在整个啤酒的生产过程中,气体贯穿于整个工艺流程。比如麦芽汁(发酵前的成分混合)需要定量的氧气,因为啤酒发酵过程中的溶解氧含量控制是影响啤酒代谢副产物的重要环节;比如啤酒发酵后使用co2对其进行覆盖,防止氧化,提高啤酒的品质;比如啤酒灌装时需要通入co2,太多、太少都不行;比如回收的co2测量;比如环保处理的沼气测量;空气流量的测量等等所有这些,都需要依靠高精度、高稳定性的气体流量计来实现。目前国内大多数啤酒生产厂家采用的是涡街流量计来作为气体检测的唯一准则。
一、涡街流量计
涡街流量计是根据冯·卡曼涡流分水现象而研制成功的一种具有较高测量精度的新型流量计。涡流从分水杆分开,位于分水杆下游的涡街速度传感器探测涡流通过(见右图)。该流速测量方法具有多种优点,包括固有线性、高量程比、可靠和简单操作,维护方便。特有的结构使得压力损失小,运行费用低,因此在许多场合逐步取代了传统的孔板流量计使用的领域。
虽然涡街流量计具备非常多的技术有特点,但在实际应用过程中还是出现了一些挑战。比如在啤酒生产工艺中,每一个气体应用环节的流量可能都不相同,高的可以达到70m/s以上,低的可以低于1m/s。涡街流量计测量气体的流速范围是在7m/s~55m/s。由于涡街的可测流量下限较高,对于流速低于7m/s的气体管道,我们经常看到为了保证测量精度,采用管道缩径的办法来提高气体的流速(右图)。环保处理沼气的测量也是一个难点:沼气的流速低、压力低、组分复杂,还含有一定的水汽,且会有脏的颗粒物。据本人了解采用涡街流量计测量沼气都不太理想,有的啤酒厂沼气测量自从安装了涡街以后,由于无法获得沼气流量值,流量设备弃之不用,每天的报表数据全凭运行工艺人员估算,失去了数据管理的意义,给企业质量管理、环境管理、设备管理造成不良影响。





