一、国内外现有技术的发展状况

啤酒杀菌是啤酒灌装生产工艺中至关重要的一环，目前国内外大多数杀菌设备都是采用巴氏杀菌法对装瓶后的啤酒进行喷淋杀菌，并通过对喷淋水温的控制来达到控制杀菌效果——PU值。在生产线正常运行情况下啤酒的PU值是相对稳定的，但生产线经常因故障而短时停机，旧式杀菌机在停机时未能及时调整喷淋水的温度，使得啤酒过热、PU值过大而影响啤酒的口味及质量。目前，一些设备厂家已经采用在故障停机时直接加冷水来降低杀菌机主杀菌区的喷淋水水温，故障排除后再将主杀菌区的喷淋水水温升高，这一措施在一定程度上改善了PU值控制，但传统的杀菌机的结构决定了这种控制方式需对主杀菌温区的水温全部进行升降，这不但大大增加了冷水和蒸汽的损耗，而且升降温的时间较长，对PU值的控制效果也不理想。

杀菌机在啤酒生产线中属于耗水量较大的设备，其PU值的控制又直接影响到啤酒的风味和口感，因此，未来巴氏杀菌机的发展方向是：既能以PU值控制杀菌效果，又能实现节水节能。

二、节水节能式杀菌机的原理及特点

与传统杀菌机相比，节水节能式杀菌机的工作原理仍然采用了热动态和流体静力学原理，但结构和流程上却有着显著的变化。

本机设计上的最大优点是节水节能。为了实现节水和节能，我们将水箱分成两部分，前面是小容量温区水槽，温区水槽做得尽可能小，这样升温和降温迅速，节水节能。后面是大容量的缓冲槽，按运行曲线及温度不同划分成若干个缓冲区。当温区水槽的水满后自动溢流到缓冲槽内贮存，缓冲水槽中最热的水经过加热后输送到喷淋管作升温之用，最冷的水直接输送到喷淋管作降温之用，当冷、热水加到喷淋管后会造成该温区水槽多余的水往缓冲槽溢流，而且是自动流向温度相似的缓冲槽内，即热水自动流回热水槽里，冷水自动流回冷水槽及预缓冲槽里。整个系统无需任何阀件就能够自行调节，水的处理在机器内自动循环和重复利用，使用水量和能量都得到了很大的节省。水的损耗主要是瓶子带出机器外的水，而集中加热和供热也使能量在一定程度上得到了节省。另外，冷热水的自动流向无须任何阀门和动力系统，且只有一个管式加热器，使杀菌机集中供热系统的结构简单紧凑，也方便了维护和保养。由于有了这种水箱，PU值的自动控制就更加精确、灵敏。

为实现对PU值的精确控制，首先将温区细分，将温区由原来的8个扩展为9个；其次在每个杀菌（保温）区的输送管道上都装有冷热水两个注水阀，采用带PID功能的精小型薄膜阀进行控制。正常情况下可根据系统所设定的PU值来设定各温区的喷淋水温，通过对各温区的喷淋水温和时间（链网速度）的实时监测来控制冷热水阀的开度，从而达到精确控制PU值的目的；停机状态下系统按停机状态重新设定各温区水温，打开冷水阀加冷水降低喷淋水温，并通过控制降温速度避免爆瓶，而重新开机后又能保证加热迅速。这样，即使停机时间较长，但PU值变化甚微，从而使PU值能控制在预定的范围内，并且将水耗和蒸汽耗量降到最低。

本机采用框架式结构，并在设计上采用模块式结构，设计和制造快捷，而且有利于产品系列化开发。该机采用链网传动，配有进口主电机带动，运行平稳，结构相对简单，维护方便。同时，为了防止碎玻璃流入水箱，保护泵和阀门等元件，在水箱接驳喷淋水处专门设置了一条输送网带将碎玻璃截住并送出机外。

运用现场总线技术，设有上位机对杀菌机进行远程监控。操作系统采用人性化设计，由工业计算机中央控制，PU值控制全部由程序来控制，自动化程度高，控制精确。用户可采用预先设定的标准PU值，又可自行设定PU值，操作十分方便。