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关于啤酒杀菌机PU控制方案的思考

杀菌机是啤酒包装生产线上的关键主机之一，其主要任务是杀死残存于酒液中的酵母和其它杂菌，杀菌不足或过度都将对啤酒的保质期和风味产生影响。业内通常以PU值（杀菌单位）的多少表示杀菌的深度，因此，PU值是杀菌机的一个非常重要的技术指标。

一、目前PU控制方案

业内针对PU值控制实施了多种技术方案，其中不乏高科技控制理论，但其微积分计算和复杂的大量试验统计十分烦琐，实践证明控制并不理想。

目前国内市场PU值控制实施主要有三种：

1.只有温度、PU值显示而无实际控制。这是没有实际意义的，虽然温度是实际数值，但PU数值显示是正常运行状态下乌海的理论数值，与实际状况没有多大联系。事实上，PU控制50毫米的关键是系统出现故障后，停机开机过程中的控制，正常运行状态下的PU值控制可以通过机器生产调测量表节达到，属于生产调试范畴。

2.有温度、PU值显示，也有控制措施，但实际控制的程度处于失控状态。做法是：当停机时立即向过热槽和杀菌槽加凉水，以降低喷淋水温，并且随着停机时间的延长水温也分层次下降；故障排除后，过热槽和杀菌槽先升温，温度到达设定温度后整机开始运转。

停机加凉水，对控制PU值是有效的，但控制程度是失控的，PU值显示的结果或是程序设定或是大量试验总结的数据与实际并不吻合。

3.有温度和PU值显示，有控制措施，PU数值控制也准确。这种方案采取的控制措施同第二种方案，但不同的是在停机加凉水的过程中，控制系统开始进行复杂的微积分计算，显示这个过程PU值的变化情况，故障排除后，系统累加前面PU数值，根据PU设定值计算后面的允许PU值增加量，然后决定开始运转的喷淋水温和调控后面水槽的喷淋水温。

这种方案是理想化的控制，目前只是理论设想，也是诸多PU控制的目标。这种方案PU值看似很准确，是经过严格计算调控出来的，但忽视了两点：(1)影标志桩响传热的因素很多：瓶型、瓶表面状况、瓶壁、喷淋水与酒液的温差，喷淋时间等等，控制系统不可能自动检测这些状态，并且每一种状态的具体影响参数又难以确定。确定每一种状态的影响参数又是一个新的值得研究的课题。这个课题的本质又远远超过PU控制本身。(2)这种方案的出发点就走进了PU控制的误区，变PU值这个杀菌程度控制为单纯的PU数值控制，偏离了杀菌机的本质。

杀菌机PU值控制的核心应该是：保证杀菌程度的啤酒风味口感控制。而不是保证风味口感的单纯PU数值控制。杀菌机的功能是杀菌，这是杀菌机的最基本功能，PU控制应该是保证基本功能下的控制。

实际上，PU数值相同的啤酒，杀菌程度不一定相同。

瓶子的传热过程：喷淋水①→瓶子外壁②→瓶子内壁③→酒液④→酒液中心（PU计测量位置），

①强制对流过程，②导热过程医疗供给品和食品包装，③④介于自然对流和导热之间，升温过程：导热＞对流，降温过程：对流＞导热，每个过程传热速度大不相同，从多组曲线中可以总结出这样一个结论：（1）正常状态下，瓶温的升高与降低速度与喷淋水温、酒温的温差近似成线形关系。（2）瓶升温、降温进入正常状态有个过渡时间，这时间与喷淋水、酒温温差无多大关系。（3）过渡时间在升温过程中约为150秒～180秒，降温过程中约为80秒～120秒。

杀菌机的原设计应该2、售后服务是遵循杀菌工艺，保证杀菌程度的最经济方案，出现停机后加凉水，然后又加热运行，经历了两个过渡时间，这就决定了同一瓶酒中杀菌的不均匀性，如果将瓶中的酒液分为几个部分来分析，可以看出有的地方过度杀菌而有的地方杀菌不充分，部分区域PU值很高，而有的部分PU值达不到要求。

分析表明：啤酒杀菌机中，PU值相同，实际杀菌程度不一定相同。认为PU数值达到一定数值就证明杀菌程度达到一定程度的认识是不正确的。加凉水的控制方案还会造成水、电、蒸自动返车：自动辨认实验断裂后汽、生产时间的极大浪费。

二、不要控制的控制 ——啤酒杀菌机PU值控制新方案

1. 结构原理

不要控制的控制就是用储瓶台将杀菌机过热段、杀菌段的瓶子疏导出来，保持杀菌机杀菌的正常运行状态。

机体分为两部分，第一部分为预热段，第二部分为杀菌段和冷却段。两部分独立运转。出现停机，预热段停止运转，杀菌段和冷却段按照原温度继续运转，一直等到将杀菌段的瓶子全部输出后再停止运转。(参见杂志文章中图)

2. 优点分析：(见杂志文章中表)

3. 可行性分析

因为杀菌机自身故障停机的几率非常小，停机的原因基本上都是由生产线后序设备造成，说明该方案理论依据是可行的。

啤酒生产线使用储瓶台是常见的现象，可以起到平衡生产线运行的目的，使用厂家是可能接受的。

两部分独立运转式的结构设计大大降低了所需储瓶台的面积，增强了使用厂家的认可度。

省水、省电、省蒸汽，对生产进度无影响，PU控制准确等优点决定了该方案的优越性。

对操作工要求低，降低了劳动力成本。

结论

现有PU控制理念，是建立在对现有杀菌机的基础上进行的控制，因为杀菌机自身不具备PU自控功能，所以用电气来弥补机械设计的不足。不内存要控制的控制理念，是想利用机械设计的原理自我完善杀菌机自身功能，两者的出发点不同。所以换个角度来思考这个问题，就让问题变的简单了。

作者：●刘良宝

合肥中辰轻工机械有限公司研究所

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