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Messieurs Hans K O C K et Rudolf Q U I T T pour: Appareil servant à l'évaporation et à la cuisson pour cuves de cuisson et particulièrement pour brassins
L'introduction de la cuisson à vapeur dans les brasseries, les distilleries, les sucreries et industries connexes a donné naissance a un grand nombre de constructions de cuves de cuis- son, dont l'effet a considérablement dépassé, au point de vue économique, celui qui était obtenu par la cuisson au feu. La consommation de combustible a été notablement réduite par la cuisson à la vapeur'plus économique.
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Toutefois, comme les températures des parois des appa- reils de chauffage diffèrent pour la cuisson au feu et la cuisson à la vapeur, la cuisson se fait aussi différemment.
Dans les brasseries notamment, on a remarqué que toutes autres conditions restant les mêmes, les bières brassées avec cuis- son au feu étaient meilleures que celles produites avec cuis- son à la vapeur. Ceci doit être attribué au fait que dans la cuisson au feu la température élevée des parois à pour effet de produire dans le liquide soumis à la cuisson des bulles de vapeur surchauffée qui exercent une influence favorable sur le produit de la cuisson. Cette action favorable ne peut pas être obtenue au même degré dans la cuisson à la vapeur.
L'invention a pour effet de supprimer ces inconvénients.
Cette invention consiste à établir un tuyau ascendant qui communique avec la partie inférieure de la capacité du récipient de cuisson et entoure un dispositif de chauffage, tandis que son extrémité supérieure pénètre dans la partie supérieure de la chambre interne du récipient.
Le dessin représente à titre d'exemples quelques formes d'exécution de l'invention.
Fig. 1 est une coupe à travers la cuve-matière et le reverdoir combinés pourvus du nouvel appareil à cuire et éva- porer.
Fig. 2 montre en coupe uneseconde forme d'exécution de l'invention.
Fig. 3 est une vue en plan d'un dispositif distributeur pour le nouvel appareil a cuire et évaporer.
Fig. 4 montre en plan un autre distributeur.
Fig. 5 est un détail du dispositif de chauffage pour le nouvel appareil à cuire et évaporer, et
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Fig. 6 représente encore une autre forme d'exécution de l'invention, partiellement en coupe.
L'appareil à cuire et évaporer (Fig. 1) consiste en un corps chauffant 1, pourvu d'un tuyau d'amenée de vapeur dis- posé au centre et se bifurquant en tuyaux de chauffage verti- caux 2 qui se réunissent de nouveau à la partie inférieure dans un tuyau de chauffage annulaire 3. Au point le plus bas de ce dernier est raccordé un tuyau d'écoulement des eaux de condensation 4 allant de bas en haut. Les tuyaux 1 et 4 sont reliés par des tuyaux métalliques flexibles 7 et 8 à une sou- pape à vapeur 5 et une soupape d'eau de condensation 6, res- pectivement.
Autour des éléments de chauffage 1, 2, 3 est disposé un tuyau ascendant conique 9 formé de deux pièces oscillant sur une charnière 10 de manière à pouvoir s'ouvrir. Lorsqu'elles sont fermées les pièces du tuyau ascendant sont maintenues dans leur position par un cerceau ou organe analogue. Le tuyau d'admission de vapeur 1 disposé axialement est muni d'un rebord 11 qui sert de support au distributeur 12 également disposé au centre de l'appareil.
Ce distributeur 12 comprend une pièce centrale tubulaire dont le bord inférieur pénètre d'une faible quantité dans l'extrémité supérieure du tuyau conique 9 de telle façon que lorsque les deux pièces de ce dernier sont ouvertes, le dis- tributeur reste dans sa position. Le distributeur 12 est monté sur un support à bille double 13 et peut présenter un nombre quelconque de branches dont les orifices de décharge 14 ou 15 s'ouvrent soit radialement, Fig. 3, soit tangentiellement, Fig. 4.
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l'élément de chauffage 1 est monté sur une pièce trans- versale 16 portée par des tiges filetées 17 et susceptible d'être déplacée verticalement au moyen d'une commande à vis sans fin 20 et d'une tige horizontale 18 actionnée par un volant de manoeuvre 19.
A la cuve 24, recouverte d'un couvercle 25, est relié rigidement un tuyau d'admission 21, ouvert à la partie infé- rieure, qui s'évase vers le bas en forme de cône et dont l'extrémité supérieure pénètre à l'intérieur du tube conique 9.
Dans l'appareil à cuire et évaporer pour reverdoir à surface d'évaporation constante suivant la Fig. 2, la pièce fixe du tube conique 9 et la tige de la charnière sont reliées à la cuve 24 par des supports 22 et 23. Le tuyau d'évacuation de l'eau de condensation 4 passe,à sa partie inférieure, à travers la cuve.
Les tuyaux verticaux-2 du dispositif de chauffage sont reliés par une.pièce intermédiaire 30 au tuyau annulaire 3.
Cette pièce 30 est construite de telle manière qu'elle pré- sente une languette 31 pour guider la vapeur sortant du tuyau 2 et une languette 32 pour guider l'eau de condensation à sa sortie. L'eau de condensation s'échappe par une tubulure 33.
Grâce à ce dispositif, la vapeur surchauffée conserve sa vi- tesse de circulation initiale, tandis que l'eau de condensa- tion s'écoule dans le circuit fermé et assure ainsi en tous points une température uniforme des parois. En outre, la gran- de vitesse de circulation de la vapeur surchauffée provoque l'entraînement de l'eau de condensation qui est enlevée par la languette 32 et évacuée par la tubulure d'eau de condensa- tion 33.
Le courant de vapeur surchauffée circule alors entre les languettes 31 et 32 et est aspiré, ainsi que cela se produit
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dans un injecteur, par la vapeur surchauffée introduite par 2 le long de la paroi 31, comme par une tuyère ou un injecteur.
Si l'appareil à cuire ou évaporer suivant la Fig. 1 doit être mis en service, on commence par régler sa position en hauteur d'après le niveau du moût qui se trouve dans la cuve, en faisant tourner le volant de manoeuvre 19 de manière à dé- placer les tiges filetées 17. On ouvre ensuite la soupape à vapeur 5 et la soupape à eau de condensation 6. Les bulles de vapeur qui se produisent sur les éléments de chauffage 1, 2 et 3 se répartissent dans le liquide soumis à la cuisson en- fermé dans le tube montant 9 et forment avec ce liquide un mélange léger qui est refoulé de bas en haut à travers le distributeur 12 sous l'effet de la pression du liquide qui se trouve dans la cuve, Il se produit ainsi une vive circula- tion du liquide soumis à la cuisson, ce qui assure une rapide transmission de la chaleur.
Lorsque le mélange quitte la chambre de distribution, la vapeur en est séparée et le li- quide retombe sur la surface évaporatoire, de sorte qu'on évite ainsi une surcuisson ou une montée anormale de l'écume.
Si l'on emploie un distributeur 12 avec décharges tan- gentielles 15 suivant la Fig. 4, il tourne sous l'effet de la réaction provoquée par l'écoulement du liquide, en en- traînant le tube montant 9 autour de son axe.
Lorsque le distributeur 12 est placé dans sa position la plus haute, le mouvement ascendant rapide du liquide dans le tube montant 9 a pour effet de produire aussi dans le tuyau 21 une aspiration du liquide, de la même manière que dans un injecteur, de sorte que les couches inférieures du liquide soumis à la cuisson se mettent également en mouvement et participent a la cuisson'et à l'évaporation. Le liquide
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circule donc alors d'une façon continue à travers le tuyau 21 et le tube 9.
Le fonctionnement du dispositif suivant la Fig. 2 est analogue.
Au point de vue de la technique en brasserie, le nouveau dispositif réalise un grand progrès, car le mélange de liquide et de vapeur plus léger circule à une grande vitesse le long des surfaces de chauffe parcourues en contre-courant par l'a- gent de chauffage et est surchauffé, donnant lieu à des pro- duits de grillage appréciés et provoquant la désagrégation des principes difficilement solubles, ce qui ne pouvait être obtenu jusqu'à présent, dans les mêmes conditions, que par la cuisson au feu peu économique.
Un avantage important du nouvel appareil est de pouvoir sans modification être monté facilement dans toute cuve de cuisson.
Le tube montant à charnières 9 permet un nettoyage faci- le du dispositif, ce qui est essentiel en brasserie.
Un autre avantage réside dans le mélange parfait du li- quide obtenu par le brassage intime et par la grande vitesse à l'intérieur du tube montant, qui provoque une bonne sépara- tion de la partie trouble et du bon brassin.
Les figs. 6 et 7 représentent d'autres formes d'exécution de l'invention, disposées à l'extérieur de la cuve.
L'appareil à cuire et chauffer consiste ici en des tubes de montée 36 enfermés et pourvus de soupapes d'arrêt 35 ; ces tubes communiquent, par des tuyaux de connexion 37, avec la partie inférieure de la cuve ou du brassin 24 et ils sont en substance disposés verticalement et munis de tuyaux d'écoule- ment 38 qui les relient au récipient 24.
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A l'intérieur du tube de montée 36 sont disposés des éléments de chauffage 39 montés concentriquement dans celui- ci au moyen de nervures de guidage 40.
Pour introduire la vapeur, on se sert de tubulures 41, qui sont disposées à la partie inférieure du tube 36. Au point le plus pas des dispositifs de chauffage sont placées des purges d'eau de condensation 42. A l'intérieur des tubes de chauffage 39, fermés en haut et en bas, sont disposés des tuyaux concentriques 43, qui sont maintenus en place par des nervures de fixation 44.
Les tuyaux d'amenée de vapeur 41 sont pourvus de tuyères 45 qui débouchent comme des injecteurs dans le tuyau 43, de sorte que la vapeur qui y arrive s'élève dans ce dernier, dévie au point le plus élevé et circule de haut en bas. La vapeur est mise en mouvement par la vapeur admise comme dans un injecteur, de sorte qu'elle circule dans les tuyaux 43 de même que dans les espaces annulaires entre les tuyaux 39 et 43. on assure ainsi une bonne transmission de chaleur, une température aussi uniforme que possible sur toute la surface de chauffe et un entraînement de l'eau de condensation.
La forme d'exécution de l'invention représentée sur la Fig. 7 se distingue de l'exemple d'exécution suivant la Flg.6 par le fait que l'extrémité supérieure du tuyau déversoir 38 n'est pas relié au récipient 24 directement, mais par l'in- termédiaire d'une tubulure d'entrée 38a. Cette tubulure 38a. rigidement raccordée au-récipient 24 peut être raccordée par vissage, d'une manière facilement desserrable, à l'extrémité supérieure du tuyau 38. En outre, l'extrémité inférieure du tube de montée 36 est reliée au tuyau de connexion 37 par une pièce intercalaire 36a qui peut y être facilement vissée.
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La pièce intercalaire 36a ou encore le bord inférieur du tuyau de chauffage 39 est disposée plus bas que le fond du récipient 24, de sorte que même si ce dernier n'est que fai- blement rempli, la hauteur du liquide dans le tube de montée 36 est plus élevée, ce qui assure l'ascension du liquide vers la décharge 38.
Dans la pièce intercalaire 36a se trouve une tubulure d'entrée et une tubulure de sortie. Cette dernière peut être fermée par un robinet qui établit la connexion avec une pompe, au moyen de laquelle le liquide peut être extrait du récipient, de manière à vider complètement le tube de montée.
On met en service les dispositifs suivant les Figs. 6 et 7 en ouvrant la soupape 35, de sorte que le contenu du réci- pient 24, d'après la loi des vases communiquants, s'élève dans les tuyaux 36 à la même hauteur que dans le récipient.
Par suite de l'évaporation qui se produit, il se forme dans les tuyaux 43 un mélange plus léger qui, sous l'action de la pression régnant dans le récipient est renvoyé dans ce- lui-ci par les décharges 38.
REVENDI CATIONS
1.- Appareil à cuire et évaporer pour cuves de cuisson, et en particulier pour brassins de brasserie, caractérisé par un tube de montée communiquant avec la partie inférieure de la cuve et entourant un dispositif de chauffage, l'extré- mité supérieure de ce tube de montée débouchant dans la par- tie supérieure de la cuve de cuisson.