EP3601908A1 - Hottes d'extraction de gaz froids sur tunnel de surgélation avec aspiration à ouverture réglable - Google Patents

Hottes d'extraction de gaz froids sur tunnel de surgélation avec aspiration à ouverture réglable

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EP3601908A1
EP3601908A1 EP18715221.0A EP18715221A EP3601908A1 EP 3601908 A1 EP3601908 A1 EP 3601908A1 EP 18715221 A EP18715221 A EP 18715221A EP 3601908 A1 EP3601908 A1 EP 3601908A1
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EP
European Patent Office
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tunnel
hood
hoods
extraction
products
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18715221.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Nadia Mayoufi Ouerghemmi
Vincent ALATERRE
Aurélia GERARD
Didier Pathier
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Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Publication of EP3601908A1 publication Critical patent/EP3601908A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/10—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air
    • F25D3/11—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air with conveyors carrying articles to be cooled through the cooling space
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25D29/001—Arrangement or mounting of control or safety devices for cryogenic fluid systems

Definitions

  • the present invention relates to the field of extraction hoods equipping freezing tunnels.
  • Freezing tunnels are usually provided with two hoods for extracting cold gases from the top of the tunnel shelter: one at the entrance to the tunnel and one at the exit of the tunnel, which serve to optimize the evacuation, out of the local, gases from the vaporization of cryogenic fluids implemented in the tunnel (usually nitrogen or CO2).
  • This extraction system therefore has the role of evacuating the gases formed in the device and thus to ensure the safety of operators by protecting them from any risk of anoxia, while maintaining the productivity of the tunnels.
  • tunnels are usually equipped with two fume hoods
  • tunnels may be equipped with a single hood, or tunnels may operate with only one of their two fume hoods in operation. more often the one located at the entrance.
  • the section of these hoods is traditionally rectangular in shape and the same width as that of the tunnel conveyor.
  • each of these hoods must be correctly adjusted in order to suck the right amount of gas ie enough to avoid spreading the gases out of the tunnel and endangering the operators, but without excess suction for do not suck the cold gases out of the tunnel and then cause overconsumption of cryogenic fluid.
  • the first is to alter the performance of the tunnel by causing excess nitrogen consumption because we suck cold tunnel gas before they had time to exchange their frigories, and
  • the second concerns the right side of the tunnel, where hot gases are sucked from the humid ambient air of the room, which has the consequence of creating accumulations of frost in the extraction pipes and in the medium term of butcher.
  • the present invention provides a suction structure whose suction section is changeable.
  • the present invention proposes in fact to use one or hood (s) whose suction section can be adjusted over the width and the depth of the conveyor belt, according to the needs of good operation of the tunnel, and which can target increasing or decreasing the extraction rate on the desired area.
  • This "obturation” or “obstruction” may be done for example by providing the suction section of a blind or actuatable shutter, operable manually by the operator or automated manner, for example by taking into account the measurement provided by a sensor capable of detecting an overflow or a gas emission at the inlet and / or outlet of the zone of the machine.
  • This sensor may be an oxygen rate sensor, or a CO2 rate sensor, or a temperature sensor, or a light beam blocked by a fog.
  • the present invention thus relates to a cryogenic cooling or cryogenic product freezing installation, comprising a cryogenic tunnel in which products for cooling or freezing circulate, between an entrance in the tunnel and an exit of the tunnel, the tunnel being equipped with injection means of a cryogenic fluid in the internal space of the tunnel where circulate the products using a conveyor belt, the installation further comprising means for extracting cold gases escaping from the tunnel, comprising one or more extraction hoods, and in particular a first upstream extraction hood; located opposite the entrance of the tunnel and / or a second downstream extraction hood located opposite the exit of the tunnel, characterized in that the installation comprises means for adjusting the suction section of the tunnel. at least one of said hoods over the width and depth of the conveyor belt of the tunnel.
  • Figure 1 is a partial schematic view of a freezing tunnel according to the prior art
  • FIG. 1 Figure 2 and Figure 3 illustrate embodiments of the invention.
  • the installation comprises a tunnel 1 provided with a conveyor 2, able to transport the products to be treated between a tunnel entrance and a tunnel exit (the arrows 3 and 4 respectively symbolize the entry of the products and their exit).
  • the tunnel is equipped with means 5 for injecting a cryogenic fluid into the internal space of the tunnel where the products circulate, here in particular constituted by means for supplying cryogen for spray bars of the fluid in the internal space, and further comprises ventilation means 6.
  • the installation further comprises means for extracting cold gases escaping from the tunnel, constituted here by an upstream extraction hood 7 located opposite the tunnel entrance and a downstream extraction hood 8 located opposite the exit of the tunnel.
  • the ducts of these two hoods 7 and 8 are returned to a common means 10 for recovery and evacuation to the outside. But in other embodiments currently practiced, these two hood ducts are discharged to the outside independently, without being collected in a common duct.
  • FIG. 1 illustrates a configuration in which the ducts of the upstream and downstream extraction hoods are situated above the conveyor, it is perfectly possible to implement a configuration where the ducts of the extractor hoods upstream and / or downstream are located below the conveyor, or mixed way above and below the conveyor.
  • Figure 2 and Figure 3 illustrate embodiments of the invention:
  • FIG. 2 illustrates in its views a) to g) different section states of a hood (in view from below): not closed (a)) or closed (b) to g)), the shutter being for example made using a blind structure.
  • the blind can open in a parallel way from right to left, generating a rectangle (b)), the blind can also open and close in a non-parallel manner and a triangle structure (s) facilitating the distinction of the left and right sides of the hood as sought above in the present description.
  • FIG. 3 illustrates the fact that, thanks to the closure proposal according to the present invention, it is therefore possible to envisage connecting the extraction tube not at the top and in the middle of the hood, as currently practiced. , but on one side of the hood and natural dissymmetry can then be compensated by the system. We can then consider an extraction tube connected to one side of the tunnel (left or right) or even both simultaneously as shown in views w) and z) of Figure 3.
  • the invention makes it possible to adjust the section of one or each of these hoods, independently.

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Abstract

L'invention propose une installation de refroidissement ou surgélation cryogénique de produits, comprenant un tunnel cryogénique dans lequel circulent des produits à refroidir ou surgeler, entre une entrée (3) dans le tunnel et une sortie (4) du tunnel, le tunnel étant équipé de moyens (5) d'injection d'un fluide cryogénique dans l'espace interne du tunnel où circulent les produits à l'aide d'un tapis convoyeur, l'installation comprenant de plus des moyens (7, 8, ) d'extraction des gaz froids s'échappant du tunnel, comprenant une ou plusieurs hottes d'extraction, et notamment une première hotte d'extraction amont située en regard de l'entrée du tunnel et/ou une seconde hotte d'extraction aval située en regard de la sortie du tunnel, se caractérisant en ce que l'installation comprend des moyens permettant d'ajuster la section d'aspiration d'au moins l'une desdites hottes sur la largeur et sur la profondeur du tapis convoyeur du tunnel, en obturant tout ou partie de ladite section.

Description

Hottes d'extraction de gaz froids sur tunnel de surgélation avec
aspiration à ouverture réglable
La présente invention concerne le domaine des hottes d'extraction équipant les tunnels de surgélation.
Les tunnels de surgélation sont munis le plus souvent de deux hottes d'extraction des gaz froids par le haut du local abritant les tunnels : une à l'entrée du tunnel et une à la sortie du tunnel, qui servent à optimiser l'évacuation, hors du local, des gaz issus de la vaporisation des fluides cryogéniques mis en en œuvre dans le tunnel (le plus souvent de l'azote ou du CO2). Ce système d'extraction a donc pour rôle d'évacuer les gaz formés dans l'appareil et ainsi d'assurer la sécurité des opérateurs en les protégeant de tout risque d'anoxie, tout en conservant la productivité des tunnels.
Il faut noter néanmoins que si le plus souvent les tunnels sont munis de deux hottes d'aspiration, il arrive que des tunnels soient équipés d'une seule hotte, ou encore que des tunnels opèrent avec une seule de leur deux hottes en fonctionnement, le plus souvent celle située en entrée.
La section de ces hottes est traditionnellement de forme rectangulaire et de même largeur que celle du convoyeur du tunnel.
Le débit d'extraction de chacune de ces hottes doit être correctement réglé afin d'aspirer la juste quantité de gaz i.e suffisamment pour éviter l'épandage des gaz hors du tunnel et la mise en danger des opérateurs, mais sans excès d'aspiration pour ne pas aspirer vers l'extérieur les gaz froids du tunnel et entraîner alors une surconsommation de fluide cryogénique.
De façon générale, on commence par chercher à confiner les fluides au milieu le tunnel au moyen de rideaux ou déflecteurs, on équilibre ensuite les gaz froids dans le tunnel au moyen de déflecteurs ou de ventilateurs dits « pousseurs », puis on règle le débit d'extraction.
Actuellement, si l'on note qu'il y a épandage de gaz vers l'extérieur au niveau des parties ouvertes du tunnel, à l'entrée et/ou à la sortie, on augmente le débit d'aspiration. Or, Il existe des cas où la fuite de gaz froid est plus significative d'un coté de la hotte que de l'autre. Par exemple les gaz peuvent avoir tendance à s'échapper par la partie gauche de la hotte. Cet état de fait (fuite gazeuse) est facilement diagnostiqué, par exemple par des mesures de taux d'oxygène et/ou des mesures de température, qui pointent une atmosphère appauvrie en oxygène (< 14%) et une température très basse (< 0°C).
La réponse actuellement pratiquée pour remédier à cette situation est d'augmenter le débit d'extraction total (débit d'extraction sur la partie gauche mais aussi sur la partie droite), et par conséquent d'aspirer d'avantage de gaz froids sur toute la largeur du tapis du tunnel de droite à gauche. Il en résulte que sur la partie gauche l'aspiration des gaz devient maîtrisée mais que sur la partie droite, qui à l'origine était bien réglée, on aspire désormais plus de gaz que nécessaire. Ceci présente deux inconvénients :
- le premier est d'altérer les performances du tunnel en entraînant une surconsommation d'azote puisque l'on aspire des gaz froids du tunnel avant qu'ils aient eu le temps d'échanger leurs frigories, et
- le second concerne le coté droit du tunnel, où l'on aspire des gaz chauds de l'air ambiant humide du local, ce qui a pour conséquences de créer des accumulations de givre dans les tuyauteries d'extraction et à moyen terme de les boucher.
D'autre part, dans certains cas, on aimerait pouvoir connecter le tube d'aspiration des hottes de façon choisie, par exemple sur un côté et non pas comme dans l'état actuel de cette technique au milieu sur le dessus. En pratique actuellement ceci n'est pas possible car connecter le tube d'extraction sur un côté de la hotte entraine immédiatement une dissymétrie trop importante du débit d'extraction. Le débit d'extraction est beaucoup trop fort du côté du tube d'extraction et trop faible du côté opposé.
Un des objectifs de la présente invention est alors de proposer une solution technique aux problèmes ci-dessus pointés. Comme on le verra plus en détails dans ce qui suit, la présente invention propose une structure d'aspiration dont la section d'aspiration est modifiable.
La présente invention propose en effet d'utiliser une ou des hotte(s) dont la section d'aspiration peut être ajustée sur la largeur et sur la profondeur du tapis convoyeur, selon les besoins de bon fonctionnement du tunnel, et qui permet de cibler l'augmentation ou la diminution du débit d'extraction sur la zone souhaitée.
Pour ce faire on propose de remplacer la forme d'aspiration habituelle rectangulaire par une forme évolutive, et notamment triangulaire, qui permet de répartir le débit d'aspiration des gaz froids.
Si on prend l'exemple précédemment cité d'épandage des gaz sur la partie gauche du tunnel, on peut augmenter l'extraction sur cette zone en mettant une vitesse plus élevée tout en obstruant progressivement le coté droit de façon à ne pas l'affecter et d'y garder le débit initial.
On optimise ainsi le débit d'extraction sur la largeur de la hotte. Si la partie gauche de la machine a besoin d'un débit supérieur à la partie droite, alors ce système permettra, ce qui n'est pas possible avec les technologies existantes, d'équilibrer et ajuster le débit d'extraction sur la droite et la gauche de la machine en fonction du besoin.
Cette « obturation » ou « obstruction » pourra se faire par exemple en munissant la section d'aspiration d'un store ou d'un volet actionnable, actionnable de façon manuelle par l'opérateur ou de façon automatisée, par exemple par la prise en compte de la mesure fournie par un capteur capable de détecter un débordement ou une émanation de gaz à l'entrée et/ou à la sortie de la zone considérée de la machine. Ce capteur pourra être un capteur de taux d'oxygène, ou un capteur de taux de CO2, ou encore un capteur de température, ou encore un faisceau lumineux bloqué par un brouillard. La présente invention concerne alors une installation de refroidissement ou surgélation cryogénique de produits, comprenant un tunnel cryogénique dans lequel circulent des produits à refroidir ou surgeler, entre une entrée dans le tunnel et une sortie du tunnel, le tunnel étant équipé de moyens d'injection d'un fluide cryogénique dans l'espace interne du tunnel où circulent les produits à l'aide d'un tapis convoyeur, l'installation comprenant de plus des moyens d'extraction des gaz froids s'échappant du tunnel, comprenant une ou plusieurs hottes d'extraction, et notamment une première hotte d'extraction amont située en regard de l'entrée du tunnel et/ou une seconde hotte d'extraction aval située en regard de la sortie du tunnel, se caractérisant en ce que l'installation comprend des moyens permettant d'ajuster la section d'aspiration d'au moins l'une desdites hottes sur la largeur et sur la profondeur du tapis convoyeur du tunnel. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement dans la description suivante, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés pour lesquels :
la figure 1 est une vue schématique partielle d'un tunnel de surgélation conforme à l'art antérieur;
la figure 2 et la figure 3 illustrent des modes de réalisation de l'invention.
On reconnaît sur la figure 1 les éléments suivants :
- l'installation comprend un tunnel 1 muni d'un convoyeur 2, apte à transporter les produits à traiter entre une entrée du tunnel et une sortie du tunnel (les flèches 3 et 4 symbolisent respectivement l'entrée des produits et leur sortie).
- le tunnel est équipé de moyens 5 d'injection d'un fluide cryogénique dans l'espace interne du tunnel où circulent les produits, ici notamment constitués de moyens d'alimentation en cryogène de rampes de pulvérisation du fluide dans l'espace interne, et comprend par ailleurs des moyens de ventilation 6.
- de façon classique et connue en soi, l'installation comprend de plus des moyens d'extraction des gaz froids s'échappant du tunnel, constitués ici d'une hotte d'extraction amont 7 située en regard de l'entrée du tunnel et d'une hotte d'extraction aval 8 située en regard de la sortie du tunnel. Dans ce mode de réalisation, les conduits de ces deux hottes 7 et 8 sont ramenés vers un moyen commun 10 de récupération et d'évacuation vers l'extérieur. Mais dans d'autres modes de réalisation actuellement pratiqués, ces deux conduits de hottes sont évacués vers l'extérieur indépendamment, sans être collectés dans un conduit commun. De même si le mode de réalisation de la figure 1 illustre une configuration où les conduits des hottes d'extraction amont et aval sont situées au dessus du convoyeur, il est parfaitement possible de mettre en oeuvre une configuration où les conduits des hottes d'extraction amont et/ou aval sont situés en dessous du convoyeur, ou de façon mixte au dessus et en dessous du convoyeur. La figure 2 et la figure 3 illustrent des modes de réalisation de l'invention :
- la figure 2 illustre au niveau de ses vues a) à g) différents états de section d'une hotte (en vue de dessous) : non obturée (a)) ou obturée (b) à g)), l'obturation étant par exemple réalisée à l'aide d'une structure de store. Le store peut s'ouvrir de façon parallèle de droite à gauche, générant un rectangle (b)), le store peut aussi s'ouvrir et se fermer de façon non parallèle et l'on génère alors une structure de triangle(s) facilitant la distinction des coté droite et gauche de la hotte tel que recherché plus haut dans la présente description.
- et la figure 3 permet d'illustrer le fait que grâce à la proposition d'obturation selon la présente invention, on peut dès lors envisager de connecter le tube d'extraction non pas au dessus et au milieu de la hotte, comme actuellement pratiqué, mais d'un coté de la hotte et la dissymétrie naturelle peut alors être compensée par le système. On peut alors envisager un tube d'extraction branché sur un des cotés du tunnel (gauche ou droit) ou même les deux simultanément comme illustré sur les vues w) et z) de la figure 3.
Comme on l'aura compris à la lecture ce qui précède, dans le cas d'un tunnel équipé de deux hottes d'extraction, en entrée et en sortie, l'invention permet de régler la section de l'une ou de chacune de ces hottes, de façon indépendante.

Claims

REVENDICATIONS
1. Installation de refroidissement ou surgélation cryogénique de produits, comprenant un tunnel cryogénique dans lequel circulent des produits à refroidir ou surgeler, entre une entrée (3) dans le tunnel et une sortie (4) du tunnel, le tunnel étant équipé de moyens (5) d'injection d'un fluide cryogénique dans l'espace interne du tunnel où circulent les produits à l'aide d'un tapis convoyeur, l'installation comprenant de plus des moyens (7, 8, 10) d'extraction des gaz froids s'échappant du tunnel, comprenant une ou plusieurs hottes d'extraction, et notamment une première hotte d'extraction amont située en regard de l'entrée du tunnel et/ou une seconde hotte d'extraction aval située en regard de la sortie du tunnel, se caractérisant en ce que l'installation comprend des moyens permettant d'ajuster la section d'aspiration d'au moins l'une desdites hottes sur la largeur et sur la profondeur du tapis convoyeur du tunnel, en obturant tout ou partie de ladite section.
2. Installation selon la revendication 1 , se caractérisant en ce que lesdits moyens d'ajustement comprennent des volets ou stores, actionnables :
- de façon parallèle, générant après obturation un rectangle (2 b)); ou
- de façon non parallèle, générant après obturation un ou deux triangles (2 c), 2d), 2 e)....).
3. Installation selon la revendication 1 ou 2, se caractérisant en ce que chaque hotte est munie d'un tube d'aspiration vers l'extérieur, connecté en son milieu sur le dessus de la hotte.
4. Installation selon la revendication 1 ou 2, se caractérisant en ce que chaque hotte est munie d'au moins un tube d'aspiration vers l'extérieur, au moins une des hottes ayant son ou ses tube(s) connecté(s) sur un coté de la hotte considérée (3 w) à z)).
EP18715221.0A 2017-03-28 2018-03-22 Hottes d'extraction de gaz froids sur tunnel de surgélation avec aspiration à ouverture réglable Withdrawn EP3601908A1 (fr)

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