Durchflussmessgeräte für das Bierbrauen

Ein Bierdurchflussmesser ist ein unverzichtbares Instrument, mit dem die Brauer die Biermenge auf ihrem Weg durch die Brauanlage überwachen und regulieren können. Dieses Instrument spielt eine entscheidende Rolle in verschiedenen Phasen der Produktion, einschließlich Maischen, Gärung und Verpackung. Mit ihren präzisen Messwerten helfen Durchflussmessgeräte Hobby- und Profibrauern, die gewünschte Ausgewogenheit von Geschmack und Alkoholgehalt in ihrem Bier zu erreichen, was sie zu einem unverzichtbaren Hilfsmittel für einen effizienten Brauereibetrieb macht.

Was ist ein Durchflussmesser?

Ein Durchflussmesser misst das Volumen oder die Masse eines Fluids (Flüssigkeit, Gas oder Dampf), das über einen bestimmten Zeitraum am Messgerät vorbeifließt. Es gibt verschiedene Durchflussmesser mit unterschiedlichen Funktionen und Funktionsprinzipien. Sie sind in geschlossenen und offenen Systemen, wie Rohrleitungen und Flusskanälen, wirksam.

Moderne Durchflussmesser verfügen in der Regel über elektronische Schnittstellen zur Anzeige digitaler Echtzeit-Messwerte. Sie können auch direkt mit Softwaresystemen zur Datenanalyse und -aufzeichnung verbunden werden. Herkömmliche Durchflussmesser verwenden analoge Methoden zur Anzeige der Durchflussmenge, z. B. Skalen oder ein schwimmendes Element in einem transparenten Rohr.

Warum werden Durchflussmesser verwendet?

Durchflussmessgeräte werden einfach zur Messung des Flüssigkeitsdurchflusses verwendet; sie dienen in verschiedenen Branchen mehreren wichtigen Zwecken:

• Sicherheit:Durchflussmesser helfen, die für die Kühlung in industriellen Prozessen erforderlichen Durchflussmengen aufrechtzuerhalten.
• Lecksuche:Durchflussmesser messen die Durchflussmenge an verschiedenen Stellen im System. Wenn die Durchflussmenge an irgendeiner Stelle geringer ist als erwartet, kann ein Leck die Ursache sein.
• Überwachung:Die Betreiber können sicherstellen, dass die Systeme effektiv und effizient arbeiten.
• Abrechnung:Genaue Durchflussmessungen sind für die Abrechnung erforderlich.
• Einhaltung von Umweltauflagen:Durchflussmessgeräte messen die Menge an Emissionen und Abfällen, die in die Umwelt gelangen, und stellen sicher, dass die Grenzwerte eingehalten werden.

Anwendungen von Durchflussmessern in der Bierbrauerei

Durchflussmesser sind beim Bierbrauen von entscheidender Bedeutung, von kleinen Heimbrauanlagen bis hin zu industriellen Großbrauereien. Sie werden zur Messung des Flüssigkeitsdurchsatzes verwendet und gewährleisten Genauigkeit, Effizienz und Konsistenz in den verschiedenen Phasen des Brauprozesses. Hier finden Sie eine umfassende Liste der Verwendungsmöglichkeiten von Durchflussmessern in einer Bierbrauanlage:

Kleine, selbstgebaute Brausysteme

1. Wasseraufbereitung: Sicherstellung des richtigen Verhältnisses der Wasseraufbereitungszusätze durch Messung des Wasserdurchsatzes im Brühsystem.
2. Maischen: Überwachung des Wasserdurchflusses durch das Getreidebett, um eine gleichmäßige Maischetemperatur aufrechtzuerhalten und die Effizienz der Extraktion zu verbessern.
3. Aufschäumen: Steuerung der Durchflussmenge des Einfüllwassers, um den Zucker effektiv aus dem Getreide zu spülen, ohne das Getreidebett zu stören.
4. Sieden: Messung des Würzestroms in den Kochkessel zur Bestimmung der richtigen Kochmenge und des Hopfenverbrauchs.
5. Erfrischend: Regulierung des Würzestroms durch ein Kühlsystem, z. B. einen Plattenkühler, um die Temperatur vor der Gärung schnell zu senken.
6. Gärung: Überwachung der Zugabe von Flüssigkeiten, wie z. B. zusätzliches Wasser oder Aromastoffe, in den Fermenter in kontrollierter Menge.
7. Abfüllung/Fasslagerung: Sicherstellung präziser Füllmengen beim Umfüllen von Bier in Flaschen oder Fässer, wodurch der Abfall minimiert wird.

Große industrielle Brausysteme

1. Bewirtschaftung der Wasserversorgung: Großbrauereien benötigen große Mengen an Wasser; Durchflussmesser helfen bei der Überwachung des Wasserverbrauchs im Hinblick auf Nachhaltigkeit und Kostenkontrolle.
2. Übertragung der Maische: Steuerung der Durchflussmenge während des Transfers zwischen Maischebottich und Läuterbottich, um die Zuckerextraktion zu optimieren und eine Kanalisierung oder Verdichtung des Kornbetts zu verhindern.
3. Würze kochen: Steuerung der Durchflussmenge der Würzeumwälzung während des Kochens, um eine gleichmäßige Wärmeverteilung zu erreichen und Karamellisierung oder Anbrennen zu verhindern.
4. Kühlungssysteme: In großen Brauereien sind Durchflussmesser entscheidend für die Steuerung des Durchflusses durch Platten- oder Gegenstromwärmetauscher, um eine schnelle Abkühlung auf Gärtemperaturen zu erreichen.
5. Kontrolle der Gärung: Überwachung der Zugabe von kontrollierten Zutaten während der Gärung, einschließlich Sauerstoff und Stickstoff zur Belüftung. Ein CO2-Durchflussmesser für Bier hilft bei der Karbonisierung.
6. Cleaning-In-Place (CIP)-Systeme: Durchflussmesser stellen sicher, dass die Reinigungsmittel in der richtigen Menge abgegeben werden, um die Hygienestandards ohne Verschwendung einzuhalten.
7. Filtration und Schönung: Regulierung des Durchflusses durch Filter oder Schönungsmittel, um das Bier zu klären, ohne dass der Geschmack verloren geht oder das Bier übermäßig bearbeitet wird.
8. Mischen: Beim Mischen verschiedener Bierchargen zur Gewährleistung der Konsistenz oder bei der Herstellung neuer Produkte können Durchflussmessgeräte exakte Verhältnisse gewährleisten.
9. Verpackungslinien: Die genaue Befüllung von Dosen, Flaschen oder Fässern ist für die Konsistenz unerlässlich. Durchflussmesser, wie z. B. Bierzapf- und Bierfassdurchflussmesser, verhindern eine Über- oder Unterfüllung, die sich auf die Produktqualität und die Einhaltung von Vorschriften auswirkt.
10. Abfallbehandlung: Verwaltung des Abwasserflusses zu den Kläranlagen, wo Durchflussmesser zur Überwachung und Verringerung der Umweltbelastung beitragen.
11. Überwachung der Versorgungsunternehmen: Durchflussmesser überwachen den Verbrauch von Betriebsmitteln wie Dampf, Gasen und Kältemitteln, die für verschiedene Prozesse in der Brauerei entscheidend sind.

Anforderungen an Durchflussmesser für Bierbrauer

Inline-Durchflussmesser für Bier müssen bestimmte Eigenschaften aufweisen, um bei der Bierherstellung effektiv zu funktionieren. Das Verständnis dieser Anforderungen ist für jeden, der sich mit dem Bierbrauen beschäftigt, vom Hobbybrauer bis zum Großproduzenten, von entscheidender Bedeutung. Es stellt sicher, dass man eine fundierte Entscheidung bei der Auswahl eines für den Brauereibetrieb geeigneten Durchflussmessers treffen kann.

• Das Messsystem des Sensors ist einfach aufgebaut und enthält keine Komponenten, die den Durchfluss behindern oder die zu messende Substanz leicht einschließen.
• Alle Komponenten des Durchflussmessers, die mit dem Medium in Berührung kommen, sind aus Materialien gefertigt, die den Standards für Lebensmittelsicherheit entsprechen, wie z. B. den Standards der FDA (United States Food and Drug Administration) und der EHEDG (European Hygienic Equipment Design Group). Erfahren Sie mehr in unserem Artikel über Materialien für Bierbrausysteme.
• Diese Komponenten können plötzlichen Temperaturschwankungen standhalten und sind korrosionsbeständig gegenüber Reinigungsmitteln wie Dampf, alkalischem Wasser und Wasserstoffperoxid.
• Bei Abfüllvorgängen muss der Sensor schnell reagieren und präzise Messungen liefern.
• Er ist für den Einsatz bei Kälte (ca. 2 °C) und Feuchtigkeit ausgelegt.

Durchflussmessertypen für das Bierbrauen

Akustische Oberflächenwellen (SAW) Durchflussmesser

Akustische Oberflächenwellen-Durchflussmesser (SAW) messen mit Hilfe von Wandlern, wie sich Schallwellen durch eine Flüssigkeit bewegen, und wandeln das Ergebnis in eine Durchflussrate um. Diese Art von Durchflussmesser ist nicht invasiv, sehr genau und verursacht keinen signifikanten Druckabfall. Darüber hinaus verfügen SAW-Durchflussmesser über die folgenden Merkmale, die sie für eine Bierbrauanlage geeignet machen:

• Hohe Genauigkeit
• Keine beweglichen Teile
• Schnelle Reaktionszeit
• Leicht zu reinigen
• Chemische Beständigkeit
• Temperaturbeständigkeit
• Geringe Wartung

Trotz aller Vorteile sind SAW-Durchflussmesser nur für einige Anwendungen geeignet. Sie eignen sich insbesondere nicht für die Messung von Gas und Dampf. Lesen Sie unseren Artikel über den Durchflussmesser Burkert 8098 SAW als Beispiel, um mehr über die Funktionsweise dieser Durchflussmesser zu erfahren.

Elektromagnetischer Durchflussmesser

Elektromagnetische Durchflussmesser nutzen das Faraday'sche Gesetz der elektromagnetischen Induktion, um die Durchflussmenge von elektrisch leitenden Flüssigkeiten in einem Rohr zu bestimmen. Sie bestehen aus einem nichtmagnetischen, isolierten Rohr mit Elektroden und Spulen, die so angeordnet sind, dass sie ein Magnetfeld erzeugen.

Wenn die Flüssigkeit durch dieses Feld fließt, induziert sie eine ihrer Geschwindigkeit proportionale Spannung, die von den Elektroden erfasst und in eine Durchflussmenge umgewandelt wird. Diese Zähler sind nicht störend und bewahren die Unversehrtheit der Flüssigkeit, was sie perfekt für empfindliche Anwendungen wie das Bierbrauen macht.

Bei magnetisch-induktiven Durchflussmessern muss die Flüssigkeit elektrisch leitfähig sein. Da Gas und Dampf nicht so leitfähig sind wie Flüssigkeiten, eignen sich diese Durchflussmesser nicht für die Messung von Gas- und Dampfdurchflussmengen.

Turbinen-Durchflussmesser

Turbinendurchflussmesser arbeiten mit einem Rotor, der sich proportional zur Durchflussmenge der durch ihn fließenden Flüssigkeit dreht. Die Bewegung des Rotors wird elektronisch erfasst, und die Daten werden dann in eine Durchflussmessung umgewandelt. Trotz der beweglichen Teile, die mit der Flüssigkeit in Berührung kommen, weisen Turbinendurchflussmesser keine nennenswerten Druckverluste auf.

Materialien für Durchflussmesser beim Bierbrauen

Jedes Bauteil einer Bierbrauanlage, das mit Verbrauchsmaterialien in Berührung kommt, erfordert sanitäre Lösungen. Bei Bierbrauprozessen wie dem Umfüllen der Maische, dem Kochen der Würze und der Kontrolle der Gärung sind hygienische Durchflussmessgeräte erforderlich. Die gebräuchlichsten Materialien für Durchflussmesser im Sanitärbereich sind Edelstahl und Kunststoff.

• Edelstahl Die Edelstahlsorten 316 und 304 sind weit verbreitet. Sie sind korrosionsbeständig und weisen eine hohe Temperatur- und Druckbeständigkeit auf.
• Kunststoffe:Kunststoffe, wie z. B. PVC, sind preiswerter als rostfreier Stahl und haben eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit. PVC hat jedoch eine viel geringere Temperatur- und Druckbeständigkeit. PVC zum Beispiel verformt sich bei Temperaturen über 60 °C.

Für die Messung von Durchflussmengen bei Prozessen, die nicht mit verbrauchbaren Medien in Berührung kommen, wie z. B. Kühlprozesse, können andere Materialien (z. B. Messing und Gusseisen) gewählt werden.