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Que rechercher dans une glacière
Dans cette section, je vais décrire comment construire une cuve matière/de filtration avec une glacière de pique-nique classique.
Construire ce genre de cuve est facile, peu coûteux et est la meilleure façon de commencer le brassage tout grain. Vous pouvez soit utiliser une glacière rectangulaire ou un refroidisseur de boisson cylindrique. Vous pouvez utiliser soit du tube en cuivre écroui avec des raccords à glissement ou de cuivre recuit avec des raccords rapides. Tout ce dont vous avez besoin pour construire une de ces cuves est facilement disponible dans une quincaillerie.
La forme de la glacière est seulement importante en ce qu'elle détermine l'épaisseur du gâteau de drêches. Il est important d'avoir une épaisseur minimum de drêches d'au moins 10cm. L'épaisseur optimale à cette échelle est probablement d'environ 30cm. Si elle est trop faible, il ne filtrera pas suffisamment, trop épaisse : elle aura tendance à se colmater.
Une glacière cylindrique Gott ou Rubbermaid de cinq gallons (18,9 litres) fonctionne bien pour les brassins de 18 litres. Elle peut contenir 12 kilos de céréales et l'eau pour les brasser. Naturellement, la taille de 10 gallons soit plus de 36 litres est bonne pour des brassins de 10 gallons. Ces glacières ont des robinets pratiques qui peuvent être enlevés pour vidanger facilement le moût.
Figure 161 - Glacière et détail du trou de robinet modifié. Une méthode proposée pour sécuriser la sortie du collecteur par le trou de robinet refroidisseur est montré ici. Des traversées de cloison ou "passe paroi" en plastique ou en laiton filetés peuvent également être utilisées.
Les glacières rectangulaires peuvent avoir des robinets de vidange, mais souvent n'en ont pas. Ces glacières sont généralement de taille à 18, 22, 32 ou 36 litres et offrent un bon choix pour n'importe quelle taille de brassin. Ma préférence pour la plupart des brassins de 5 gallons est le 5 gallons cylindrique ou les glacières rectangulaires de 22 litres. Ces dimensions donnent une bonne épaisseur de drêches pour des bières de densité 1,040 à 1,060. Si vous utilisez une glacière rectangulaire qui ne dispose pas d'une ouverture de drainage ou robinet, la filtration fonctionne tout aussi bien si vous venez sur le côté avec un tuyau de plastique pour siphonner le moût. Vous devrez cependant utiliser un robinet ou une pince pour réguler le débit, et aussi longtemps que vous n'aurez pas de bulles d'air sur la ligne, cela fonctionnera bien.
Figure 162 - Une cuve de brassage/filtration de 6 gallons. Le collecteur en fond de cuve se connecte au tube de plastique avec un robinet d'arrêt pour réguler l'écoulement.
Construire le manifold ou collecteur
Le cœur de la cuve de filtration est le collecteur de moût. Il peut être fait soit de tubes de cuivre recuit soit écroui.
Choisissez la forme et le design en fonction de votre glacière.
Dans une glacière ronde, la forme idéale est un cercle divisé en quadrants.
(Voir Figure 162 ci-contre)
Dans une glacière rectangulaire, la forme idéale est rectangulaire avec plusieurs branches pour bien couvrir la surface de fond. Lorsque vous concevez votre collecteur, gardez à l'esprit la nécessité d'assurer une couverture complète du gâteau de drêches tout en minimisant la distance totale que le moût doit parcourir pour atteindre le collecteur.
La figure 163 illustre ce problème pour un refroidisseur rectangulaire.
Figure 163 - Différence de longueur de tube et de zone de couverture pour une glacière cylindrique. Le moût au point "A" a une relativement longue distance à parcourir dans le drain.
Figure 164 - Collecteurs rectangulaires. Le collecteur à droite pourrait être amélioré en fournissant un trajet plus direct au moût au point "A" pour atteindre le drain.
En outre, il est très important d'éviter de drainer l'eau sur les côtés en plaçant le collecteur trop près des parois. La distance entre les tubes de collecteur externe et la paroi de la glacière doit être de la moitié de l'espacement des branches du collecteur ou légèrement supérieure. Ainsi l'eau qui coule le long de la paroi n'aura pas un chemin plus court vers le manifold que le moût qui est au point mort entre les tubes.
Figure 165 - Conception pour avoir le meilleur usage de l'espace. Les collecteurs doivent s'adapter au fond de la glacière, couvrant la plus grande surface possible et ne pas se déplacer. En outre, prévoyez de placer le collecteur à une distance des parois égale à la moitié de l'espacement des branches pour éviter les chemins préférentiels. (Plus à ce sujet dans la section suivante.)
Les tubes transversaux dans la cuve rectangulaire ne doivent pas être fendus pour éviter les chemins préférentiels. Les tubes longitudinaux rainurés couvrent adéquatement la surface de plancher sans l'aide des tubes transversaux. Les fentes peuvent être vers le haut, vers le bas ou sur le côté hydrauliquement, cela ne fait aucune différence.
Dans une cuve circulaire, les mêmes directives s'appliquent mais les tubes transversaux peuvent être fendus où ils sont loin de la paroi.
Figure 166 - Un design utile pour les collecteurs en tubes rigides. Souder ou sertir les raccords indiqués mais laisser libre les autres connexions pour les tubes droits. Cela permet un démontage facile pour l'enlèvement et le nettoyage. Assurez-vous de nettoyer complètement le collecteur du flux de soudure avant utilisation.
Géométrie de la cuve et potentiel d'écoulement
Le facteur le plus important pour déterminer la façon la plus uniforme de rincer le gâteau de drèches est la répartition des drains. L'expérimentation et l'analyse par ordinateur ont montré que la vitesse d'écoulement du fluide en n'importe quel endroit dans le gâteau pendant le rinçage est fonction de la profondeur et de la distance en ligne droite vers le drain. Qu'est-ce que cela signifie ? Regardons Figure 167.
Figure 167 - Section d'une cuve filtre montrant les gradients d'écoulement.
La figure 167 représente une coupe transversale du gâteau de drêches étant rincé par un tuyau courant au milieu. Les lignes entourant le collecteur déterminent le potentiel de débit égal, c'est à dire la pression. Regardez la ligne de gradient avec une valeur relative de 100 dans les figures 168-173 pour mieux visualiser les différences entre les différentes configurations. Les flèches dans la figure 167 montrent comment le flux est guidé vers le drain par ces gradients de pression. Observez comment le flux est concentré en direction du centre de la cuve, en laissant les zones au niveau des coins avec des vitesses d'écoulement très basses. Des expériences avec des colorants ont montré ce même résultat. Au cours de la filtration, les systèmes à drain simple n'ont pas suffisamment rincé le grain dans les coins tandis que le centre était tellement rincé que l'extraction des tanins était plus probable.
Dans certaines conditions et dispositions, il est possible que seulement les 2/3 des drêches totales soient rincées de manière adéquate, ce qui résulte en une extraction totale faible, et que sur ces 2/3, un pourcentage significatif a peut-être été sur-rincé, ce qui encore une fois peut entraîner l'extraction des tanins et une astringence désagréable dans la bière.
Je tiens à souligner qu'il s'agit d'un scénario extrême. Beaucoup de brasseurs utilisent des systèmes de tuyauterie simples (notamment la JSP Easymasher) et produisent toutefois de bonnes bières. Ce que cette section espère illustrer est qu'une meilleure compréhension de la façon dont l'écoulement à travers les drêches fonctionne mets à votre portée la conception d'une cuve efficace.
Figure 168 - Comparaison de l'épaisseur du gâteau de drêches
Il ya deux façons d'améliorer l'uniformité de l'écoulement : augmenter l'épaisseur du gâteau ou ajouter plus de drains. L'augmentation de l'épaisseur du gâteau de drêches (voir Figure 168) met plus de grains dans les régions de gradients plats. L'ajout de plus de drains et leur espacement de manière efficace (voir les figures 169-173) aplatit également les gradients de pression et rend le débit à travers le gâteau plus uniforme.
Regardez les figures 168, 169, et 170. La comparaison de celles-ci montre comment l'augmentation de l'espacement entre deux tuyaux de 5 à 10cm puis à 15cm déplace le gradient 100 du fond vers les côtés de la cuve, et plonge vers le bas au milieu.
L'espacement de 10cm illustre la nécessité d'avoir la distance aux parois égale à la moitié de l'espacement des drains et que c'est clairement la plus équilibrée à l'égard des gradients. L'ajout de tuyaux supplémentaires, comme dans les figures 172 et 173, en conservant la règle d'espacement améliore les gradients encore plus. L'expérimentation a montré que le rayon maximal de drainage efficace pour un tuyau de 12mm est d'environ 7,5cm, ce qui équivaut à un espacement de tuyau maximal suggéré de 15cm.
Figure 169: 2 drains espacés à 5cm d'intervalle. A noter que le flux est concentré en direction du centre et loin des parois, similaire à un système de tuyau unique.
Figure 170: 2 drains espacées à 10cm. Notez que la distance aux parois est de 5cm ou la moitié de l'espacement de vidange.
Figure 171: 2 drains espacés à 15cm de distance. Notez que le flux est éloigné du centre et concentré près des parois.
Figure 172: 3 drains. Comparez ces gradients à ceux de la figure 170.
Figure 173: 4 drains. Comparez ces gradients à ceux de la figure 170 et 172.
Dimensionnement de la cuve
Pour savoir combien de drains votre collecteur a besoin, vous devrez mesurer votre glacière et la choisir la mieux adaptée pour le volume de votre brassin typique.
Mon conseil est de choisir votre glacière en fonction de votre volume de brassin moyen, ne pas choisir une plus grande que ce dont vous avez vraiment besoin, en pensant qu'une plus grande vous donnera plus de souplesse pour les futurs brassins.
Si vous choisissez celle qui est trop grande pour la majorité de vos brassins, l'épaisseur de vos drèches sera trop faible et votre extraction va en souffrir. Le tableau 21 présente le volume de 1 kilo de céréales étant brassé dans 1 litre d'eau. C'est généralement le ratio minimum que la plupart des brasseurs utilise et il est complètement saturé, c'est à dire qu'une augmentation du rapport eau/grain n'ajoutera que le volume de l'eau au volume total donné pour un ratio de 1:1.
Donc, vous prenez votre taille de brassin typique (5) et multipliez cela par votre DI typique (1.050) et vous déterminez à combien de livres (453g ou ~1/2 kg) de grain cela équivaut, en utilisant votre rendement typique (30) en points par livre et par gallon. Ainsi, 5 * 50 = 250, et 250/30 = 8,3 livres. Lors d'un rapport de 2 litres par livre, le volume total de ce brassin serait 8,3 * (42 +32) = 616,6 onces liquides soit 18,5 litres ou un peu moins de 5 gallons. Donc, je vous recommande soit le modèle rectangulaire de 22 litres soit le cylindrique de 18,9 litres (5 gallons).
Tableau 21 - Volume par unité de maische
|
Unités |
Volume au ratio de brassage |
Volume de grains seul |
|
U.S. |
@ 1 qt/lb. = 42 fluid oz. |
10 fluid oz. |
|
Metric |
@ 1l/500g = 1.325 litres |
325 millilitres |
Tableau 22 - Sélection de votre glacière. Le facteur de conversion de pouces cubes en gallons (US liquid) est de 231 pouces cubes par gallon.
|
Tailles communes de glacière |
Dimensions réelles |
Volume réel |
Volume réel |
|
20 Quart Rectangulaire |
7 x 11 x 12 |
4 |
15 l |
|
24 Quart Rectangulaire |
9 x 14 x 10 |
5.4 |
20 l |
|
34 Quart Rectangulaire |
10 x 16 x 10 |
6.9 |
26 l |
|
48 Quart Rectangulaire |
11 x 18 x 12 |
10.3 |
39 l |
|
5 Gallon Cylindrique |
9.5 x 18 |
5.5 |
21 l |
|
10 Gallon Cylindrique |
12.5 x 20 |
10.6 |
40 l |
Voici les indications sommaires pour la conception de manifolds efficaces et cuves de filtration :
- La distance en ligne droite vers le drain doit être aussi courte que possible. En d'autres termes, orientez les tubes longitudinalement par rapport à l'évacuation.
- Les gâteaux de drèches épais ont un rinçage plus uniforme, toutes choses étant égales par ailleurs.
- Plus les drains sont proches, plus uniforme est le flux, toutes choses étant égales par ailleurs. Un espacement (S) de 15cm est le maximum à mon avis. Un espacement (S) de 5-10cm est préférable.
- La distance des tubes à la paroi de la glacière doit être S / 2 ou légèrement supérieure pour éviter l'écoulement préférentiel le long des parois.
> vers l'Annexe E : conversions métriques
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