Технология солода и пива-стр.406

3.8.3. Вирпул Приблизительно с 1960 года все в большей степени для удаления взвесей горячего сусла применяют вирпул (гидроциклонный аппарат). Он представляет самый элегантный способ удаления взвесей горячего сусла и является наиболее экономичной альтернативой всем другим способам их удаления.

Вирпул - это вертикальная цилиндрическая емкость без встроенных элементов, в которую горячее охмеленное сусло закачивается тангенциально. Этим достигают в емкости закручивание потока, которое действует так, что взвеси в форме конуса осаждается в центре дна емкости.

Сусло может отбираться сбоку. Принцип работы вирпула мы хотим пояснить с помощью опыта.

3.8,3.1. Принцип действия вирпула Эксперимент

Берем большой стеклянный сосуд или большую емкость минимум 40 см в диаметре, с плоским дном и наполняем ее наполовину водой. Затем берем столовую ложку песка и ложку более легкого зернистого материала, кото рый должен быть однако тяжелее воды (например, кусочков измельченного мела) и добавляем их в этот сосуд. Частицы падают на дно и находятся в тех местах, куда упали.

Затем приводим жидкость во вращение погруженной в нее рукой, и по возможности как можно быстрее. Мы видим, что частицы песка и мела прижимаются возникшим центробежным ускорением наружу и собираются у наружной стенки, тогда как поверхность воды приобретает вогнутую форму параболоида вращения (рис. 3.87).

В этом нет, собственно говоря, ничего нового. Теперь удаляем руку из сосуда и наблюдаем за происходящим в нем: видим, что частицы песка и мела очень быстро движутся по спирали на середину и там собираются в виде кучки, которая сначала еще вращается. При этом наблюдаем сверху образование завихрений, причем частички кучки, находящиеся снаружи, постоянно изменяют свое положение. У внешних стенок наблюдаем, что скорость сильно тормозится. Это торможение из-за трения о стенки и дно так велико, что вращение в нашем сосуде практически заканчивается за несколько минут. Благодаря этому внутри сосуда возникает сильный первичный вихревой поток, который способствует тому, что частицы песка и мела быстро собираются к середине сосуда (рис. 3.88). Причина состоит в том, что в этом так называемом придонном граничном слое нарушается равновесие между силами давления и центробежными силами. В этом слое уменьшается скорость жидкости особенно сильно из-за трения о дно. Этот замечательный эффект обозначил уже Альберт Эйнштейн как «эффект чашки чая», так как этот эффект можно хорошо наблюдать на примере частичек чая в чашке.

Другие материалы