Descripción general del producto
El sistema de desoxigenación con agua fría produce meticulosamente agua desoxigenada con bajo contenido en oxígeno residual, que cumple con los requisitos de temperatura y cumple con las normas de higiene, mediante controles de proceso segmentados e integrados científicamente. A continuación, esta agua desoxigenada se mezcla con precisión con cerveza de alta densidad en una proporción predeterminada, garantizando al mismo tiempo unos niveles de carbonatación estables, para obtener una cerveza acabada de calidad superior.
Ventajas
- Estabilidad y adaptabilidad de los procesos
El efecto sinérgico de las unidades funcionales, junto con un control preciso del caudal, la temperatura y la concentración, garantiza una eficacia constante en la desoxigenación y unas proporciones precisas de dilución de la cerveza. Este sistema se adapta a las exigencias de producción de dilución de alta densidad de cervecerías de distintos tamaños, cumpliendo especialmente los estrictos requisitos de higiene y calidad de la cerveza “pura de barril”. - Alto grado de automatización y mantenimiento simplificado
La integración con un sistema de control PLC de Siemens permite la automatización completa del proceso, lo que reduce al mínimo la necesidad de una intervención manual exhaustiva. Las funciones de supervisión remota permiten realizar un seguimiento en tiempo real del estado de los equipos y de los datos de producción, lo que facilita un funcionamiento diario, un mantenimiento y una resolución de averías sencillos y eficientes. - Eficiencia energética y reducción de residuos
La unidad de refrigeración cuenta con un intercambiador de calor de tres etapas, lo que mejora considerablemente la eficiencia del intercambio térmico y reduce el consumo energético. El proceso de dilución está diseñado para que no se produzca ningún desperdicio de material. Durante la preparación del agua desoxigenada, se lleva a cabo simultáneamente una esterilización instantánea, lo que agiliza las etapas posteriores del proceso y mejora la eficiencia de la producción. - Calidad controlable y trazabilidad mejorada
Equipado con unidades de monitorización integral de procesos, el sistema permite supervisar en tiempo real parámetros críticos como el oxígeno disuelto, la temperatura, la concentración y los niveles de CO₂, activando alarmas automáticas y protocolos de emergencia ante la detección de anomalías. El sistema de control redundante de la concentración y el volumen garantiza una precisión óptima en la mezcla, al tiempo que permite la trazabilidad de los datos, lo que asegura que la calidad de la cerveza terminada cumpla con los estándares especificados. - Cumplimiento de las normas de higiene y facilidad de limpieza
El sistema incorpora un diseño totalmente sanitario en todas sus tuberías de proceso, utilizando técnicas de soldadura sanitarias. La unidad de limpieza CIP automatizada resuelve eficazmente los retos que plantea la limpieza de las torres de relleno, evitando la contaminación microbiana y la acumulación de residuos, cumpliendo así con las normas de producción de calidad alimentaria.| - Funcionamiento fiable y riesgo de paradas reducido al mínimo
La integración de dos metodologías de control de mezcla crea un sistema de protección redundante, lo que reduce considerablemente la probabilidad de paradas inesperadas del sistema y mitiga las posibles pérdidas significativas para las fábricas de cerveza debidas a fallos en los equipos. Los componentes clave proceden de fabricantes de primera línea, lo que garantiza un funcionamiento estable y una vida útil prolongada.
Explicación detallada de las unidades funcionales
Unidad de preequilibrio
Su función principal es estabilizar el caudal de agua de entrada, sentando así las bases para la posterior transferencia de masa y la eficiencia de la desoxigenación. El sistema cuenta con un control en línea y en tiempo real del caudal de agua de entrada, lo que permite un ajuste flexible de los parámetros de caudal en función de las condiciones de producción. Mediante un control constante del caudal, garantiza un estado estable de transferencia de masa entre la “película de agua descendente” dentro de la torre de transferencia de masa y el “flujo ascendente de dióxido de carbono”, un requisito previo fundamental para lograr una desoxigenación uniforme.
Unidad de desoxigenación
Esta unidad está diseñada para eliminar el oxígeno del agua de entrada con el fin de producir agua desoxigenada de alta calidad, al tiempo que lleva a cabo una esterilización instantánea. Consta de una torre de desoxigenación, un distribuidor por gravedad, un relleno de alta eficiencia, el cuerpo principal de la torre, un sistema automático de distribución de dióxido de carbono y una bomba centrífuga. Durante el funcionamiento, el distribuidor por gravedad garantiza una distribución uniforme del agua sobre el relleno. En combinación con el diseño de alta eficiencia del relleno, esto facilita la adhesión instantánea del agua a la superficie del relleno, creando una amplia superficie específica que permite reacciones de transferencia de masa exhaustivas con el dióxido de carbono para lograr la desoxigenación. El proceso de desoxigenación a alta temperatura lleva a cabo simultáneamente una esterilización instantánea. Las tuberías del proceso están fabricadas mediante soldaduras de grado sanitario, cumpliendo con los requisitos de producción de grado alimentario.
Unidad de control del nivel de líquido
Esta unidad gestiona de forma dinámica los niveles de líquido en las distintas etapas del sistema para garantizar un funcionamiento óptimo de los equipos. Consta de un sistema de detección de nivel de líquido, un sistema de control de frecuencia variable y el software de control correspondiente. Durante el funcionamiento, supervisa los datos del nivel de líquido en tiempo real en función de los requisitos específicos de cada fase del proceso y ajusta automáticamente los parámetros a través del controlador según los programas preestablecidos, evitando así los fallos de funcionamiento de los equipos provocados por niveles de líquido excesivamente altos o bajos.
Unidad de refrigeración
Diseñada para enfriar el agua desoxigenada hasta la temperatura necesaria para los procesos de dilución posteriores, esta unidad combina la eficiencia energética con un control preciso de la temperatura. Incorpora un intercambiador de calor de placas de tres etapas, un sistema de control de vapor, un sistema de control termostático del refrigerante y un sistema de control de la temperatura del agua desoxigenada. El diseño del intercambiador de calor de tres etapas mejora significativamente la eficiencia del intercambio de calor, reduciendo el consumo de energía y permitiendo al mismo tiempo un control preciso de la temperatura del agua desoxigenada para satisfacer las exigencias de los procesos posteriores.
Unidad de control automático de dióxido de carbono
Esta unidad proporciona un suministro estable y controlable de dióxido de carbono a las fases de desoxigenación y carbonatación, lo que garantiza la uniformidad del proceso. Consta de un sistema de regulación de presión, una válvula de retención unidireccional, un caudalímetro y una válvula neumática. Bajo el control del PLC, lleva a cabo la purga y el desplazamiento de CO₂ según programas preestablecidos, lo que garantiza un suministro estable de CO₂ y evita las fluctuaciones de presión que podrían afectar a la eficacia de la desoxigenación y la carbonatación.
Unidad de carbonatación de agua de dilución
Esta unidad se encarga de carbonatar el agua desoxigenada (agua de dilución) para alcanzar el contenido de CO₂ necesario para la dilución de la cerveza, garantizando así la calidad de la cerveza diluida. Durante el funcionamiento, a baja presión, un dispositivo especializado de mezcla y dosificación, junto con una sección de tubo de retención, garantiza que el contenido de CO₂ en el agua de dilución alcance valores de 0,40-0,50% (en consonancia con el rango de CO₂ para la cerveza diluida). Esto garantiza que el CO₂ de la cerveza diluida permanezca en un estado disuelto estable, evitando la pérdida de CO₂ y manteniendo la sensación en boca y las características de la espuma de la cerveza.
Unidad de dilución y mezcla de alta concentración
Esta unidad mezcla con precisión cerveza de alta concentración con agua carbonatada de dilución en proporciones preestablecidas para producir cerveza acabada con la concentración deseada. La unidad cuenta con tres sistemas de control clave que resuelven de forma eficaz los problemas de precisión y estabilidad inherentes a los métodos de mezcla tradicionales:
- Sistema de control de la proporción volumétrica PID: compuesto por caudalímetros electromagnéticos, válvulas de control, bombas de mezcla y tramos de tubería de mezcla, este sistema controla el caudal de agua en tiempo real para que se ajuste a la proporción de mezcla entre cerveza y agua. Una vez preestablecida la proporción de mezcla, el sistema recopila automáticamente los datos de caudal de las líneas de cerveza y agua y ajusta la válvula de control del lado del agua para garantizar que la proporción de mezcla real se ajuste a la preestablecida.
- Sistema de control de mezcla de alta precisión (actualización clave): Este sistema utiliza sensores de densidad de alta precisión para medir la gravedad original de la cerveza, separando el control de la gravedad original del control de CO₂ para mejorar la precisión. En combinación con caudalímetros de alta precisión para la medición exacta del caudal de cerveza y agua, logra un control automático en bucle cerrado en cascada de la concentración. Se ha introducido un nuevo programa de control de mezcla de baja proporción para mitigar la vibración del sistema durante la mezcla de baja proporción en equipos de gran tamaño, evitando así daños en los instrumentos y las válvulas.
- Sistema de control de redundancia de concentración y volumen: Este sistema integra los dos métodos de control mencionados anteriormente para reducir la probabilidad de paradas inesperadas del sistema y evitar pérdidas significativas en las fábricas de cerveza. Ofrece tanto la alta precisión del control de la relación de concentración como la trazabilidad de los datos del control de la relación volumétrica, lo que mejora aún más la fiabilidad del sistema.
Unidad de supervisión de procesos
Esta unidad permite la supervisión en tiempo real de los parámetros críticos del proceso para garantizar la calidad del producto y facilitar la detección oportuna de anomalías. Entre sus funciones principales se incluyen: Monitorización de la temperatura: controla la temperatura del agua de dilución para cumplir con las especificaciones del proceso. Monitorización del oxígeno disuelto (OD): utiliza sensores de OD para realizar un seguimiento del oxígeno residual en el agua desoxigenada, iniciando automáticamente la desoxigenación por recirculación y activando una alarma al detectar anomalías. Monitorización de la concentración y del CO₂: Vigilancia en tiempo real de la concentración de la cerveza y de los niveles de CO₂ durante el proceso de mezcla para un control preciso de la calidad del producto final.
Unidad de control PLC y supervisión remota
Esta unidad permite el control totalmente automatizado del sistema, la adquisición de datos y la supervisión remota, lo que mejora la eficiencia operativa. El hardware está compuesto por PLC de Siemens, paneles táctiles y ordenadores industriales. Entre sus funcionalidades principales se incluyen: Control automatizado del sistema: gestiona las operaciones de arranque y parada, así como los ajustes de parámetros de todas las unidades integradas. Adquisición y registro de datos en tiempo real: Recopila y registra datos del proceso en tiempo real, incluidos los niveles de oxígeno disuelto, la concentración de cerveza, los valores de CO₂ de la cerveza y las temperaturas en diversas etapas. Control de supervisión: Permite a los departamentos técnicos y de producción consultar de forma remota el estado de los equipos y los informes de producción, lo que facilita la supervisión.
Unidad de control automatizado de limpieza CIP
Esta unidad aborda los retos que plantea la limpieza de la estructura única de las torres de relleno, garantizando la higiene de los equipos para la producción de cerveza “de barril pura” (sin pasteurizar) de primera calidad. El diseño especializado de las torres de relleno hace que los métodos de limpieza tradicionales resulten ineficaces, lo que provoca la acumulación de incrustaciones en los materiales de relleno (lo que afecta a la eficiencia de la transferencia de masa), la contaminación microbiana o la aparición de sabores indeseados. Mediante un programa de limpieza CIP totalmente automatizado, se eliminan por completo los residuos internos del equipo, lo que evita la adhesión de incrustaciones de carbonato y garantiza que los indicadores biológicos del agua de dilución cumplan con las normas de la cerveza «pure draft».
Ámbitos de aplicación
Este equipo está diseñado principalmente para el sector de la producción de cerveza y resulta adecuado para diversos escenarios, entre los que se incluyen: procesos de dilución de cerveza de alta densidad en fábricas de cerveza, cervecerías artesanales y cervecerías-restaurante, con especial énfasis en la producción de cerveza de barril pura. Ofrece una escalabilidad flexible para adaptarse a las demandas de producción, desde la fabricación industrial a gran escala hasta líneas de producción de pequeño y mediano tamaño.