En la industria cervecera, el control de las temperaturas de fermentación es crucial para producir cerveza de alta calidad. La actividad de la levadura genera calor durante la fermentación, por lo que se necesitan sistemas de refrigeración eficaces para mantener temperaturas óptimas. Se emplean dos métodos principales: la refrigeración indirecta y la refrigeración directa.
Método de enfriamiento indirecto
Mecanismo de refrigeración:
La refrigeración indirecta consiste en hacer circular una mezcla de refrigerante, normalmente etanol o glicol y agua, a través de una camisa de refrigeración que rodea el tanque de fermentación. Este método utiliza una caja evaporadora en un refrigerador de amoníaco para enfriar el refrigerante a unos 5°C antes de hacerlo circular por la camisa. El líquido enfriado absorbe entonces el calor de la cerveza en fermentación, manteniendo una temperatura de fermentación estable.
Diseño de la chaqueta:
La camisa de refrigeración está diseñada con conductos de flujo horizontales por los que el refrigerante entra por abajo y sale por arriba, lo que garantiza un intercambio de calor eficaz en todo el depósito.
Método de refrigeración directa
Mecanismo de refrigeración:
La refrigeración directa utiliza amoniaco líquido como refrigerante. En este método, el amoníaco líquido se evapora dentro de la camisa de refrigeración, absorbiendo el calor directamente de la cerveza en fermentación. Este proceso aprovecha la gasificación endotérmica del amoniaco líquido, enfriando eficazmente el contenido del tanque.
Diseño de la chaqueta:
El amoníaco líquido entra desde arriba a través de una tubería de distribución y fluye hacia abajo en patrones de flujo vertical u horizontal dentro de la camisa. Este diseño garantiza una refrigeración uniforme en todo el depósito.
2. Chaqueta de refrigeración
(1) Modo de refrigeración indirecta： La camisa de refrigeración pasa a través de una mezcla de etanol o glicol y agua (refrigerante). Adopta una sección de tubería de refrigeración de flujo horizontal, el líquido entra por abajo y sale por arriba. Debe ser capaz de soportar la presión del refrigerante en reposo.
Comparación de los métodos de refrigeración
Eficiencia energética:
La refrigeración directa con amoniaco líquido ofrece un importante ahorro de energía, aproximadamente 20% en comparación con los métodos indirectos. El compresor de los sistemas directos funciona eficazmente a temperaturas más altas (en torno a 5 °C), mientras que los sistemas indirectos requieren temperaturas de funcionamiento más bajas, lo que reduce la eficiencia general de la refrigeración.
Equipamiento y ahorro de costes:
La refrigeración directa requiere menos componentes y menos material de aislamiento debido a los menores caudales de líquido y a los diámetros más pequeños de las tuberías. Esto reduce los costes de instalación y los requisitos de mantenimiento a lo largo del tiempo.
Consideraciones de seguridad:
Los sistemas de amoníaco líquido requieren una manipulación cuidadosa para evitar fugas, que podrían suponer graves riesgos para la seguridad. Unas técnicas de soldadura y construcción adecuadas son cruciales para garantizar la integridad del sistema y la seguridad operativa.
Conclusión
La elección entre los métodos de refrigeración directa e indirecta para los tanques de fermentación cónica depende de las necesidades específicas de la fábrica de cerveza. La refrigeración directa con amoniaco líquido ofrece una mayor eficiencia energética, menos requisitos de equipamiento y menores costes de instalación. Sin embargo, requiere una cuidadosa atención a la seguridad durante la instalación y el funcionamiento.
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Preguntas de frecuencia
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