一、國內外現(xiàn)有技術的發(fā)展狀況

啤酒殺菌是啤酒灌裝生產工藝中至關重要的一環(huán)，目前國內外大多數(shù)殺菌設備都是采用巴氏殺菌法對裝瓶后的啤酒進行噴淋殺菌，并通過對噴淋水溫的控制來達到控制殺菌效果——PU值。在生產線正常運行情況下啤酒的PU值是相對穩(wěn)定的，但生產線經常因故障而短時停機，舊式殺菌機在停機時未能及時調整噴淋水的溫度，使得啤酒過熱、PU值過大而影響啤酒的口味及質量。目前，一些設備廠家已經采用在故障停機時直接加冷水來降低殺菌機主殺菌區(qū)的噴淋水水溫，故障排除后再將主殺菌區(qū)的噴淋水水溫升高，這一措施在一定程度上改善了PU值控制，但傳統(tǒng)的殺菌機的結構決定了這種控制方式需對主殺菌溫區(qū)的水溫全部進行升降，這不但大大增加了冷水和蒸汽的損耗，而且升降溫的時間較長，對PU值的控制效果也不理想。

殺菌機在啤酒生產線中屬于耗水量較大的設備，其PU值的控制又直接影響到啤酒的風味和口感，因此，未來巴氏殺菌機的發(fā)展方向是：既能以PU值控制殺菌效果，又能實現(xiàn)節(jié)水節(jié)能。

二、節(jié)水節(jié)能式殺菌機的原理及特點

與傳統(tǒng)殺菌機相比，節(jié)水節(jié)能式殺菌機的工作原理仍然采用了熱動態(tài)和流體靜力學原理，但結構和流程上卻有著顯著的變化。

本機設計上的最大優(yōu)點是節(jié)水節(jié)能。為了實現(xiàn)節(jié)水和節(jié)能，我們將水箱分成兩部分，前面是小容量溫區(qū)水槽，溫區(qū)水槽做得盡可能小，這樣升溫和降溫迅速，節(jié)水節(jié)能。后面是大容量的緩沖槽，按運行曲線及溫度不同劃分成若干個緩沖區(qū)。當溫區(qū)水槽的水滿后自動溢流到緩沖槽內貯存，緩沖水槽中最熱的水經過加熱后輸送到噴淋管作升溫之用，最冷的水直接輸送到噴淋管作降溫之用，當冷、熱水加到噴淋管后會造成該溫區(qū)水槽多余的水往緩沖槽溢流，而且是自動流向溫度相似的緩沖槽內，即熱水自動流回熱水槽里，冷水自動流回冷水槽及預緩沖槽里。整個系統(tǒng)無需任何閥件就能夠自行調節(jié)，水的處理在機器內自動循環(huán)和重復利用，使用水量和能量都得到了很大的節(jié)省。水的損耗主要是瓶子帶出機器外的水，而集中加熱和供熱也使能量在一定程度上得到了節(jié)省。另外，冷熱水的自動流向無須任何閥門和動力系統(tǒng)，且只有一個管式加熱器，使殺菌機集中供熱系統(tǒng)的結構簡單緊湊，也方便了維護和保養(yǎng)。由于有了這種水箱，PU值的自動控制就更加精確、靈敏。

為實現(xiàn)對PU值的精確控制，首先將溫區(qū)細分，將溫區(qū)由原來的8個擴展為9個；其次在每個殺菌（保溫）區(qū)的輸送管道上都裝有冷熱水兩個注水閥，采用帶PID功能的精小型薄膜閥進行控制。正常情況下可根據系統(tǒng)所設定的PU值來設定各溫區(qū)的噴淋水溫，通過對各溫區(qū)的噴淋水溫和時間（鏈網速度）的實時監(jiān)測來控制冷熱水閥的開度，從而達到精確控制PU值的目的；停機狀態(tài)下系統(tǒng)按停機狀態(tài)重新設定各溫區(qū)水溫，打開冷水閥加冷水降低噴淋水溫，并通過控制降溫速度避免爆瓶，而重新開機后又能保證加熱迅速。這樣，即使停機時間較長，但PU值變化甚微，從而使PU值能控制在預定的范圍內，并且將水耗和蒸汽耗量降到最低。

本機采用框架式結構，并在設計上采用模塊式結構，設計和制造快捷，而且有利于產品系列化開發(fā)。該機采用鏈網傳動，配有進口主電機帶動，運行平穩(wěn)，結構相對簡單，維護方便。同時，為了防止碎玻璃流入水箱，保護泵和閥門等元件，在水箱接駁噴淋水處專門設置了一條輸送網帶將碎玻璃截住并送出機外。

運用現(xiàn)場總線技術，設有上位機對殺菌機進行遠程監(jiān)控。操作系統(tǒng)采用人性化設計，由工業(yè)計算機中央控制，PU值控制全部由程序來控制，自動化程度高，控制精確。用戶可采用預先設定的標準PU值，又可自行設定PU值，操作十分方便。