EP3879210B1 - Procede de gestion du fonctionnement d'un tunnel cryogenique - Google Patents
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- F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
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Definitions
- the present invention relates to the field of tunnels using cryogenic fluids, in particular for operations in food, cooling, stiffening, crusting, freezing, etc.
- cryogen consumption remains high: technical consumption, but also air inlets largely amplified by the convection system which is an integral part of a cryogenic tunnel.
- the document CN 107 883 631 A discloses a cryogenic cooling assembly in which products circulating on a conveyor are sprayed with liquid nitrogen through nozzles. When a detector does not detect product on the conveyor, the controller of the cooling assembly stops the supply of liquid nitrogen to the nozzles.
- US 2017/064985 A1 discloses a cryogenic tunnel where the rotation speed of the fans depends on the physical characteristics of the products circulating on the conveyor.
- the reduction in ventilation frequency prevents the expulsion of gases to the outside, reduces air intake, and also reduces friction in the tunnel atmosphere which is a source of heating and therefore gas consumption.
- Another advantage is to act on a variator which allows instant return to service.
- the ventilation system instantly returns to the initial speed in effect before going into standby. And the system will automatically lower the ventilation again if no product is detected for a given duration, a duration for example equivalent to the current passage time (in force), in order to evacuate the products present in the equipment.
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Description
- La présente invention concerne le domaine des tunnels utilisant des fluides cryogéniques, notamment pour des opérations en alimentaires, refroidissement, raidissage, croutage, surgélation etc...
- Les sociétés utilisant des tunnels cryogéniques les alimentent de manière manuelle ou automatique. Il existe de nombreuses raisons pouvant mener à un arrêt de l'alimentation du tunnel en cryogène : pauses dans la production, problèmes liés aux procédés amont qui alimentent le tunnel, ou aux procédés en aval (par exemple problème au niveau de l'emballage) ou encore dû à une nécessité d'effectuer des opérations de nettoyage sur au moins un équipement en co-activité avec le tunnel, etc...
- Pendant ces périodes, où il n'y a aucun produit dans le tunnel, la consommation de cryogène reste importante : consommation technique, mais aussi entrées d'air largement amplifiées par le système de convection qui fait partie intégrante d'un tunnel cryogénique.
- On s'intéresse alors selon la présente invention à une solution permettant de réduire cette consommation de gaz tout en permettant au tunnel de reprendre instantanément ou quasi instantanément sa fonction de surgélation quand c'est nécessaire.
- Certes Il existe dans la majeure partie de ces équipements une position appelée « veille », cette fonction enclenche une température de régulation plus élevée (plus chaude). Cependant lorsque la fin de la veille est atteinte, il faut attendre que la température redescende pour atteindre la consigne de travail. Ce temps de redescente n'étant pas immédiat, cette fonction reste peu utilisée par l'industrie, que ce soit pour les pauses courtes (moins de 1 à 15 min) ou les pauses longues (plus de 15 min).
- Les sites utilisateurs préfèrent donc continuer à consommer de manière maximale même si aucun produit ne passe dans le tunnel, pour ensuite être en mesure de redémarrer très vite.
- On l'a donc compris, si ce mode veille n'est pas activé manuellement, le tunnel ne peut se réguler seul lorsqu'il il n'est pas approvisionné en produits.
- Le document
CN 107 883 631 A divulgue un ensemble de refroidissement cryogénique dans lequel des produits circulant sur un convoyeur sont aspergés d'azote liquide par des buses. Quand un détecteur ne détecte pas de produit sur le convoyeur, le contrôleur de l'ensemble de refroidissement stoppe l'alimentation des buses en azote liquide. -
US 2017/064985 A1 divulgue lui un tunnel cryogénique où la vitesse de rotation des ventilateurs dépend de caractéristiques physique des produits circulants sur le convoyeur. - La présente invention souhaite alors proposer une solution de gestion du fonctionnement d'un tel tunnel cryogénique, qui repose sur :
- l'utilisation d'un détecteur permettant de fournir l'information selon laquelle un produit entre ou non dans le tunnel. On peut utiliser par exemple un détecteur Infra-Rouge ou ultrasons, que l'on positionnera en amont du tunnel ou encore sur la table de chargement du tunnel,
- l'utilisation d'un système d'acquisition et de traitement de données (calculateur programmateur ou IHM ou encore automate) apte à agir sur un variateur afin de limiter la vitesse des ventilateurs. Il est également doté d'une fonctionnalité de temporisation afin de ne pas couper la ventilation tant que des produits sont encore dans le tunnel;
- la connaissance du temps de passage des produits dans le tunnel et de la puissance de ventilation en cours.
- La baisse de fréquence de ventilation évite l'expulsion des gaz vers l'extérieur, réduit les entrées d'air, et réduit également les frottements dans l'atmosphère du tunnel qui sont sources d'échauffement donc de consommation gaz.
- Un autre avantage est d'agir sur un variateur qui permet une remise en service instantanée.
- Si un produit est détecté, le système de ventilation revient instantanément à la vitesse initiale en vigueur avant la mise en veille. Et le système baissera à nouveau automatiquement la ventilation si aucun produit n'est détecté pendant une durée donnée, durée par exemple équivalente au temps de passage en cours (en vigueur), afin d'évacuer les produits présents dans l'équipement.
- Les avantages de la présente proposition sont donc notamment les suivants :
- elle permet d'économiser le cryogène de manière automatisée ;
- elle permet de bénéficier d'un redémarrage du tunnel immédiat lors de la reprise de la production par le site.
- elle permet de limiter les entrées d'air, et limite donc l'entrée d'humidité et l'accumulation de givre dans l'équipement.
- En d'autres termes :
- l'invention ne stoppe pas complètement la ventilation : en effet, l'arrêter complètement engendre un risque de sécurité car le brassage est nécessaire pour obtenir une mesure représentative de la température ° interne du tunnel et ainsi éviter un épandage de cryogène, d'azote liquide par exemple, dans la partie basse de l'équipement. En effet, sans ventilation minimum on prend le risque de continuer à injecter du cryogène car la sonde pense que le tunnel est « chaud » avec alors des risques de « débordement ».
- par ailleurs, l'arrêt et le démarrage répétés des ventilateurs génèrent des pointes d'intensité qui fragilisent les moteurs de ces ventilateurs.
- L'invention concerne alors un procédé de gestion (conduite) d'un tunnel cryogénique dans lequel circulent à l'aide d'un convoyeur des produits à traiter (typiquement à refroidir ou surgeler), tunnel équipé de moyens d'arrivée d'un fluide cryogénique, tels que des moyens d'injection d'un fluide cryogénique ou de moyens de réalisation d'un bain d'un liquide cryogénique, et équipé de moyens de ventilation de l'atmosphère interne au tunnel, comprenant la mise en oeuvre des mesures suivantes :
- on dispose d'un détecteur, apte à fournir une information selon laquelle un produit entre dans le tunnel et à fournir une information d'absence d'arrivée de produit depuis un temps de consigne donné, temps de consigne lié au temps de passage des produits dans le tunnel actuellement en vigueur ;
- on dispose d'un variateur, apte à faire varier la vitesse des ventilateurs ;
- on dispose d'un système d'acquisition et de traitement de données apte à agir sur le variateur, et l'on ordonne une limitation de la vitesse des ventilateurs quand le système d'acquisition reçoit des informations selon lesquelles :
- aucun produit n'est entré dans le tunnel depuis ledit temps de consigne donné ;
- et que le dernier produit entré dans le tunnel en est sorti ;
- on ordonne le retour de la vitesse des ventilateurs à une valeur de référence quand ledit système de détection détecte l'arrivée d'au moins un produit dans le tunnel.
Claims (1)
- Procédé de gestion d'un tunnel cryogénique dans lequel circulent à l'aide d'un convoyeur des produits à refroidir ou surgeler, tunnel équipé de moyens d'arrivée d'un fluide cryogénique, et équipé de moyens de ventilation de l'atmosphère interne au tunnel, comprenant la mise en oeuvre des mesures suivantes :- on dispose d'un détecteur, apte à fournir une information selon laquelle un produit entre dans le tunnel et à fournir une information d'absence d'arrivée de produit depuis un temps de consigne donné, temps de consigne lié au temps de passage des produits dans le tunnel actuellement en vigueur ;- on dispose d'un variateur, apte à faire varier la vitesse des ventilateurs ;- on dispose d'un système d'acquisition et de traitement de données apte à agir sur le variateur, et l'on ordonne une limitation de la vitesse des ventilateurs sans stopper complètement la ventilation quand le système d'acquisition reçoit des informations selon lesquelles :- aucun produit n'est entré dans le tunnel depuis ledit temps de consigne donné ;- et que le dernier produit entré dans le tunnel en est sorti ;- on ordonne le retour de la vitesse des ventilateurs à une valeur de référence quand ledit système de détection détecte l'arrivée d'au moins un produit dans le tunnel.
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