Diâmetro ideal da panela cervejeira e Resistências no sistema RIMS

[pedroeduardops]

Temos um cilindro de inox de 48 cm de diamêtro e mais de 120 cm de altura. Temos acesso a solda para soldar fundo e máquinas de corte para fazer fundo falso e tampas.

A idéia então é aproveitar esse cilindro pra fazer 2 panelas para um brew stand com capacidade de produzir em média 100 litros de mosto pronto para fermentar.

Realizando os cálculos para essas proporções parti do seguinte:

25 kg de grãos
62,5 litros de água primária na mostura
93,75 litros de água na lavagem
131,25 litros pré-fervura
Considerando uma perda de 25% entre trub e evaporação, teríamos
98,4375 litros pós-fervura

Para essa brassagem média imaginamos em cortar o cilindro de inox em 2 panelas, sendo uma para mostura e outra para fervura com as seguintes dimensões:

Mostura: 48 cm de diâmetro e 40 cm de altura, o que resultaria em volume total de 72 litros.
Fervura: 48 cm de diâmetro e 80 cm de altura, o que resultaria em volume total de 145 litros.
A água da lavagem seria esquentada em uma panela de alumínio.

Esse sistema seria um RIMS com resistências de inox instaladas nas panelas e controladas por controladores de temperatura.

A panela de mostura teria uma resistência de 2.000 w capaz de subir 1 grau a cada 2,70 minutos conforme planilha que está num post aqui do Fórum sobre resistências.

A panela de fervura da água para lavagem funcionaria com uma resistência de 5.000 w capaz de subir 58 graus, considerando a temperatura entre 20 graus até 78 graus em 90 minutos, o que seria mais que suficiente para terminar a mostura com a água de lavagem devidamente aquecida.

A panela de fervura teria uma resistência de 9000 W capaz de iniciar a fervura em aproximadamente 25 minutos. Essa panela de fervura serviria também para esquentar a água primária mais rapidamente que seria bombeada para a panela de mostura antes de adicionar o malte.

Algumas dúvidas:

1. Qual o volume média de 1kg de grãos moído e cheio de água? Para entenderem melhor, gostaria de calcular o volume de grãos dessa configuração de brassagem com 25 kg para saber qual a altura da cama de grãos na minha panela de mostura. Segundo literatura quero trabalhar com uma cama de grãos entre 10 e 12 polegadas, ou seja 25 cm a 30 cm. Preciso portanto calcular a altura ideal do fundo falso e da cama de grãos para saber se o diâmetro de 48 cm da panela atenderia minha meta de altura da cama de grãos. Essa medida pode afetar a eficiência do sistema?

2. Preciso saber se há alguma recomendação sobre relação entre altura e diâmetro da panela de fervura. Imagino que isso afete a quantidade de trub e perdas.

3. Gostaria de saber se alguém tem alguma observação sobre as potências das resistências a serem utilizadas no sistema RIMS.

4. Tenho outras dúvidas menores, como, por exemplo, se nesse sistema de recirculação contínua é melhor deixar o mosto cair por cima da ou colocar uma mangueira dentro (como no HERMS do theeletricbrewery.com)?

E, por fim, muito obrigado a quem ajudar!!! e quem não ajudar também...

 

[Guenther]

1 - Cara, eu criei uma fórmula própria pra calcular quanto de espaço eu preciso pra mosturar uma quantidade X de grãos, com um volume Y de água, que é mais ou menos assim:

P = Proporção de água/kg = ex.: 2,5 L/kg
K = Kg de malte

Volume total = P*K + K

Ou seja... 25kg de malte, utilizando, digamos 2,5 L/kg

25*2.5 + 25 = 87,5 Litros

Ou seja, tu precisa de um espaço livre de 87,5 litros pra mosturar tudo isso de forma confortável.

2 - Não há muita relação, mas SEMPRE é melhor a panela ser mais larga que alta, porque isso promove maior área de evaporação, o que é ótimo.

3 - Pra uma fervura intensa eu recomendo 1000 watts para cada 10 litros. Já a resistência do HERMS ou RIMS, 1/3 da potência da fervura. São recomendações pessoais baseadas na minha experiência.

4 - Não entendi direito.... o fato é que o retorno ideal é sempre com a ponta da mangueira/tubulação levemente imersa naquela camada de mosto puro acima da cama de grãos, preferencialmente rente à parede da panela para que se forme um suave redemoinho, homogeneizando o líquido que entra na panela. Na minha opinião, isso é melhor que qualquer Sparge Arm que existe.

Abraço,

 

[lvccas]

1 - Cara, eu criei uma fórmula própria pra calcular quanto de espaço eu preciso pra mosturar uma quantidade X de grãos, com um volume Y de água, que é mais ou menos assim:

P = Proporção de água/kg = ex.: 2,5 L/kg
K = Kg de malte

Volume total = P*K + K

Ou seja... 25kg de malte, utilizando, digamos 2,5 L/kg

25*2.5 + 25 = 87,5 Litros

Ou seja, tu precisa de um espaço livre de 87,5 litros pra mosturar tudo isso de forma confortável.

2 - Não há muita relação, mas SEMPRE é melhor a panela ser mais larga que alta, porque isso promove maior área de evaporação, o que é ótimo.

3 - Pra uma fervura intensa eu recomendo 1000 watts para cada 10 litros. Já a resistência do HERMS ou RIMS, 1/3 da potência da fervura. São recomendações pessoais baseadas na minha experiência.

4 - Não entendi direito.... o fato é que o retorno ideal é sempre com a ponta da mangueira/tubulação levemente imersa naquela camada de mosto puro acima da cama de grãos, preferencialmente rente à parede da panela para que se forme um suave redemoinho, homogeneizando o líquido que entra na panela. Na minha opinião, isso é melhor que qualquer Sparge Arm que existe.

Abraço,

@Guenther, tudo bem?

Cara, ótima formula.

Eu meio que fiquei na duvida quando vi, mas só pra confirmar...
na hora do calculo vc inverteu a ordem, certo?

Fez: K*P + K?

O resultado é o mesmo, mas só pra confirmar.
Valeu a dica! Vou copiar sua formula pra evitar panela transbordando ou perda de eficiencia! hehe

Abs!

 

[pedroeduardops]

@Guether, meu caro... esclareceu demais. Vamos prosseguir esclarecendo com outras dúvidas que eu vou numerar:

1. Sua fórmula é muito boa. Eu apenas sugiro o seguinte: parece que cada kg de grãos absorve 0,90 litros de água. Então no cálculo desse volume poderia ser: (2,5*25)+25-(25*0,90)=65.
No meu caso, com uma panela de 72 litros (com diâmetro de 48 cm), eu tenho a cada cm uma média de 1,8 litros. Se eu considerar o volume do mosto e grãos de 65 litros, eu teria 4 centímetros de altura faltando para a borda da panela.

Você concorda com minha correção em sua fórmula? Será que essa sobra não seria suficiente? Pelo tamanho do cilindro posso aumentar mais 3 centímetros aí, tendo 7 centímetros de sobra.

2. Quanto à resistência da panela de fervura, para não esperar chegar de fora e ter alterar muito as instalações elétricas estou trabalhando nesse limite de 9000 w. Pelos cálculos da planilha que está no tópico específico sobre o assunto eu saio de 78 graus para 98 graus em uns 30 minutos, tempo que estou achando razoável. Quanto ao vigor da fervura, minha cerveja ficaria prejudicada com essa resistência de 9000 w, um pouco menor que sua recomendação?

3. Em um post seu li que o ideal é subir 3 graus por minuto na mostura. Nesse cálculo que fiz de uma resistência de 2000w na panela de mostura eu obterei esse efeito para esses valores informados.

4. Você concorda com essa perda média de 25% entre evaporação na fervura e trub? Posso trabalhar com outro valor médio?

 

[Guenther]

@Guenther, tudo bem?

Cara, ótima formula.

Eu meio que fiquei na duvida quando vi, mas só pra confirmar...
na hora do calculo vc inverteu a ordem, certo?

Fez: K*P + K?

O resultado é o mesmo, mas só pra confirmar.
Valeu a dica! Vou copiar sua formula pra evitar panela transbordando ou perda de eficiencia! hehe

Abs!

Sim, inverti, é verdade...

 

[Guenther]

@Guether, meu caro... esclareceu demais. Vamos prosseguir esclarecendo com outras dúvidas que eu vou numerar:

1. Sua fórmula é muito boa. Eu apenas sugiro o seguinte: parece que cada kg de grãos absorve 0,90 litros de água. Então no cálculo desse volume poderia ser: (2,5*25)+25-(25*0,90)=65.
No meu caso, com uma panela de 72 litros (com diâmetro de 48 cm), eu tenho a cada cm uma média de 1,8 litros. Se eu considerar o volume do mosto e grãos de 65 litros, eu teria 4 centímetros de altura faltando para a borda da panela.

Você concorda com minha correção em sua fórmula? Será que essa sobra não seria suficiente? Pelo tamanho do cilindro posso aumentar mais 3 centímetros aí, tendo 7 centímetros de sobra.

2. Quanto à resistência da panela de fervura, para não esperar chegar de fora e ter alterar muito as instalações elétricas estou trabalhando nesse limite de 9000 w. Pelos cálculos da planilha que está no tópico específico sobre o assunto eu saio de 78 graus para 98 graus em uns 30 minutos, tempo que estou achando razoável. Quanto ao vigor da fervura, minha cerveja ficaria prejudicada com essa resistência de 9000 w, um pouco menor que sua recomendação?

3. Em um post seu li que o ideal é subir 3 graus por minuto na mostura. Nesse cálculo que fiz de uma resistência de 2000w na panela de mostura eu obterei esse efeito para esses valores informados.

4. Você concorda com essa perda média de 25% entre evaporação na fervura e trub? Posso trabalhar com outro valor médio?

1 - Cara, eu não concordo porque fórmulas padrão ou levando em conta essa absorção que tu citou já falharam comigo... por isso que fiz a minha versão, que nunca falhou, ou seja, se eu tiver o espaço que a fórmula diz, eu sei que vai dar certo e até sobre um pouquinho.

2 - Cara, não digo prejudicada, mas sabe-se que é bom ter uma fervura intensa. Exemplo... antigamente eu usava 8000 watts pra ferver 100 litros, e a fervura era suave, abaixo do que eu gostava, por isso que eu por vezes ainda acendia uma chama pequena embaixo. Hoje tenho outro equipamento e coloco pra ferver uns 45 litros, com 5000 watts, e a fervura é simplesmente excelente... bem intensa como eu gosto.

3 - Cara, confundiu ou tu escreveu ao contrário, pois eu nunca escrevi 3 graus por minuto..... ou escrevi errado. O que eu certamente posso ter escrito é 1 grau a cada 3 minutos...... isso sim é um gosto pessoal que eu tenho, mas não que seja o IDEAL. Literaturas mandam só não ser mais rápido que 1 grau por minuto, o que eu já acho excessivamente rápido.

4 - Cara, eu não conto assim..... porque perda pra Trub é TOTALMENTE variável dependendo da cerveja que está fazendo.... eu conto só evaporação, que no geral não tem porque passar de 20% hora.

Abraço,

 

[pedroeduardops]

Obrigado!!