BR112012021988B1

BR112012021988B1 - METHOD AND PASTEURIZER FOR PASTEURIZATION OF A CONTINUOUS PRODUCT CHAIN

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Publication number: BR112012021988B1
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Publication date: 2018-08-21

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(54) Título: MÉTODO E PASTEURIZADOR PARA A PASTEURIZAÇÃO DE UMA CADEIA DE(54) Title: METHOD AND PASTEURIZER FOR THE PASTEURIZATION OF A CHAIN OF

PRODUTOS CONTÍNUA (51) lnt.CI.: A23L 3/00; A23L 3/02; A61L 2/24 (30) Prioridade Unionista: 12/05/2010 DE 10.2010.020.429.3 (73) Titular(es): KHS GMBH (72) Inventor(es): ANDRE RATKE; THOMAS STIENEN (85) Data do Início da Fase Nacional: 31/08/2012CONTINUOUS PRODUCTS (51) lnt.CI .: A23L 3/00; A23L 3/02; A61L 2/24 (30) Unionist Priority: 12/05/2010 DE 10.2010.020.429.3 (73) Holder (s): KHS GMBH (72) Inventor (s): ANDRE RATKE; THOMAS STIENEN (85) National Phase Start Date: 08/31/2012

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MÉTODO E PASTEURIZADOR PARA A PASTEURIZAÇÃO DE UMA CADEIA DE PRODUTOS CONTÍNUAMETHOD AND PASTEURIZER FOR PASTEURIZING A CONTINUOUS PRODUCT CHAIN

A presente invenção refere-se a um dispositivo e método de tratamento de objetos com liquido, particularmente um pasteurizador e um método de operação desse pasteurizador. Produtos delicados, ou seja, produtos que tendem a deteriorar-se rapidamente, incluindo, por exemplo, líquidos tais como leite ou cerveja, são fabricados de forma que sejam duradouros por meio de pasteurização, ou seja, por meio de aquecimento acima de uma certa temperatura limite, em que os germes prejudiciais contidos no produto ou liquido são mortos, durante a pasteurização.The present invention relates to a device and method of treating objects with liquid, particularly a pasteurizer and a method of operating that pasteurizer. Delicate products, that is, products that tend to deteriorate rapidly, including, for example, liquids such as milk or beer, are manufactured in such a way that they are durable by means of pasteurization, that is, by heating above a certain level. limit temperature, in which harmful germs contained in the product or liquid are killed, during pasteurization.

A fim de atingir pasteurização suficiente do produto cheio a ser pasteurizado, um certo número de unidades de pasteurização necessita ser administrado a esse produto cheio. Caso esse número não seja atingido, a durabilidade do produto é prejudicada; caso esse número seja excedido, o sabor do produto cheio pode ser prejudicado, o que, de forma similar, é extremamente indesejável. O número de unidades de pasteurização é função da temperatura real do produto e do período de tempo durante o qual o produto encontra-se nessa temperatura real.In order to achieve sufficient pasteurization of the filled product to be pasteurized, a number of pasteurization units need to be administered to that filled product. If this number is not reached, the product's durability is impaired; if this number is exceeded, the taste of the filled product may be impaired, which, similarly, is extremely undesirable. The number of pasteurization units is a function of the actual product temperature and the length of time the product is at that actual temperature.

Os pasteurizadores são geralmente conhecidos. Os pasteurizadores de interesse no presente são utilizados para pasteurizar uma cadeia de produtos continua. Com este propósito, esse pasteurizador possui uma região de aquecimento, uma região de pasteurização e uma região de resfriamento, em que os produtos repousam sobre um meio de transporte por meio do qual são transportados através das regiões na sequência mencionada acima da entrada para a saída do pasteurizador, em que os produtos são aquecidos, pasteurizados e resfriados nas regiões correspondentes.Pasteurizers are generally known. The pasteurizers of interest in the present are used to pasteurize a continuous product chain. For this purpose, this pasteurizer has a heating region, a pasteurization region and a cooling region, in which the products rest on a means of transport through which they are transported through the regions in the sequence mentioned above from the entrance to the exit pasteurizer, in which the products are heated, pasteurized and cooled in the corresponding regions.

O meio de transporte é, por exemplo, uma correia modular.The means of transport is, for example, a modular belt.

As regiões de tratamento individuais são subdivididas em zonas na direção de movimento dos produtos.The individual treatment regions are subdivided into zones in the direction of movement of the products.

Petição 870180045056, de 28/05/2018, pág. 8/14Petition 870180045056, of 05/28/2018, p. 8/14

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Para fins de transferência de calor, os produtos são pulverizados de cima com um meio de pulverização controlado por temperatura, tal como água. 0 meio de pulverização encontra-se em temperaturas diferentes nas zonas individuais, em que a temperatura é adaptada ao tipo de tratamento respectivamente desejado, ou seja, aquecimento, pasteurização ou resfriamento dos produtos. Para liberar o meio de pulverização, bocais de pulverização dos quais sai o meio de pulverização são dispostos acima do plano de transporte dos recipientes.For the purpose of heat transfer, the products are sprayed from above with a temperature controlled spray medium, such as water. The spraying medium is found at different temperatures in the individual zones, where the temperature is adapted to the type of treatment respectively desired, that is, heating, pasteurization or cooling of the products. To release the spray medium, spray nozzles from which the spray medium exits are arranged above the container transport plane.

Em pasteurizadores de acordo com o estado da técnica, tais como o conhecido por meio de EP 89 911 538.0, o controle de circuito aberto ou circuito fechado desse pasteurizador e também do processo de pasteurização tem lugar porque a velocidade de transporte do meio de transporte e/ou a temperatura do meio de pulverização são alteradas em pelo menos uma zona de tratamento.In pasteurizers according to the state of the art, such as that known by means of EP 89 911 538.0, the control of open circuit or closed circuit of this pasteurizer and also of the pasteurization process takes place because the speed of transport of the means of transport and / or the temperature of the spray medium is changed in at least one treatment zone.

Uma característica comum de todos os pasteurizadores conhecidos é o fato de que, pelo menos em cada zona de tratamento individual, a velocidade de fluxo volumétrico do meio de pulverização, medida em metros cúbicos por hora e metro quadrado de área de tratamento (m³/(h*m²)), é de zero (a pulverização é, portanto, desligada) ou permanece constante. Dever-se-á observar que, até o momento, foram apenas descritos pasteurizadores nos quais a velocidade de fluxo volumétrico é a mesma em todas as zonas de tratamento de um pasteurizador.A common feature of all known pasteurizers is the fact that, at least in each individual treatment zone, the volumetric flow rate of the spray medium, measured in cubic meters per hour and square meter of treatment area (m ³ / (h * m ² )), is zero (spraying is therefore turned off) or remains constant. It should be noted that, so far, only pasteurizers have been described in which the speed of volumetric flow is the same in all treatment areas of a pasteurizer.

Por conta dessas circunstâncias, o estado da técnica conhecido sofre, portanto, da desvantagem de que pasteurizadores ou o processo de pasteurização, no caso de alterações do estado de operação, por exemplo no caso de interrupções induzidas por falhas, flutuações do número de produtos por unidade de tempo etc., podem ser alterados ou adaptados apenas por meio de alteração dos parâmetros deBecause of these circumstances, the known state of the art therefore suffers from the disadvantage that pasteurizers or the pasteurization process, in the case of changes in the operating state, for example in the case of interruptions induced by failures, fluctuations in the number of products per unit of time etc., can be changed or adapted only by changing the parameters of

3/16 processo velocidade de transporte e temperatura do meio de pulverização em zonas de tratamento individuais, o que restringe consideravelmente as possibilidades de ajuste ou controle ideal do pasteurizador ou do processo de pasteurização.3/16 process speed of transport and temperature of the spray medium in individual treatment zones, which considerably restricts the possibilities of adjustment or ideal control of the pasteurizer or the pasteurization process.

O objeto da presente invenção é o de solucionar e melhorar isso, de tal forma que um pasteurizador ou o processo de pasteurização possa ser adaptado de forma aprimorada a estados de operação alterados.The object of the present invention is to solve and improve this, in such a way that a pasteurizer or the pasteurization process can be adapted in an improved way to altered operating states.

Com este propósito, a presente invenção fornece a configuração de um pasteurizador de tal forma que a velocidade de fluxo volumétrico do meio de pulverização possa também ser alterada por meio de controle de circuito aberto ou circuito fechado, em que a velocidade de fluxo volumétrico do meio de pulverização é sempre maior que zero. A presente invenção também fornece um método correspondente.For this purpose, the present invention provides the configuration of a pasteurizer in such a way that the velocity of the volumetric flow of the spraying medium can also be altered by means of open circuit control or closed circuit, in which the velocity of the volumetric flow of the medium spray rate is always greater than zero. The present invention also provides a corresponding method.

A presente invenção será descrita abaixo com base em um exemplo de realização.The present invention will be described below based on an exemplary embodiment.

Em detalhes, as figuras exibem o seguinte:In detail, the figures show the following:

a Fig. 1 exibe uma vista simplificada de um pasteurizador de acordo com a presente invenção; e a Fig. 2 exibe uma ilustração de um estado de operação especifico de um pasteurizador de acordo com a presente invenção.Fig. 1 shows a simplified view of a pasteurizer according to the present invention; and Fig. 2 shows an illustration of a specific operating state of a pasteurizer according to the present invention.

Em testes internos conduzidos pelo depositante, poder-se-á concluir que a transferência de calor entre um recipiente 5 acionado por um meio de pulverização e o meio de pulverização depende, entre outros, também da velocidade de fluxo volumétrico do meio de pulverização.In internal tests conducted by the depositor, it can be concluded that the heat transfer between a container 5 driven by a spray medium and the spray medium depends, among others, also on the speed of the volumetric flow of the spray medium.

Descobriu-se essencialmente que, à medida que aumenta a velocidade de fluxo volumétrico do meio de pulverização, também há uma transferência de calor crescente entre o recipiente 5 e o meio de pulverização.It has essentially been found that as the volumetric flow rate of the spray medium increases, there is also an increased heat transfer between the container 5 and the spray medium.

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Além disso, entretanto, também se concluiu que existe um limite inferior para a velocidade de fluxo volumétrico, abaixo da qual não há mais nenhuma troca de calor entre o recipiente 5 e o meio de pulverização ou nenhuma troca de calor que possa ser representada em modelo matemático, particularmente nenhuma troca de calor que possa ser prevista matematicamente.In addition, however, it has also been concluded that there is a lower limit for the volumetric flow velocity, below which there is no longer any heat exchange between container 5 and the spray medium or any heat exchange that can be represented in model mathematical, particularly no heat exchange that can be predicted mathematically.

Este limite inferior da velocidade de fluxo volumétrico é representado em forma simplificada e é atingido quando o recipiente 5 não for mais completamente umedecido constantemente pelo meio de pulverização.This lower limit of the volumetric flow velocity is represented in a simplified form and is reached when the container 5 is no longer completely moistened constantly by the spray medium.

Também se concluiu que existe um limite superior para a velocidade de fluxo volumétrico do meio de pulverização, acima do qual um aumento adicional da velocidade de fluxo volumétrico não traz nenhum aumento adicional da transferência de calor entre o recipiente 5 e o meio de pulverização.It has also been found that there is an upper limit to the volumetric flow rate of the spray medium, above which an additional increase in the volumetric flow rate does not bring about any further increase in the heat transfer between the container 5 and the spray medium.

Por meio de extensos testes domésticos conduzidos pelo depositante, foi possível definir parâmetros, constantes e fatores de influência com base nos quais a transferência de calor entre a velocidade de fluxo volumétrico do meio de pulverização e o recipiente 5 na velocidade de fluxo volumétrico máxima útil apresentada acima pode ser prevista matematicamente.Through extensive domestic tests conducted by the depositor, it was possible to define parameters, constants and influencing factors on the basis of which the heat transfer between the volumetric flow velocity of the spray medium and the container 5 at the maximum useful volumetric flow velocity presented above can be predicted mathematically.

Por meio de testes domésticos adicionais conduzidos pelo depositante, também foi surpreendentemente possível determinar que a transferência de calor entre o meio de pulverização e o recipiente 5 pode também ser prevista matematicamente para as velocidades de fluxo volumétrico entre os dois valores limite apresentados acima para a velocidade de fluxo volumétrico do meio de pulverização. Devido a essa descoberta, é agora possível, pela primeira vez, adaptar um pasteurizador ou o processo de pasteurização a situações de operação alteradas, não apenasThrough additional domestic tests conducted by the depositor, it was also surprisingly possible to determine that the heat transfer between the spray medium and the container 5 can also be predicted mathematically for the volumetric flow velocities between the two limit values presented above for the velocity volumetric flow rate of the spraying medium. Because of this discovery, it is now possible, for the first time, to adapt a pasteurizer or pasteurization process to changed operating situations, not just

5/16 variando-se os parâmetros velocidade de transporte e temperatura do meio de pulverização, mas também variando-se a velocidade de fluxo volumétrico do meio de pulverização. Neste ponto, dever-se-á indicar expressamente que é possível, de forma similar, realizar essas adaptações variando unicamente a velocidade de fluxo volumétrico do meio de pulverização. É possível, de forma similar, para adaptar o pasteurizador 1 ou o processo de pasteurização, utilizar e variar os parâmetros mencionados acima e/ou outros em quaisquer combinações.5/16 by varying the transport speed and temperature parameters of the spraying medium, but also varying the speed of the volumetric flow of the spraying medium. At this point, it should be expressly stated that it is possible, in a similar way, to make these adaptations by varying only the speed of the volumetric flow of the spraying medium. It is possible, in a similar way, to adapt pasteurizer 1 or the pasteurization process, to use and vary the parameters mentioned above and / or others in any combinations.

A fim de elaborar o modelo matemático básico da transferência de calor entre o meio de pulverização e o recipiente 5, é absolutamente necessário determinar, para cada tipo de recipiente a ser pasteurizado, qual transferência de calor tem lugar entre esse tipo de recipiente e o meio de pulverização e como essa transferência de calor é alterada quando, por exemplo, a temperatura inicial do recipiente T, a temperatura do meio de pulverização Tl, T2, T3, a velocidade de transporte v e a velocidade de fluxo volumétrico do meio de pulverização V°i,2,3 possuem valores diferentes.In order to elaborate the basic mathematical model of the heat transfer between the spray medium and the container 5, it is absolutely necessary to determine, for each type of container to be pasteurized, which heat transfer takes place between that type of container and the medium spray rate and how that heat transfer is altered when, for example, the initial temperature of the container T, the temperature of the spray medium T1, T2, T3, the transport speed v and the volumetric flow rate of the spray medium V ° i , 2,3 have different values.

O que deve ser determinado, portanto, é a alteração da transferência de calor entre o meio de pulverização e o tipo específico de recipiente a ser pasteurizado ao variarse um, vários ou todos os parâmetros relevantes.What must be determined, therefore, is the change in heat transfer between the spray medium and the specific type of container to be pasteurized by varying one, several or all relevant parameters.

Caso a alteração da transferência de calor quando um ou mais dos parâmetros mencionados acima ou adicionais variarem para um tipo de recipiente seja conhecida, é possível adaptar o processo de pasteurização também por meio da variação da velocidade de fluxo volumétrico V’1,2,3 do meio de pulverização.If the change in heat transfer when one or more of the aforementioned or additional parameters vary for a type of container is known, it is possible to adapt the pasteurization process also by varying the volumetric flow rate V'1,2,3 spray medium.

A partir do conhecimento obtido desta forma, é possível calcular e, portanto, também monitorar o processo deFrom the knowledge obtained in this way, it is possible to calculate and, therefore, also to monitor the process of

6/16 pasteurização para cada recipiente individual 5 durante a sua pasteurização.6/16 pasteurization for each individual container 5 during their pasteurization.

Com este propósito, entretanto, é absolutamente essencial que o recipiente 5 seja pasteurizado a todo momento durante o processo de pasteurização e encontre-se em um estado tal em que a troca de calor entre o recipiente e o ambiente circunvizinho possa ser calculada com precisão suficiente e levada em consideração. Caso o recipiente 5 encontre-se a qualquer momento fora desse estado e, portanto, possa trocar calor, por exemplo, de forma descontrolada com o seu ambiente circunvizinho, não é mais possível continuar a calcular o processo de pasteurização, o que resulta no risco de pasteurização excessiva ou falta de pasteurização indesejável. Essa situação pode surgir, por exemplo, no caso de parada da máquina quando o recipiente 5 estiver em repouso livremente sobre o meio de transporte com o meio de pulverização desligado, em que todos os parâmetros que definem troca de calor entre esse recipiente e o seu ambiente circunviznho, tal como temperatura ambiente, umidade do ar, velocidade de fluxo do ar etc., não são conhecidos.For this purpose, however, it is absolutely essential that container 5 is pasteurized at all times during the pasteurization process and is in such a state that the heat exchange between the container and the surrounding environment can be calculated with sufficient precision and taken into account. If container 5 is out of that state at any time and therefore can exchange heat, for example, in an uncontrolled manner with its surrounding environment, it is no longer possible to continue calculating the pasteurization process, which results in the risk excessive pasteurization or lack of undesirable pasteurization. This situation can arise, for example, in the case of stoppage of the machine when the container 5 is resting freely on the means of transport with the spraying means turned off, in which all the parameters that define heat exchange between that container and yours surrounding environment, such as room temperature, air humidity, air flow speed etc., are not known.

A todo momento durante o processo de pasteurização, portanto, particularmente mesmo no caso de mau funcionamento da máquina ou suspensão da produção etc., um recipiente 5 a ser pasteurizado deve ser exposto a condições ambiente definidas de tal forma que a troca de calor entre o recipiente 5 e o seu ambiente circunvizinho permaneça capaz de ser calculada.At all times during the pasteurization process, therefore, particularly even in the event of machine malfunction or production suspension etc., a container 5 to be pasteurized must be exposed to defined ambient conditions in such a way that the heat exchange between the container 5 and its surrounding environment remains capable of being calculated.

Por fim, fica claro a partir deste requisito prévio que o recipiente 5 deve ser constantemente acionado por um meio de pulverização sob temperatura conhecida Ti,₂,3, em que, por um lado, a velocidade de fluxo volumétrico V°i_/2;3 do meio de pulverização deve também ser conhecida e, por outro lado, a velocidade de fluxo volumétrico V°i,₂,₃ deve serFinally, it is clear from this prerequisite that container 5 must be constantly driven by a spraying medium at a known temperature Ti, ₂ , 3, in which, on the one hand, the volumetric flow rate V ° i _{/ 2; 3} of the spray medium must also be known and, on the other hand, the volumetric flow rate V ° i, ₂ , ₃ must be

7/16 pelo menos suficientemente grande para que o recipiente 5 seja constantemente umedecido completamente com meio de pulverização durante o processo de pulverização.7/16 at least large enough that the container 5 is constantly moistened completely with spray medium during the spraying process.

A fim de calcular o processo de pasteurização, para cada momento durante o processo de pasteurização, é determinada a transferência de calor entre o recipiente 5 e o meio de pulverização, em que, entre outros, a temperatura iniciai do recipiente, a temperatura do meio de pulverização Ti,₂,3, a velocidade de fluxo volumétrico V°_1(2/3 do meio de pulverização e, por exemplo, também a velocidade de transporte v do recipiente são levadas em consideração. Considerando pelo menos o período de tempo no qual esses parâmetros possuem valores inalterados, são determinadas a alteração da temperatura do recipiente 5 e, portanto, também a sua temperatura durante o período de tempo e/ou sua temperatura final após o término do período de tempo e, como resultado, as unidades de pasteurização administradas desta forma podem também ser calculadas.In order to calculate the pasteurization process, for each moment during the pasteurization process, the heat transfer between the container 5 and the spraying medium is determined, in which, among others, the initial temperature of the container, the temperature of the medium spray rate Ti, ₂ , 3, the volumetric flow rate V ° _{1 (2/3} of the spraying medium and, for example, also the transport speed v of the container are taken into account. Considering at least the time period in the which these parameters have unchanged values, the temperature change of the container 5 and, therefore, its temperature during the time period and / or its final temperature after the end of the time period and, as a result, the units of pasteurization administered in this way can also be calculated.

Quando pelo menos um dos parâmetros relevantes assumir um valor diferente, o cálculo prossegue utilizando os novos valores e, como resultado, todo o processo de pasteurização é calculado.When at least one of the relevant parameters takes on a different value, the calculation proceeds using the new values and, as a result, the entire pasteurization process is calculated.

A fim de conduzir o método de acordo com a presente invenção, um pasteurizador 1 é equipado com sensores que monitoram o estado operacional pelo menos do pasteurizador 1 e/ou pelo menos de parte do sistema geral de produção. Utilizando sensores apropriados, tais como os que foram conhecidos por um longo período dos técnicos no assunto, são registradas informações, por exemplo, sobre o grau em que os meios de transporte 3 são ocupados ou cheios com recipientes 5, as temperaturas Ti,₂,3 do meio de pulverização nas zonas de tratamento individuais, a velocidade de transporte v do meio de transporte 3 etc.In order to conduct the method according to the present invention, a pasteurizer 1 is equipped with sensors that monitor the operational status of at least pasteurizer 1 and / or at least part of the general production system. Using appropriate sensors, such as those that have been known for a long time by those skilled in the art, information is recorded, for example, on the degree to which the means of transport 3 are occupied or filled with containers 5, the temperatures Ti, ₂ , 3 of the spray medium in the individual treatment zones, the transport speed v of the transport medium 3 etc.

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Estas informações são transmitidas para um dispositivo de controle apropriado 7, tal como um dispositivo de processamento eletrônico de dados.This information is transmitted to an appropriate control device 7, such as an electronic data processing device.

Os valores nominais e procedimentos de pasteurização 5 nominais para todos os produtos relevantes a serem pasteurizados são também preferencialmente armazenados nesse dispositivo de controle 7.The nominal values and nominal pasteurization procedures 5 for all relevant products to be pasteurized are also preferably stored in this control device 7.

Também são preferencialmente armazenados nesse dispositivo de controle 7, para todos os tipos relevantes de recipiente ou produto, todos os detalhes relevantes com referência às mudanças da transferência de calor entre o recipiente e o meio de pulverização em função dos parâmetros relevantes. Além disso, o dispositivo de controle 7 é conectado a elementos de ajuste apropriados do pasteurizador 1, tais como bombas 6, válvulas, elementos de aquecimento, motores de direcionamento etc. e é capaz de influenciar ativamente esses elementos de ajuste em termos do seu modo de operação ou modo de ação.Also preferably stored in this control device 7, for all relevant types of container or product, all relevant details with reference to changes in heat transfer between the container and the spraying medium depending on the relevant parameters. In addition, the control device 7 is connected to appropriate adjustment elements of pasteurizer 1, such as pumps 6, valves, heating elements, steering motors etc. and is able to actively influence these adjustment elements in terms of their mode of operation or mode of action.

A variação ou o controle da velocidade de fluxo volumétrico do meio de pulverização tem lugar pelo menos em uma das zonas de tratamento, mas preferencialmente para todas as zonas de tratamento, em gue preferencialmente a velocidade de fluxo volumétrico pode ser controlada separadamente por meio de controle de circuito aberto ou circuito fechado para cada zona de tratamento individual.The variation or control of the volumetric flow velocity of the spraying medium takes place in at least one of the treatment zones, but preferably for all treatment zones, where preferably the volumetric flow velocity can be controlled separately by means of control open circuit or closed circuit for each individual treatment zone.

A velocidade de fluxo volumétrico do meio de pulverização é preferencialmente produzida por bombas d'água de processo (denominadas a seguir bombas hidráulicas) que são dirigidas, por exemplo, por motores controlados por frequência pois, desta forma, a velocidade de fluxo volumétrico pode ser produzida e também alterada de forma particularmente economizadora de energia.The volumetric flow velocity of the spraying medium is preferably produced by process water pumps (hereinafter referred to as hydraulic pumps), which are driven, for example, by frequency-controlled motors because, in this way, the volumetric flow velocity can be produced and also modified in a particularly energy-saving manner.

A velocidade de fluxo volumétrico pode também ser influenciada por válvulas de controle de fluxo e/ou linhasThe speed of volumetric flow can also be influenced by flow control valves and / or lines

9/16 de passagem e/ou por válvulas de pulverização que possuem uma velocidade de fluxo de volume de liberação variável.9/16 pass and / or spray valves that have a variable release volume flow rate.

A velocidade de fluxo volumétrico pode também ser alterada por algumas das válvulas de pulverização disponíveis que são totalmente abertas ou fechadas por meio de controle de circuito aberto ou circuito fechado.The volumetric flow rate can also be changed by some of the available spray valves that are fully open or closed by means of open circuit or closed circuit control.

controle de circuito aberto ou circuito fechado do processo de pasteurização tem lugar inicialmente da forma conhecida, segundo a qual o programa de pasteurização apropriado é selecionado em função do produto a ser pasteurizado. Como se sabe por meio do estado da técnica, o controlador do pasteurizador reage de forma autônoma a mudanças do estado de operação, que são relatadas para o controlador, por exemplo, pelos sensores ou, de outra forma, por intervenções manuais ativas pelo pessoal operacional, em que, segundo o estado da técnica, o processo de pasteurização é adaptado ao estado de operação alterado variando-se os parâmetros velocidade de transporte v e temperatura T_1/2,3 do meio de pulverização.Open circuit or closed circuit control of the pasteurization process takes place initially in the known way, according to which the appropriate pasteurization program is selected depending on the product to be pasteurized. As is known from the state of the art, the pasteurizer controller reacts autonomously to changes in the operating state, which are reported to the controller, for example, by the sensors or, otherwise, by active manual interventions by the operational personnel , in which, according to the state of the art, the pasteurization process is adapted to the changed operating state by varying the transport speed parameters and temperature T _1/2 , 3 of the spray medium.

Como inovação sobre esse estado da técnica, em um pasteurizador 1 de acordo com a presente invenção, a velocidade de fluxo volumétrico V°i,2,3 do meio de pulverização pelo menos em uma zona de tratamento 2 pode também variar. Neste caso, em função do estado de operação atual e do conhecimento do comportamento de transferência de calor alterado, o controlador 7 do pasteurizador 1 age sobre os parâmetros do pasteurizador 1 que podem ser influenciados ou alterados, de forma a atingir uma adaptação vantajosa do processo de pasteurização para o estado de operação alterado.As an innovation on this state of the art, in a pasteurizer 1 according to the present invention, the volumetric flow rate V ° i, 2,3 of the spray medium in at least one treatment zone 2 can also vary. In this case, depending on the current operating state and the knowledge of the changed heat transfer behavior, controller 7 of pasteurizer 1 acts on the parameters of pasteurizer 1 that can be influenced or changed, in order to achieve an advantageous adaptation of the process pasteurisation for the changed operating state.

As mudanças podem, neste caso, ser influenciadas por um controle de circuito fechado ou por um controle de circuito aberto dos parâmetros em questão ou dos elementos de ajuste que influenciam os mencionados parâmetros, ou seja, asThe changes can, in this case, be influenced by a closed-loop control or by an open-loop control of the parameters in question or of the adjustment elements that influence the mentioned parameters, that is, the

10/16 bombas 6, válvulas, elementos de aquecimento e motores de direcionamento.10/16 pumps 6, valves, heating elements and steering motors.

A presente invenção será explicada com mais detalhes abaixo com base em exemplos de realizações.The present invention will be explained in more detail below based on examples of embodiments.

EXEMPLO 1EXAMPLE 1

SUSPENSÃO DA PRODUÇÃOPRODUCTION SUSPENSION

Caso haja suspensão da produção, ou seja, uma parada do meio de transporte 3 do pasteurizador 1, é absolutamente necessário, conforme amplamente discutido acima, expor os recipientes 5 a condições ambiente definidas. Esta necessidade requer, por sua vez, que a velocidade de fluxo volumétrico do meio de pulverização em pasteurizadores de acordo com o estado da técnica seja mantida inalterada, o que traz custos de energia consideráveis para o bombeamento constante e controle da temperatura de um volume considerável do meio de pulverização.If production is suspended, that is, a stop of the means of transport 3 of the pasteurizer 1, it is absolutely necessary, as widely discussed above, to expose the containers 5 to defined ambient conditions. This need, in turn, requires that the speed of volumetric flow of the spraying medium in pasteurizers according to the state of the art be kept unchanged, which brings considerable energy costs for constant pumping and temperature control of a considerable volume. spray medium.

Ao aplicar-se a presente invenção, é agora possível pela primeira vez reduzir a velocidade de fluxo volumétrico V°i,2,3 do meio de pulverização em pelo menos uma das zonas de tratamento e, como resultado, os custos de energia podem ser consideravelmente reduzidos.When applying the present invention, it is now possible for the first time to reduce the volumetric flow rate V ° i, 2.3 of the spray medium in at least one of the treatment zones and, as a result, energy costs can be reduced. considerably reduced.

Conforme discutido acima, é possível, neste caso, reduzir a velocidade de fluxo volumétrico V°_1j2,3 do meio de pulverização até um ponto tal que o recipiente ainda seja totalmente umedecido pelo meio de pulverização, sem perder a capacidade de calcular matematicamente o processo de pasteurização.As discussed above, it is possible, in this case, to reduce the volumetric flow velocity V ° _1j2 , 3 of the spraying medium to a point such that the container is still fully moistened by the spraying medium, without losing the ability to calculate the process mathematically. pasteurization.

EXEMPLO 2EXAMPLE 2

REDUÇÃO DA SAÍDAOUTPUT REDUCTION

Caso haja fornecimento reduzido de recipientes 5, costumase, nos pasteurizadores 1 de acordo com o estado da técnica, continuar a operar o pasteurizador de forma inalterada ou, de outra forma, desligá-lo completamente, ou seja, não permitir que nenhum recipiente 5 entre noIf there is a reduced supply of containers 5, it is customary, in pasteurizers 1 according to the state of the art, to continue to operate the pasteurizer unchanged or, otherwise, to shut it down completely, that is, not to allow any container 5 to enter. at the

11/16 pasteurizador 1 até que haja novamente uma quantidade suficiente de recipientes disponível.11/16 pasteurizer 1 until sufficient containers are available again.

Neste caso, é particularmente importante que a operação inalterada de um pasteurizador 1 quando houver fornecimento reduzido de recipientes faça com que o meio de transporte 3 não seja totalmente ocupado, o que, por fim, gera grau reduzido de eficiência do sistema geral e aumento do custo unitário de cada recipiente pasteurizado 5.In this case, it is particularly important that the unchanged operation of a pasteurizer 1 when there is a reduced supply of containers, means that the means of transport 3 is not fully occupied, which ultimately generates a reduced degree of efficiency of the general system and an increase in the unit cost of each pasteurized container 5.

Aplicando-se a presente invenção, é agora possível operar o pasteurizador 1 de forma que a velocidade de transporte e também a velocidade de fluxo volumétrico V°i,₂,3 do meio de pulverização variam, sendo, por exemplo, reduzidas e, como resultado, são geralmente possíveis a ocupação completa do meio de transporte 3 e um processo de pasteurização adaptado a essa velocidade de transporte reduzida v.Applying the present invention, it is now possible to operate the pasteurizer 1 in such a way that the transport speed as well as the volumetric flow rate V ° i, ₂ , 3 of the spray medium vary, being, for example, reduced and, as As a result, complete occupation of the means of transport 3 and a pasteurization process adapted to this reduced transport speed v.

Esta situação é exibida na Fig. 2.This situation is shown in Fig. 2.

Caso haja um fornecimento reduzido de recipientes 5 acima no fluxo do pasteurizador 1, de acordo com a presente invenção, em primeiro lugar, a velocidade do meio de transporte 3 é reduzida da velocidade νχ para a velocidade v₂, em que a velocidade v₂ é selecionada de tal forma que o meio de transporte 3 seja completamente cheio com recipientes 5, mesmo ao fornecer-se uma quantidade reduzida de recipientes 5.If there is a reduced supply of containers 5 above in the flow of the pasteurizer 1, according to the present invention, firstly, the speed of the transport medium 3 is reduced from the speed νχ to the speed v ₂ , where the speed v ₂ it is selected in such a way that the means of transport 3 is completely filled with containers 5, even when supplying a reduced quantity of containers 5.

Ao reduzir-se a By reducing velocidade velocity de in transporte transport v, o período v, the period de in tempo decorido decorated time para a passagem através for passing through de uma zona of a zone de in tratamento com treatment with comprimento length s s é estendido do período is extended from the period de in tempo ti para ti time for o período the period de in tempo t₂.time t ₂ . Neste caso, In this case, é is

essencial que de tempo ti e temperatura processo de temperatura os recipientes 5, ao final dos dois períodos t₂, devam, em cada caso, exibir alteração de idêntica At, pois proporciona-se para o pasteurização que seja atingida uma certa T ao final de uma zona de tratamento.It is essential that from time ti and temperature process temperature the containers 5, at the end of the two periods t ₂ , must, in each case, show alteration of identical At, because it is provided for pasteurization that a certain T is reached at the end of a treatment zone.

Consequentemente, necessita-se que ΔΤ1 = ΔΤ2.Consequently, ΔΤ1 = ΔΤ2 is required.

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Em virtude da presente invenção, o tempo que é adicionalmente disponível pode agora ser utilizado para aquecer os recipientes 5 mais lentamente por meio da redução da velocidade de fluxo volumétrico V°i,₂,₃ do meio de pulverização, de tal forma que a mudança de temperatura nominal ΔΤ2 seja atingida em bom tempo mas não à frente da programação, de forma a possibilitar economia de energia. Consequentemente, também é possível, naturalmente, permitir que o processo de resfriamento que é costumeiro na pasteurização siga mais lentamente, de forma similar.By virtue of the present invention, the time that is additionally available can now be used to heat the containers 5 more slowly by reducing the velocity of the volumetric flow V ° i, ₂ , ₃ of the spraying medium, in such a way that the change nominal temperature ΔΤ2 is reached in good weather but not ahead of the schedule, in order to allow energy savings. Consequently, it is also possible, of course, to allow the cooling process that is customary in pasteurization to proceed more slowly, in a similar way.

De forma análoga, naturalmente também é possível, no caso de maior fluxo de entrada de recipientes, operar o pasteurizador 1 em velocidade mais alta v, em que os recipientes 5 também atingem a mudança de temperatura nominal dentro do período de tempo agora reduzido devido a uma velocidade de fluxo volumétrico adequadamente mais alta V°i,2,3 do meio de pulverização.Similarly, of course, it is also possible, in the case of a greater inflow of containers, to operate the pasteurizer 1 at a higher speed v, in which the containers 5 also reach the nominal temperature change within the now reduced time period due to a suitably higher volumetric flow rate V ° i, 2.3 of the spray medium.

Compreender-se-á no presente que, no lugar de uma mudança de temperatura nominal, pode-se também fazer com que seja atingida uma temperatura nominal sem abandonar o escopo de proteção da presente invenção.It will be understood in the present that, instead of a change in the nominal temperature, it is also possible to achieve a nominal temperature without abandoning the scope of protection of the present invention.

EXEMPLO 3EXAMPLE 3

TIPOS DIFERENTES DE RECIPIENTESDIFFERENT TYPES OF CONTAINERS

Devido ao princípio de operação, um pasteurizador 1 pode ser projetado idealmente apenas para um tipo de recipiente a ser pasteurizado. Caso seja fornecido o uso desse pasteurizador 1 para pasteurizar diferentes tipos de recipientes, entretanto, esse pasteurizador 1 deve ser necessariamente configurado de tal forma que o recipiente que possui a maior necessidade de aquecimento e resfriamento e possui a pior transferência de calor possa ainda ser pasteurizado de forma confiável.Due to the operating principle, a pasteurizer 1 can ideally be designed only for one type of container to be pasteurized. If the use of this pasteurizer 1 is provided to pasteurize different types of containers, however, this pasteurizer 1 must necessarily be configured in such a way that the container that has the greatest need for heating and cooling and has the worst heat transfer can still be pasteurized. reliably.

Para a pasteurização de outros tipos de recipiente, o processo de pasteurização de acordo com o estado da técnicaFor pasteurization of other types of containers, the pasteurization process according to the state of the art

13/16 somente é adaptado por meio da variação dos parâmetros velocidade de transporte v e temperatura Ti,₂,3 do meio de pulverização. Embora em um processo de pasteurização adaptado desta forma geralmente seja ainda atingida uma pasteurização do produto livre de problemas, com este propósito frequentemente é necessário um maior gasto de energia, o que, por fim, gera custos mais altos por produto.13/16 is only adapted by varying the transport speed and temperature parameters Ti, ₂ , 3 of the spray medium. Although in a pasteurization process adapted in this way, problem-free pasteurization of the product is generally still achieved, for this purpose it is often necessary to spend more energy, which ultimately generates higher costs per product.

Segundo a presente invenção, propõe-se, além ou no lugar da variação dos parâmetros velocidade de transporte v e/ou temperatura Ti,₂,3 do meio de pulverização, variar a velocidade de fluxo volumétrico de parâmetro V°₁₍₂,3 do meio de pulverização, a fim de adaptar um pasteurizador real 1 ou um processo de pasteurização a diferentes tipos de recipientes.According to the present invention, it is proposed, in addition to or in place of the variation of the transport speeds v and / or temperature Ti, ₂ , 3 of the spraying medium, to vary the volumetric flow rate of parameter V ° _{1 (2} , 3 of the spraying means, in order to adapt a real pasteurizer 1 or a pasteurization process to different types of containers.

Neste caso, é particularmente vantajoso se, para a pasteurização de diferentes tipos de recipientes, forem fornecidas diferentes velocidades de fluxo volumétrico V°i,2,3 do meio de pulverização para cada um desses diferentes tipos de recipientes.In this case, it is particularly advantageous if, for the pasteurization of different types of containers, different volumetric flow rates V ° i, 2.3 of the spray medium are provided for each of these different types of containers.

Em virtude deste procedimento, é possível, por exemplo, tratar um recipiente 5 que possui menor necessidade de aquecimento ou resfriamento e boa transferência de calor com menor velocidade de fluxo volumétrico V°i_;2,₃ do meio de pulverização em comparação com um recipiente 5 que possui alta necessidade de aquecimento ou resfriamento e má transferência de calor.As a result of this procedure, it is possible, for example, to treat a container 5 which has less need for heating or cooling and good heat transfer with a lower volumetric flow rate V ° i _{; 2} , ₃ of the spray medium compared to a container 5 that has a high need for heating or cooling and poor heat transfer.

Este aspecto da presente invenção é particularmente importante ao considerar-se o fato de que o tamanho e a velocidade de transporte de um pasteurizador são determinados essencialmente pelo diâmetro dos recipientes e pela saída desejada do pasteurizador (recipientes/hora), pois uma extensão ou pegada para o pasteurizador 1 resultaThis aspect of the present invention is particularly important when considering the fact that the size and transport speed of a pasteurizer are determined essentially by the diameter of the containers and the desired output of the pasteurizer (containers / hour), as an extension or footprint for pasteurizer 1 results

14/16 dos fatores diâmetro do recipiente, número de recipientes por hora e tempo de pasteurização.14/16 of the factors container diameter, number of containers per hour and pasteurization time.

Devido à variação da velocidade de fluxo volumétrico V°i,₂,3 do meio de pulverização, conforme proposto pela presente invenção, é obtido um número muito maior de pares de valores dos parâmetros variáveis para os quais é possível operar um pasteurizador 1, de tal forma que o meio de transporte esteja sempre totalmente ocupado, mesmo para uma ampla variedade de diferentes diâmetros de recipientes, mediante adesão precisa ao tempo de pasteurização.Due to the variation of the volumetric flow velocity V ° i, ₂ , 3 of the spraying medium, as proposed by the present invention, a much larger number of pairs of variable parameter values is obtained for which it is possible to operate a pasteurizer 1, according to such that the means of transport is always fully occupied, even for a wide variety of different diameters of containers, through precise adherence to the pasteurization time.

Como forma de exemplo, pode-se fornecer, para uma saída previamente definida do pasteurizador, ação sobre um recipiente pequeno 5 que possui baixa necessidade de aquecimento e boa transferência de calor sob baixa velocidade de transporte v com baixa velocidade de fluxo volumétrico V°i,₂,₃ do meio de pulverização, enquanto um recipiente grande 5 que possui alta necessidade de aquecimento e má transferência de calor é acionado em alta velocidade de transporte v com alta velocidade de fluxo volumétrico V°i,₂₍₃ para uma saída idêntica.As an example, it is possible to provide, for a previously defined output of the pasteurizer, action on a small container 5 that has low heating need and good heat transfer under low transport speed v with low speed of volumetric flow V ° i , ₂ , ₃ of the spraying medium, while a large container 5 which has a high need for heating and poor heat transfer is triggered at high transport speed v with high speed of volumetric flow V ° i, _{2 (3} for an identical outlet .

Em virtude deste procedimento, de forma geral, atinge-se ocupação plena do pasteurizador 1 mesmo com diferentes diâmetros de recipiente, o que, por fim, gera baixos custos de pasteurização por recipiente.As a result of this procedure, in general, full occupation of pasteurizer 1 is achieved even with different container diameters, which, ultimately, generates low pasteurization costs per container.

EXEMPLO 4EXAMPLE 4

LACUNAS NO FLUXO DE PRODUTOLACUNAS IN THE PRODUCT FLOW

Em certas situações operacionais, pode ocorrer que o fornecimento de recipientes 5 para o pasteurizador seja interrompido completamente por um certo intervalo de tempo, de tal forma que o meio de transporte 3 possua uma área que não contém recipientes 5. Devido ao modo de operação de um pasteurizador 1, essa lacuna no fluxo de recipientes deve ser movida através do pasteurizador 1 na mesma velocidade v como se o meio de transporte 3 fosse totalmente ocupado comIn certain operational situations, it may happen that the supply of containers 5 to the pasteurizer is completely interrupted for a certain period of time, in such a way that the means of transport 3 has an area that does not contain containers 5. Due to the operation mode of a pasteurizer 1, this gap in the flow of containers must be moved through the pasteurizer 1 at the same speed v as if the means of transport 3 were fully occupied with

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Tl, T2, T3 recipientes 5. Em pasteurizadores conhecidos 1, a única reação para essa lacuna é o fato de que a temperatura T_1/2,₃do meio de pulverização na zona de tratamento correspondente 2 na qual está localizada a lacuna em cada caso é reduzida em uma certa temperatura.T1, T2, T3 containers 5. In known pasteurizers 1, the only reaction to this gap is the fact that the temperature T _1/2 , ₃ of the spray medium in the corresponding treatment zone 2 in which the gap is located in each case is reduced by a certain temperature.

Segundo a presente invenção, propõe-se a redução da velocidade de fluxo volumétrico do meio de pulverização nas zonas de tratamento 2 nas quais está localizada essa lacuna ou nas zonas de tratamento 2 que não contêm recipientes devido a uma lacuna no fluxo de recipientes.According to the present invention, it is proposed to reduce the speed of the volumetric flow of the spraying medium in the treatment zones 2 in which this gap is located or in the treatment zones 2 that do not contain containers due to a gap in the flow of containers.

Devido a essa redução da velocidade de fluxo volumétrico, os custos incorridos por perdas de calor e pela produção da velocidade de fluxo volumétrico podem ser reduzidos. Compreender-se-á que as situações de operação mencionadas nos exemplos de realizações e as medidas associadas a essas situações de operação (incluindo na combinação correspondente) são meros exemplos e não limitam o escopo da presente invenção. Particularmente, esses exemplos de realizações não limitam o escopo da presente invenção ao efeito de que as mencionadas combinações de situação de operação e medida devem ser necessariamente mantidas. Por outro lado, a presente invenção também se estende a outras, 1 a 1, 1 a n e n a 1 combinações dos mencionados acima e situações e medidas de operação adicionais.Due to this reduction in volumetric flow velocity, the costs incurred by heat losses and the production of volumetric flow velocity can be reduced. It will be understood that the operating situations mentioned in the examples of realizations and the measures associated with those operating situations (including in the corresponding combination) are merely examples and do not limit the scope of the present invention. In particular, these examples of realizations do not limit the scope of the present invention to the effect that the aforementioned combinations of operating and measurement situations must necessarily be maintained. On the other hand, the present invention also extends to others, 1 to 1, 1 to n and n to 1 combinations of those mentioned above and additional operating situations and measures.

LISTA DE REFERÊNCIAS pasteurizador zonas de tratamento meio de transporte dispositivo de controle recipiente bomba dispositivo de controle temperatura do meio de pulverizaçãoREFERENCE LIST pasteurizer treatment zones means of transport container control device pump spray medium temperature control device

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ΔΤ1, ΔΤ2 V°l,2,3 pulverização 5 tl, t2 sΔΤ1, ΔΤ2 V ° l, 2.3 spray 5 tl, t2 s

mudanças de temperatura velocidade de fluxo volumétrico do meio de períodos de tempo comprimento da zona de tratamentotemperature changes volumetric flow velocity in the middle of time periods length of treatment zone

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Claims

1. Method for pasteurizing a continuous product chain in a device that has a heating region, a pasteurization region and a cooling region and that has means of transport that pass the products through the regions in the sequence mentioned above from from the entrance to the exit of the device, in which heating, pasteurization and cooling are achieved by means of heat transfer between the products and a spraying medium, preferably water, with which the products are sprayed, in which the regions, in direction of movement of the products, are subdivided into treatment zones in which the temperature of the spray medium is adapted to the desired consequence of heat transfer in the zone, the method characterized by the fact that, to vary the pasteurization process, a change of the volumetric flow rate V'1,2,3 of the spraying medium in at least one treatment zone (2), in which the flow rate The volumetric volume V ° i _r 2.3 of the spray medium is changed between a maximum value and a minimum value.

2. Method according to claim 1, characterized by the fact that, to vary the pasteurization process, the temperature of the spray medium Ti, ₂ , 3 and / or the speed v of the transport medium (3) can be additionally changed.

Method according to either of claims 1 or 2, characterized in that, for the pasteurization of different types of containers, different volumetric flow rates V ° i _r 2.3 of the spray medium are provided.

according to any one characterized by the fact that the volumetric V'1,2,3

4. Method, from claims 1 to 3, spray speed, flow in certain situations of the middle operation of the

35 pasteurizer (1), is reduced at least in a zone of

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treatment (2) in Comparation with the velocity in flow normal volumetric. 5. Method, according with any an of claims 1 to 3, characterized by the fact in that volumetric flow rate V'i _r 2.3 the middle one spraying, in

certain operating situations of the pasteurizer (1), it is increased at least in one treatment zone (2) in comparison with the normal volumetric flow rate.

Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a certain temperature change in a container (5) to be pasteurized can be achieved in a longer period of time under volumetric flow velocity V ^o spray medium.

Method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a certain change in temperature of a container (5) to be pasteurized can be achieved in a shorter period of time under volumetric flow velocity V ^o spray medium.

8. Pasteurizer (1) for the pasteurization of a continuous product chain, with which a method as defined in any one of claims 1 to 7 can be carried out, in which the device has a heating region, a pasteurization region and a region, together with means of transport that pass the products through the regions in the sequence mentioned above, from the entrance to the exit of the device, in which heating, pasteurization and cooling are achieved by means of heat transfer between the products and a spraying medium, preferably water, with which the products are sprayed, in which the regions, in the direction of movement of the products, are subdivided into treatment zones (2) in which the temperature li, 2.3 of the spraying medium is adapted to the desired sequence of heat transfer in the zone, in

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3/3 that means to change the volumetric flow rate V ° i, 2.3 of the spraying medium can be changed by making adjustment or control between a maximum value and a minimum value, characterized by the fact that the flow rate volumetric

5 V'1,2,3 of the spraying medium can be changed by hydraulic pumps (6) with an electric motor with frequency controlled drive or by spraying valves, with a discharge volume that can be changed, and / or by if some of the spray valves are turned off.

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