[实用新型]一种蜂窝夹套发酵罐

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种蜂窝夹套啤酒发酵罐。

背景技术

露天发酵罐由于投资省、生产周期短、自动化管理方便和啤酒质量稳定等许多优点,这一技术在我国已被60%的老厂和100%的新建厂采用。在发酵过程中,为了及时散出发酵产生的热量,并使发酵罐内的温度均匀，在发酵罐的外壁装有冷却夹套。

目前的啤酒发酵罐大都使用在一块约4～8mm的不锈钢厚板的外表面上焊接薄板的各种夹套，在夹套中通入冷却媒介，实现啤酒发酵的功能。发酵罐的内表面都是光滑平整的，罐体外面通过保温来减少冷能量的损失。

由于啤酒发酵时产生大量热能，需要在尽可能短的时间利用夹套内的冷却媒介迅速冷却啤酒。但是，现有的夹套中，由于罐壁较厚并且不锈钢导热热阻大，传热效果差，随着发酵罐体积越来越大，很难满足啤酒发酵的工艺要求。另外，不锈钢价格很贵，现有的啤酒发酵罐材料成本很高。

在现有技术中，有一种罐体采用奥氏体不锈钢，冷却夹套用蜂窝夹套的形式，在罐体和锥底均设有夹套，可有效提高降温速度，并可根据要求设置不同比例的夹套换热面积，夹套外壳内凹蜂窝点与罐体外壁之间采用角焊联结；保温采用PU保温，外包皮采用全焊接不锈钢板。

还有一种新型的螺旋板蜂窝结构夹套啤酒发酵罐。用薄钢板制成螺旋形夹套，沿发酵罐轴向从上到下连续环绕焊接在发酵罐壳体的外壁上，夹套的板材面上也压制有许多蜂窝焊点与罐体外壁固定。对该结构的强度分析和传热的工艺计算表明，这种型式的锥形罐具有耗钢省、焊边少、传热效果好的优点。

但是，在上述的蜂窝夹套发酵罐中，焊接传热夹套结构都是包括两块板，在两块板的板面上具有一定几何形状排列的焊接区，通常采用外置式结构，即两块板的厚度不等，薄板位于厚板之外，将厚板作为发酵罐设备的罐体壁，其内为容器空间，而薄板作为夹套板，位于罐体之外，其外则为大气空间。由于夹套外置，在使用时，在夹套外需要较厚的保温层，并且由于罐壁较厚而使得导热热阻大，因此，这样的传热夹套结构制作成本较大，传热效果差。

实用新型内容

本实用新型的任务在于，提供一种制造成本低、传热效果好的蜂窝夹套发酵罐。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种蜂窝夹套发酵罐，包括罐体和底锥，罐体和底锥焊接在一起，其特征在于，罐体和底锥分别由内板和外板整板相互重叠套合在一起组成，内板和外板上，散布有多个将内板和外板焊接在一起的激光焊点，每个激光焊点之间的区域，通过在区域的内板和外板之间充入一定的压力使内板和外板凸起，使得罐体和底锥呈双面凸凹的的蜂窝状。

进一步地，内板和外板为同材质，其厚度分别为1～4mm。

优选地，内板和外板由不锈钢制成。

进一步地，激光焊点在内板和外板上均匀分布。

进一步地，发酵罐底锥的锥角为65°～150°。

与现有技术相比，本实用新型的蜂窝夹套发酵罐的有益效果在于：

第一，由于内板较薄、导热热阻小，所以散热效果好，而外板相对于现有的夹套又较厚，外板之外的保温层可以设计得相对较薄，传热夹套内板较薄一般减少厚度50～80％，使得夹套发酵罐在降低成本的同时传热效果更好：即内筒薄、传热效率高，传热效率和厚度反比例的关系；另外，由于其内表面呈蜂窝形状，在冷却过程中夹套内表面会因为啤酒的温差流动形成紊流，传热系数加大，传热效果更好。

第二，由于内板和外板为两块平钢板通过激光焊接连接在一起并且形成具有一定几何形状的焊接区，再借助鼓胀成型方法，使得其他非焊接区钢板发生变形，从而在两板之间形成的封闭式凸弧状腔体夹套，通过爆破试验证明，该内板和外板焊接成一体后，由于内板、外板外形尺寸相同，内板和外板都能对增强罐体的强度起作用，而并非如以往技术那样，罐体的强度仅仅由其内板的强度（厚度）而决定，从而同样强度的发酵罐可以用更薄的钢板加工而成，不锈钢内板厚度减少50～80％，大幅度减少不锈钢材料的使用量，降低啤酒发酵罐制造成本。根据啤酒发酵罐的大小，不锈钢材料的厚度可以从1～4mm的范围内选择。而传统的蜂窝夹套啤酒发酵罐内壁厚度一般在4mm以上。

第三，两板间的蜂窝状腔道内充入冷却媒介，由于腔道内流体通道截面具有宽窄的变化，加上焊接区的阻挠，腔道内的无相变流体极易形成湍流，边界层不断更新，极大地提高了内腔的传热系数。同时容器内物料由于内壁表面的凸凹，内表面积增大，物料表面能形成紊流状态、而使其传热系数大大提高。