水阀门。他们认为他们每次都必须这么做——即使是在餐厅的啤酒酒吧。Foothills的操作程序和Carolina Beer的非常相似。
这位客户主管解释了Foothills的运营可能发生的变化。“如果你要搬到一个工业生产设施，你将有一条装瓶线，你真的需要解决冷凝液回流问题，以及如何保持设备排水。”
使用Spirax Sarco的Steam DesignPro——一款直观的基于windows的软件，可以轻松模拟蒸汽的生成、分配、利用和冷凝液处理系统——客户主管提出了三种解决Foothills Brewing冷凝液退货问题的方案。
这三种选择包括一个简单、低成本的重力返回系统;采用最新技术的高端闭环系统;以及采用重力回归和闭环操作相结合的中间地带混合系统。Bartholomaus选择了混合系统，客户主管认为这可能是啤酒厂的最佳解决方案，因为它的成本效益。
Spirax Sarco提供了一个排气压力驱动泵系统，用于排干热交换器、酿酒釜、醪液罐和滴液管。此外，Spirax Sarco还为Foothill Brewing的新热水箱安装了一个组合自动泵疏水阀(APT)，作为疏水阀和蒸汽压力驱动冷凝水泵。
热交换器为最初的安装提供了所有的热水。然而，它不允许任何热水储存。Bartholomaus独立获得了一个新的热水箱，以确保有足够的热水，在所需的温度下将醪液罐完全灌满。通过获得一个新水箱，Foothills将有一致的水温为醪液水箱。新水箱还有助于减少啤酒厂锅炉的负荷波动，通过长时间加热水，而不是按需产生水。这样就不需要一个更大的，甚至是第二个锅炉了。
踢水桶陷阱
Foothills Brewing的情况引发了一个问题:“为什么无论是在Carolina Beer还是Foothills，设备都不能正常工作?”
客户经理解释说，即使当卡罗莱纳啤酒公司操作它，设备，特别是热交换器，酿造罐，和麦芽浆罐，有低效的桶捕集器。疏水阀的出口应该将每台设备中的所有凝结水排放到凝结水回程系统中。
该系统也有一个尺寸不足的电动冷凝泵。这个泵不仅尺寸不够大，而且它的设计也不能处理冷凝温度。由于泵的寿命很短，每次他们开动它，它就会漏水，把更多的水洒在地板上。
和大多数手工酿酒厂一样，Foothills是一个批量生产的啤酒厂。“当操作员去启动设备时，所有的蒸汽空间都会充满空气，”客户主管解释说。当需要加热时，必须把空气排出去，让蒸汽进入设备。反向桶式疏水阀很难通过降低温度的上升速度来快速排出这种空气，从而减缓启动过程。”
虽然反向桶式蒸汽疏水阀通常可以承受高压和水锤条件，但桶顶部的小通风孔只能非常缓慢地排出空气。孔不能扩大，因为在正常操作时蒸汽通过太快。
无论是啤酒厂还是发电厂，在一个正确操作的系统中，储罐和热交换器将有效而持续地加热。这需要在能量转移过程中形成的冷凝物被移除，返回其源头，并且不允许回流到设备中。啤酒厂的操作人员不应该为了获得所需的加热速率而打开蒸汽和凝结水阀门来排放设备。
该设备旨在提供所需的加热速率，以满足啤酒厂的所有需求。然而，由于冷凝水没有被有效回收，而且由于桶式疏水器的功能不充分，无法排除空气，Foothills Brewing设备的加热速率显著降低。他们的标准操作模式导致了水的流失，能量的损失，并造成了安全隐患。
适当地从热交换器温控设备中去除冷凝水有助于稳定运行。高效的冷凝水清除可防止水锤引起的产品温度不稳定、产品质量问题、过度腐蚀和设备损坏和/或噪音。
压力动力泵设计用于在苛刻的操作条件下清除冷凝物。独立的装置使用蒸汽而不是电动机，这大大简化了安装。这种类型的泵还降低了维护成本，并消除了汽蚀问题，如一些电动冷凝泵相关的问题。
“我喜欢这个设计，而且易于维护。我们甚至没有充分利用这台机器。”山麓酝酿
使用热交换或传热原理进行温度控制的系统容易出现失速。在失速状态下，由于压差不足，凝结水无法通过疏水阀。失速状态可能会淹没热交换器，这可能导致温度控制不稳定，设备泄漏，或由于水锤造成的设备损坏。压力动力泵通过在所有压力条件下有效清除冷凝物，消除了失速情况。APT结合了压力动力泵的特点和优点，以及浮子和恒温疏水阀的自动操作。
APT也是独立的，使用蒸汽而不是马达来操作。它还可以在所有负载条件下排除冷凝水，甚至真空。然而，在Foothills使用APT的一个令人信服的原因是它的低调;APT是理想的低安装工艺设备，因为它只需要8英寸的净空从泵的基础。
APT的低净空特性的价值在Bartholomaus购买的新坦克中变得很明显。尽管这个水箱提供了Bartholomaus为他的新工艺所需要的额外的热水容量，但没有足够的空间在上面安装一个常规的疏水阀。Spirax Sarco的客户经理意识到冷凝水出口离地面不超过18英寸。他们绝对不可能通过重力排出冷凝物。
酿造啤酒-全速前进
除了经营一家成功并不断扩大的精酿啤酒厂和生产屡获殊荣的啤酒和麦芽酒外，Bartholomaus现在更了解如何利用蒸汽解决方案，使他的运营更顺利。“他一开始无法想象，”这位客户主管说。“然而，我们说服他，他的操作人员可以启动系统，而不需要接触蒸汽或凝析油方面的任何东西。他不用水锤也能跑。我们向他展示了如何安全高效地奔跑。”
Bartholomaus确信。“我们不想考虑冷凝液回流过程。它应该天衣无缝地发生。”他对Spirax Sarco和Carolina管道和索具公司为Foothills Brewing所做的工作很满意。“我喜欢这个设计，而且易于维护。我们甚至没有充分利用这台机器。”
Foothills Brewing也在省钱。不仅因为换热设备不再容易发生水击而降低了维护成本，而且还因为不损失冷凝物或它所携带的热量而节省了一定的能源。Bartholomaus认为，Spirax Sarco的解决方案将提供长期的节约。但是，这些节省尚未量化。
Bartholomaus可以专注于成为美国精酿啤酒市场的重要组成部分，他的经营者可以专注于提供更多的获奖啤酒。