Présentation du produit
Le système de désaération à l'eau froide produit avec une grande précision une eau désoxygénée à faible teneur en oxygène résiduel, conforme aux exigences de température et répondant aux normes d'hygiène, grâce à des contrôles de processus scientifiquement segmentés et intégrés. Cette eau désoxygénée est ensuite mélangée avec précision à de la bière à haute densité selon un rapport prédéterminé, tout en garantissant des niveaux de carbonatation stables, afin d'obtenir une bière finie de qualité supérieure.
Avantages
- Stabilité et adaptabilité des procédés
L'effet synergique des unités fonctionnelles, associé à un contrôle précis du débit, de la température et de la concentration, garantit une efficacité constante de la désoxygénation et des taux de dilution de la bière précis. Ce système s'adapte aux exigences de production par dilution à haute densité des brasseries de toutes tailles, et répond notamment aux exigences strictes en matière d'hygiène et de qualité requises pour la bière “ pure à la pression ”. - Automatisation poussée et maintenance simplifiée
L'intégration à un système de commande par automate programmable Siemens permet une automatisation complète du processus, réduisant ainsi au minimum le recours à des interventions manuelles importantes. Les fonctionnalités de surveillance à distance permettent de suivre en temps réel l'état des équipements et les données de production, ce qui facilite la gestion quotidienne, la maintenance et le dépannage de manière simple et efficace. - Efficacité énergétique et réduction des déchets
L'unité de refroidissement intègre un échangeur de chaleur à trois étages, ce qui améliore considérablement l'efficacité de l'échange thermique et réduit la consommation d'énergie. Le processus de dilution est conçu pour ne générer aucun déchet de matière. Lors de la préparation de l'eau désoxygénée, une stérilisation instantanée est effectuée simultanément, ce qui rationalise les étapes de traitement suivantes et améliore l'efficacité de la production. - Qualité maîtrisée et traçabilité améliorée
Équipé d'unités de surveillance complète des processus, le système assure un suivi en temps réel des paramètres critiques tels que l'oxygène dissous, la température, la concentration et les niveaux de CO₂, et déclenche automatiquement des alarmes ainsi que des protocoles d'urgence dès la détection d'une anomalie. Le système de contrôle redondant de la concentration et du volume garantit une grande précision de mélange tout en assurant la traçabilité des données, ce qui permet de s'assurer que la qualité de la bière finie répond aux normes spécifiées. - Respect des normes d'hygiène et facilité de nettoyage
Le système intègre une conception entièrement sanitaire sur l'ensemble de ses canalisations de process, grâce à l'utilisation de techniques de soudage sanitaires. L'unité de nettoyage CIP automatisée répond efficacement aux défis liés au nettoyage des colonnes garnies, en empêchant la contamination microbienne et l'accumulation de résidus, et respecte ainsi les normes de production alimentaires.| - Fonctionnement fiable et risque de temps d'arrêt réduit au minimum
L'intégration de deux méthodes de contrôle du mélange permet de créer un système de protection redondant, ce qui réduit considérablement le risque d'arrêts imprévus du système et limite les pertes potentiellement importantes pour les brasseries en cas de défaillance des équipements. Les composants clés proviennent de fabricants de premier plan, garantissant ainsi un fonctionnement stable et une durée de vie prolongée.
Explication détaillée des unités fonctionnelles
Unité de pré-équilibrage
Il est principalement chargé de stabiliser le débit d'eau entrant, jetant ainsi les bases de l'efficacité du transfert de masse et de la désoxygénation qui s'ensuivent. Le système utilise une surveillance en ligne et en temps réel du débit d'eau à l'entrée, ce qui permet un ajustement flexible des paramètres de débit en fonction des conditions de production. Grâce à un contrôle constant du débit, il garantit un état de transfert de masse stable entre le “ film d'eau descendant ” à l'intérieur de la tour de transfert de masse et le “ flux ascendant de dioxyde de carbone ”, condition préalable essentielle pour obtenir une désoxygénation homogène.
Unité de désoxygénation
Cette unité est destinée à éliminer l'oxygène de l'eau d'alimentation afin de produire une eau désoxygénée de haute qualité, tout en effectuant simultanément une stérilisation instantanée. Elle se compose d'une tour de désoxygénation, d'un distributeur à gravité, d'un garnissage à haut rendement, du corps principal de la tour, d'un système automatique de distribution de dioxyde de carbone et d'une pompe centrifuge. Pendant le fonctionnement, le distributeur à gravité assure une répartition uniforme de l’eau sur le garnissage. Associé à la conception du garnissage à haute efficacité, cela facilite l’adhérence instantanée de l’eau à la surface du garnissage, créant ainsi une vaste surface spécifique propice à des réactions de transfert de masse approfondies avec le dioxyde de carbone afin de réaliser la désoxygénation. Le procédé de désoxygénation à haute température effectue simultanément une stérilisation instantanée. La tuyauterie du procédé est réalisée à l’aide de soudures de qualité sanitaire, conformément aux exigences de production de qualité alimentaire.
Unité de contrôle du niveau de liquide
Cet équipement gère de manière dynamique les niveaux de liquide à différentes étapes du système afin de garantir un fonctionnement optimal des équipements. Il comprend un système de détection du niveau de liquide, un système de régulation à fréquence variable et un logiciel de commande associé. Pendant le fonctionnement, elle surveille en temps réel les données de niveau de liquide en fonction des exigences spécifiques de chaque phase du processus et ajuste automatiquement les paramètres via le contrôleur selon des programmes prédéfinis, prévenant ainsi les dysfonctionnements de l'équipement causés par des niveaux de liquide trop élevés ou trop bas.
Unité de refroidissement
Conçue pour refroidir l'eau désoxygénée à la température requise pour les processus de dilution en aval, cette unité allie efficacité énergétique et contrôle précis de la température. Elle intègre un échangeur de chaleur à plaques à trois étages, un système de régulation de la vapeur, un système de régulation thermostatique du fluide frigorigène et un système de régulation de la température de l'eau désoxygénée. La conception de l'échangeur de chaleur à trois étages améliore considérablement l'efficacité de l'échange thermique, réduisant ainsi la consommation d'énergie tout en permettant un contrôle précis de la température de l'eau désoxygénée afin de répondre aux exigences des processus en aval.
Unité de régulation automatique du dioxyde de carbone
Cette unité assure un apport stable et contrôlable de dioxyde de carbone aux étapes de désoxygénation et de carbonatation, garantissant ainsi la cohérence du processus. Elle se compose d'un système de régulation de pression, d'un clapet anti-retour, d'un débitmètre et d'une vanne pneumatique. Sous le contrôle d'un automate programmable (PLC), elle effectue la purge et le déplacement du CO₂ selon des programmes prédéfinis, garantissant ainsi un apport stable en CO₂ et évitant les fluctuations de pression susceptibles d'affecter l'efficacité de la désoxygénation et de la carbonatation.
Unité de gazéification de l'eau de dilution
Cette unité est chargée de gazéifier l'eau désoxygénée (eau de dilution) afin d'atteindre la teneur en CO₂ requise pour la dilution de la bière, garantissant ainsi la qualité de la bière diluée. Pendant le fonctionnement, à basse pression, un dispositif spécialisé de mélange et de dosage, associé à une section de tube de maintien, garantit que la teneur en CO₂ de l’eau de dilution atteint 0,40-0,50% (ce qui correspond à la plage de CO₂ pour la bière diluée). Cela garantit que le CO₂ présent dans la bière diluée reste dans un état dissous stable, ce qui empêche la libération de CO₂ et préserve les sensations en bouche ainsi que les caractéristiques de la mousse de la bière.
Unité de dilution et de mélange de produits à haute concentration
Cette unité mélange avec précision de la bière à forte concentration et de l'eau gazéifiée de dilution selon des proportions prédéfinies afin d'obtenir une bière finie présentant la concentration souhaitée. Elle intègre trois systèmes de contrôle clés qui permettent de résoudre efficacement les problèmes de précision et de stabilité inhérents aux méthodes de mélange traditionnelles :
- Système de contrôle du rapport volumétrique PID : composé de débitmètres électromagnétiques, de vannes de régulation, de pompes de mélange et de sections de tuyauterie de mélange, ce système contrôle le débit d'eau en temps réel afin de respecter le rapport de mélange bière/eau. Une fois le rapport de mélange préréglé, le système recueille automatiquement les données de débit provenant des conduites de bière et d’eau, puis ajuste la vanne de régulation côté eau afin de garantir que le rapport de mélange réel corresponde au rapport préréglé.
- Système de contrôle du mélange haute précision (mise à niveau clé) : ce système utilise des capteurs de densité haute précision pour mesurer la densité initiale de la bière, dissociant ainsi le contrôle de la densité initiale de celui du CO₂ afin d’améliorer la précision. Associé à des débitmètres de haute précision permettant un dosage précis des débits de bière et d’eau, il permet un contrôle automatique en boucle fermée de la concentration en cascade. Un nouveau programme de contrôle du mélange à faible rapport a été mis en place pour atténuer les vibrations du système lors des mélanges à faible rapport dans les équipements de grande taille, évitant ainsi d’endommager les instruments et les vannes.
- Système de contrôle redondant de la concentration et du volume : ce système intègre les deux méthodes de contrôle susmentionnées afin de réduire le risque d'arrêts imprévus du système et d'éviter des pertes importantes dans les brasseries. Il offre à la fois la haute précision du contrôle du rapport de concentration et la traçabilité des données propre au contrôle du rapport volumétrique, renforçant ainsi davantage la fiabilité du système.
Unité de surveillance des processus
Cet appareil assure la surveillance en temps réel des paramètres critiques du processus afin de garantir la qualité du produit et de faciliter la détection rapide des anomalies. Ses principales fonctions sont les suivantes : Surveillance de la température : contrôle la température de l’eau de dilution afin de respecter les spécifications du processus. Surveillance de l’oxygène dissous (OD) : utilise des capteurs d’OD pour suivre la teneur en oxygène résiduel dans l’eau désoxygénée, en lançant automatiquement la désoxygénation par recirculation et en déclenchant une alarme en cas de détection d’anomalies. Surveillance de la concentration et du CO₂ : surveillance en temps réel de la concentration de la bière et des niveaux de CO₂ pendant le processus de mélange, pour un contrôle précis de la qualité du produit fini.
Unité de commande à automate programmable et surveillance à distance
Cette unité permet un contrôle entièrement automatisé du système, l'acquisition de données et la supervision à distance, améliorant ainsi l'efficacité opérationnelle. Le matériel comprend des automates programmables Siemens, des écrans tactiles et des PC industriels. Les fonctionnalités principales sont les suivantes : Contrôle automatisé du système : gère les opérations de démarrage/arrêt et les réglages des paramètres pour toutes les unités intégrées. Acquisition et enregistrement des données en temps réel : collecte et enregistre les données de processus en temps réel, notamment les niveaux d’oxygène dissous, la concentration de la bière, les valeurs de CO₂ dans la bière et les températures à différentes étapes. Contrôle de supervision : permet aux services techniques et de production de consulter à distance l’état des équipements et les rapports de production, facilitant ainsi la supervision.
Unité de commande automatisée pour le nettoyage CIP
Cette unité répond aux défis liés au nettoyage de la structure unique des colonnes à garnissage, garantissant ainsi l'hygiène des équipements pour la production de bière “ pure à la pression ” (non pasteurisée) haut de gamme. La conception spécifique des colonnes à garnissage rend les méthodes de nettoyage traditionnelles inefficaces, ce qui entraîne une accumulation de tartre sur les matériaux de garnissage (affectant l'efficacité du transfert de masse), une contamination microbienne ou l'apparition de saveurs indésirables. Grâce à un programme de nettoyage CIP entièrement automatisé, les résidus présents à l'intérieur des équipements sont éliminés de manière approfondie, ce qui empêche l'adhérence du tartre carbonaté et garantit que les indicateurs biologiques de l'eau de dilution sont conformes aux normes applicables à la bière « pure draft ».
Domaines d'application
Cet équipement est principalement destiné à l'industrie brassicole et convient à divers scénarios, notamment : les processus de dilution de bières à haute densité dans les brasseries, les microbrasseries et les brasseries-restaurants, avec un accent particulier sur la production de bière pression pure. Sa flexibilité et son évolutivité permettent de s'adapter à des besoins de production allant de la fabrication industrielle à grande échelle aux lignes de production de petite et moyenne envergure.