ES2231402T3 - Dispositivo de enfriamiento en linea. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de enfriamiento en línea (20) de productos, específicamente de productos alimenticios, mediante el depósito controlado de nieve carbónica, del tipo que incluye una cámara de proyección de nieve carbónica (78), la cámara incluyendo un extremo de salida abierta (79), y medios de producción de nieve carbónica (62, 80, 82, 120) conectados a la cámara, el dispositivo comprendiendo además medios de suministro permanente de CO2 gaseoso (66, 74, 120, 134, 138, 142) conectados a la cámara (78), caracterizado porque los medios de suministro permanente de CO2 gaseoso (66, 74, 120, 134, 138, 142) son medios de suministro de CO2 gaseoso a una temperatura de a lo máximo 0°C.
Description
Dispositivo de enfriamiento en línea.
La presente invención se refiere a un dispositivo
de enfriamiento según el preámbulo de la reivindicación 1.
Un dispositivo de este tipo es mostrado en el
documento EP-A-0 872 563.
La patente FR 2 762 190 describe una instalación
de fabricación de pasta fresca que comprende una línea de
transportación a lo largo de la cual están dispuestas estaciones de
tratamiento de la pasta. Los tratamientos comprenden una
conformación, un enfriamiento en línea y un corte en trozos de la
pasta. La pasta es enfriada mediante el depósito controlado de
nieve carbónica sobre ésta.
El depósito es efectuado por un dispositivo de
depósito controlado de nieve carbónica que comprende
electro-válvulas de expansión de CO_{2} líquido
dispuestas encima del transportador y unidas a una fuente de
CO_{2} líquido. Lanzas surtidoras cilíndricas están unidas a las
electro-válvulas para guiar el chorro de nieve
carbónica hacia la pasta que se encuentra sobre el
transportador.
Una cubierta de protección abierta hacia abajo
rodea las lanzas surtidoras y las electro-válvulas
para canalizar hacia un dispositivo de extracción de CO_{2}, el
CO_{2} gaseoso que es producido. Una corredera está prevista para
obturar la abertura inferior de la cubierta, durante las fases de
no-utilización del dispositivo de depósito
controlado de nieve carbónica.
El funcionamiento de ese dispositivo es el
siguiente:
La pasta extendida es transferida por el
transportador por debajo de las aberturas de las lanzas surtidoras,
y la producción de nieve carbónica es desencadenada durante la
llegada de la pasta.
El rendimiento de producción de nieve carbónica
está pautado esencialmente en función de la velocidad del
transportador y del espesor de la pasta para asegurar el
enfriamiento deseado.
Las líneas de producción de pasta son a menudo
utilizadas en ambientes húmedos, lo que provoca el depósito de
gotas de agua de condensación sobre las lanzas surtidoras y las
electro-válvulas. En consecuencia, la nieve
carbónica se pone húmeda y no cae de manera regular sobre la pasta,
sino que cae en grumos.
Además, en el momento en que el gel de agua de
condensación se encuentra sobre el orificio de las
electro-válvulas, éstas se cierran.
La producción es a menudo interrumpida por
razones de perturbación de una de las estaciones. En un caso así,
el agua de condensación helada que se encuentra sobre las lanzas
surtidoras se descongela y cae de las lanzas surtidoras. Para
evitar que las gotas caigan sobre el tapiz transportador o sobre la
pasta, es necesario, cada vez que la producción es detenida,
deslizar la corredera por debajo de las lanzas surtidoras. Esta es
una solución poco eficaz.
Además, dado que las lanzas surtidoras están
unidas de manera fija a las electro-válvulas y que
la fijación es difícil de liberar debido al enganche de estas, las
mismas son difíciles de limpiar. A menudo es necesario esperar
hasta que las fijaciones sean descongeladas.
La invención tiene por objeto mitigar esos
inconvenientes y proponer un dispositivo de depósito de nieve
carbónica que permite un depósito de nieve carbónica mejor dirigido
y más fiable.
A este efecto, la invención tiene por objeto un
dispositivo de enfriamiento del tipo precitado, que incluye las
características definidas en la reivindicación 1.
Según modos particulares de realización, la
invención puede incluir una o varias de las características
siguientes:
- los medios de suministro permanente de CO_{2}
gaseoso están dispuestos en las inmediaciones de los medios de
producción de nieve carbónica;
- los medios de suministro permanente de CO_{2}
gaseoso comprenden una fuente de CO_{2} líquido, un vaporizador
de CO_{2} unido a esa fuente, la salida del vaporizador estando
unida a la entrada de un descompresor, y de un conducto de CO_{2}
gaseoso provisto de una electro-válvula de
obturación, que une el descompresor a la cámara de proyección;
- los medios de producción de nieve carbónica
comprenden una fuente de CO_{2} líquido unida a una
electro-válvula de expansión;
- la fuente de CO_{2} líquido de los medios de
suministro permanente de CO_{2} gaseoso y de los medios de
producción de nieve carbónica está constituida por una fuente de
CO_{2} líquido criogénico refrigerado unido a un separador de
CO_{2} líquido y de CO_{2} gaseoso;
- el dispositivo comprende además un armario de
distribución que incluye al menos una parte de los medios de
suministro permanente de CO_{2} gaseoso y/o medios de producción
de nieve carbónica, el conducto de CO_{2} gaseoso estando ligado
rígidamente a dicho armario, el armario formando soporte para las
cámaras de proyección;
- el dispositivo comprende medios de modificación
de la distancia de la abertura de salida de la cámara de
proyección a una posición subyacente de depósito de nieve
carbónica; y
- la cámara de proyección está unida a los medios
de suministro de CO_{2} gaseoso permanente por una conexión
rápida mientras que los medios de producción de nieve carbónica
están conectados libremente a la cámara de proyección.
La invención será mejor comprendida con la
lectura de la descripción que sigue, dada únicamente a título de
ejemplo y hecha con referencia a los dibujos anexos, en los
que:
- la Figura 1 es una vista esquemática,
parcialmente en corte longitudinal de una instalación de producción
de productos alimenticios según la invención;
- la Figura 2 es una vista parcialmente en corte
longitudinal siguiendo la línea II-II de la Figura
3, del dispositivo de depósito controlado de nieve carbónica;
- la Figura 3 es una vista de frente,
parcialmente en corte transversal, del dispositivo de depósito
controlado de nieve carbónica según la invención;
- la Figura 4 es una vista esquemática de los
componentes del armario de distribución de CO_{2} líquido y
gaseoso según la invención.
La Figura 1 representa esquemáticamente una
instalación de producción 2 de productos alimenticios que permite
transformar un producto pastoso 4 en una empastadora en trozos o
porciones condicionados individualmente 6 antes del
acondicionamiento por lote y, si fuera necesario, enfriamiento en
cámara fría. Esas últimas operaciones, conocidas por sí mismas, no
están representadas en la Figura 1.
Esta instalación 2 comprende, dispuestas a lo
largo de una línea de transportación 8, estaciones de tratamiento
mecánico del producto alimenticio. El producto encuentra
sucesivamente, durante su desplazamiento en el sentido de la
flecha, una estación de conformación 10 del producto por extensión,
una estación de corte 12 en trozos del producto extendido 14, y
una estación de acondicionamiento individual 16 de los trozos de
producto alimenticio cortados 18.
La instalación comprende además un dispositivo de
depósito controlado de nieve carbónica 20 sobre el producto
extendido 14, dispuesto encima de la línea de transportación 8
entre la estación de conformación 10 y la estación de corte 12.
En las Figuras 2 y 3, se observa que el
dispositivo de depósito controlado de nieve carbónica 20 comprende
un armario de distribución 22 de CO_{2} gaseoso y de CO_{2}
líquido, sostenido por un soporte de altura regulable 24, así como
una hilera de ocho dispositivos de producción de nieve carbónica
26, unidos al armario de distribución 22.
El soporte 24 incluye dos pilares 28, 30
dispuestos lateralmente a ambos lados de la línea de transportación
8. Cada pilar 28, 30 está constituido por un cuerpo de base 32, 34,
en el que está alojado de forma rotativa un vástago roscado 36, 38.
Los vástagos 36, 38 están atornillados a las camisas 40, 42
incluyendo una rosca interior de forma regulable. Dos hierros en I
44, 46 se extienden a partir de las camisas 40, 42 horizontalmente
y transversalmente por encima del transportador 8 y están unidos de
manera solidaria al armario de distribución 22.
Una rueda 48, 50 fijada al extremo superior de
cada vástago 36, 38 permite el movimiento de estas.
Para permitir la colocación del dispositivo
encima del transportador, uno de los dos cuerpos de base 32, 34 es
separable.
En una variante, el soporte 24 puede comprender
gatos hidráulicos para la regulación de la altura del armario de
distribución 22.
El armario 22 está unido por un conducto de
alimentación 52 a una fuente de CO_{2} líquido por debajo de 20
bar a -20°C representado por la flecha 54. El armario de
distribución 22 dispone además de una salida de CO_{2} 100%
líquido 56 y de una salida de CO_{2} 100% gaseoso 58. La
estructura del armario de distribución 22 será descrita en detalle
a continuación.
La salida de CO_{2} 100% líquido 56 está unida,
por la cara inferior del armario 22 mediante un conducto
intermedio 60 a un primer conducto colector 62, revestido con un
aislante térmico 64. La salida de CO_{2} gaseoso 58 está unida a
un segundo conducto colector 66, los dos conductos colectores 62,
66 conducen a los ocho dispositivos de producción de nieve
carbónica 26.
El segundo conducto colector 66 está conectado
por un lado del armario (lado derecho de la Figura 3) a la salida
de CO_{2} gaseoso 58 del armario. El mismo está sensiblemente en
forma de U con dos extremos superiores doblados hacia el interior.
Para aumentar la rigidez, el conducto colector 66 está fijado
igualmente por el otro lado del armario (lado izquierdo en la
Figura 3). El punto de fijación 70 no incluye conexión de CO_{2}
gaseoso.
La parte inferior 72 de este conducto colector 66
se extiende transversalmente y perpendicularmente a la línea de
transportación 8.
Ocho derivaciones 74 están encajadas por la parte
inferior 72 del conducto 66. A cada una de las derivaciones 74
está unida una conexión rápida 76 que puede ser liberada por simple
presión sobre la misma. La conexión rápida está fijada sobre una
lanza surtidora 78 de un dispositivo de nieve carbónica 26 y
desemboca en esa lanza surtidora.
De esta manera, el conducto colector 66 forma un
soporte de las lanzas surtidoras 78.
Cada lanza surtidora 78 es de forma cilíndrica
con un eje vertical, teniendo una abertura de salida 79 dirigida
hacia abajo, y cerrada hacia arriba con la excepción de la abertura
de la conexión rápida 76 y de un orificio de entrada de nieve
carbónica (no representado).
Cada dispositivo de producción de nieve carbónica
26 comprende una electro-válvula de expansión 80
fijada al conducto colector de CO_{2} líquido 62 mediante un
conducto de derivación 82. Las electro-válvulas de
expansión 80 están unidas por líneas de accionamiento 84 al armario
de distribución 22. Una tobera de regulación del suministro está
montada en cada electro-válvula e incluye un
orificio calibrado, no visible en los dibujos, que desemboca en el
orificio de entrada de nieve carbónica de cada lanza surtidora
78.
La electro-válvula 80 no está
unida de manera solidaria a la lanza surtidora 78. La misma puede
estar provista de una guarnición de impermeabilidad para hacer
impermeable la hendidura que existe entre la abertura de la lanza
surtidora 78 y la electro-válvula 80.
Una cubierta de protección 86 de forma general de
un paralelepípedo de gran eje sensiblemente perpendicular a la
línea de transportación 8 rodea las partes inferiores de las lanzas
surtidoras 78 y el transportador 8. La misma incluye por su lado
lateral, una tapa 87 para permitir el montaje de la cubierta. Esta
incluye dos aberturas de paso 88, 90 en sus superficies extremo. La
cubierta de protección 86 está unida por medio de un estuche de
gas 92 a un extractor para asegurar la extracción del CO_{2}
gaseoso en la dirección de la flecha 94 de la Figura 2.
Un captador 96 de velocidades de la línea de
transportación 8 y/o de la presencia del producto 14 está dispuesto
encima del transportador y fijado en la cubierta 86. En una
variante, este puede estar dispuesto por el lado del
transportador.
Refiriéndose a la Figura 4, se observa que el
armario de distribución 22 comprende, por una parte, medios de
suministro de CO_{2} 100% líquido, y, por otra parte, medios de
suministro de CO_{2} 100% gaseoso.
El conducto de alimentación de CO_{2} líquido
52 del armario 22 está conectado a un purgador de gas clásico
120.
La salida de CO_{2} gaseoso 122 de ese purgador
de gas 120 está unida a un conducto de evacuación de CO_{2}
gaseoso 124, por medio de una electro-válvula de
autorización de purga 126 unida a un dispositivo de accionamiento
127 por medio de una caja de cableado 129. El dispositivo de
accionamiento 127 se encuentra fuera del armario por razones de
seguridad. El mismo acciona los diferentes componentes de la
instalación.
El conducto de evacuación 124 conduce el CO_{2}
gaseoso fuera del local de producción para evitar cualquier daño
por asfixia.
La salida de líquido 128 del purgador de gas 120
está conectada a una conexión en T 130. Una primera salida de esa
conexión en T está unida al conducto colector de CO_{2} líquido
62 como se describió más arriba. De esta manera, una alimentación
de CO_{2} 100% líquido a las electro-válvulas de
expansión 80 está asegurada.
La segunda salida de la conexión en T 130 está
conectada a la entrada de un vaporizador de CO_{2} 134 de
resistencia eléctrica que es accionado en función de un termostato
(no representado). La salida de ese vaporizador de CO_{2} 134
está unida, por medio de un conducto 136, de un descompresor de
CO_{2} 138, de un conducto flexible 140, y de una
electro-válvula de autorización de barrido 142, a
la salida de CO_{2} gaseoso 58.
El descompresor 138 está conectado además a un
manómetro 144 que está fijado en la pared exterior del armario 22
para el control de la presión del CO_{2} gaseoso.
Además, una válvula de seguridad 150 está
encajada en la conexión en T 130 y está conectada a un conducto de
seguridad 152 que desemboca en el conducto de evacuación de
CO_{2} 124.
El captador 96 así como las
electro-válvulas de expansión 80 están igualmente
unidas al dispositivo de accionamiento 127.
El dispositivo de depósito de nieve carbónica
según la invención funciona de la forma siguiente:
Durante la puesta en marcha del armario de
distribución 22 y antes de la arrancada de la producción del
producto alimenticio 14 por extensión, el armario asegura una
producción permanente de CO_{2} gaseoso y lo introduce por el
conducto colector 66 de CO_{2} gaseoso y las conexiones rápidas
76 en las lanzas surtidoras 78. El CO_{2} tiene una temperatura
específicamente inferior a la temperatura ambiente, de preferencia
a lo máximo 0°C, y no contiene ninguna traza de humedad. El
CO_{2} gaseoso llena las lanzas surtidoras 78 completamente y se
evacua por los orificios inferiores 79 de éstas.
Los orificios de las
electro-válvulas y el espacio interior de las
lanzas surtidoras están por lo tanto bajo la inyección de gas
inerte CO_{2} y son mantenidos en frío.
Seguidamente, el transportador 8 así como la
estación de extensión del producto 10 se ponen en funcionamiento.
El producto alimenticio 14 es extendido sobre el transportador 8 y
transportado hacia el dispositivo de enfriamiento en línea 20.
Cuando el dispositivo de accionamiento 127 por medio del captador
96 constata la presencia del producto 14 debajo de los orificios 79
de las lanzas surtidora 78, acciona las
electro-válvulas de expansión 80 y produce la nieve
carbónica 98 a partir del CO_{2} líquido suministrado por el
armario de distribución 22. El suministro de inyección es regulado
por el ritmo de abertura de las electro-válvulas. La
producción de nieve puede ser regulada en función de un
cronometraje de retardo o de tiempos de inyección o en función de
otros captadores eventualmente presentes en la
instalación.
instalación.
La nieve 98 cae entonces sobre la superficie
superior de la pasta y forma una capa 100 sobre ésta.
Gracias a la inyección de gas inerte permanente
de las toberas de las electro-válvulas de expansión
80, no existe ningún riesgo de obstrucción de éstas. Además, como
el interior de las lanzas surtidora 78 está completamente exento de
humedad, los copos de nieve carbónica no se aglomeran. En
consecuencia, la cantidad de nieve carbónica es bien dirigida y
precisa, de manera que se deposite una capa de nieve carbónica 100
regular sin grumos sobre la pasta
14.
14.
Ya que la nieve es depositada solamente sobre la
parte superior de la pasta, no existe ningún riesgo de
acidificación de la pasta por el CO_{2}.
Si, producto de un defecto en una de las
estaciones 10, 12, 16, el transportador 8, la producción del
producto, y la producción de nieve carbónica deben ser detenidas
temporalmente, el barrido gaseoso de CO_{2} permanente evita la
introducción de polvo en las lanzas surtidoras 78 y los orificios
de las electro-válvulas 80.
Además, ya que el CO_{2} gaseoso tiene una
temperatura a lo máximo de 0°C, gotas de agua de condensación
heladas eventualmente presentes sobre la superficie exterior de las
lanzas surtidoras no se descongelan. En consecuencia, una corredera
para obturar la abertura inferior de la cubierta no es necesaria, y
ninguna gota se produce.
Durante una detención completa de la instalación
2, las conexiones rápidas 76 permiten un desmontaje fácil y rápido
de las lanzas surtidoras 78 para un mantenimiento y una limpieza
fáciles del dispositivo. El accionamiento de las conexiones rápidas
76 es fácilmente posible y sin la necesidad de esperar mucho tiempo
gracias a que el gel reduce las conexiones rápidas 76 con relación
a una disposición de las conexiones sobre las
electro-válvulas. Esto conduce a una disponibilidad
incrementada de la instala-
ción.
ción.
En una variante, el dispositivo de enfriamiento
en línea 20 puede ser instalado sobre la cadena de producción en
cualquier lugar donde una superficie suficientemente grande del
transportador esté dispo-
nible.
nible.
En el caso en que el dispositivo está dispuesto
río abajo de la estación de corte, la producción de nieve
carbónica es acompasada de manera de depositar una capa de nieve
carbónica 100 sobre cada trozo cortado 18. El barrido permanente
con CO_{2} de las lanzas surtidoras evita como precedentemente
una acumulación de impurezas y un aumento de la humedad en las
electro-válvulas de expansión.
Debe ser notado que los orificios de las
electro-válvulas no se obstruyen,
electro-válvulas con orificios más finos o ángulos
de abertura más pequeños pueden ser utilizados.
Debe ser notado que, aunque el dispositivo según
la invención esté particularmente bien adaptado para el
enfriamiento de productos de la pasta o productos lácteos, puede
aplicarse al enfriamiento de otros productos.
De manera general, puede ser aplicado a un
producto alimenticio de cualquier tipo (por ejemplo carnes,
legumbres, quesos,...) o de cualquier preparación (por ejemplo
cocidos, crudos,...).
Se pueden citar otros campos de aplicaciones del
dispositivo.
El dispositivo según la invención montado río
arriba de un congelador mecánico permite un
pre-enfriamiento para aumentar la eficacia del
congelador y asegurar una ganancia de la materia del producto por
una disminución de las pérdidas de agua.
El dispositivo permite lograr la rigidez de
productos o de capas de productos para facilitar su manipulación
sin dejar huellas o la realización en continuo de productos de
múltiples capas.
Productos (por ejemplo del queso) pueden ser
estabilizados rápidamente mediante la utilización del
dispositivo.
Finalmente, productos finos pueden ser enfriados
algunos grados y así ser llevados a su temperatura de
expedición.
Claims (12)
1. Dispositivo de enfriamiento en línea (20) de
productos, específicamente de productos alimenticios, mediante el
depósito controlado de nieve carbónica, del tipo que incluye una
cámara de proyección de nieve carbónica (78), la cámara incluyendo
un extremo de salida abierta (79), y medios de producción de nieve
carbónica (62, 80, 82, 120) conectados a la cámara, el dispositivo
comprendiendo además medios de suministro permanente de CO_{2}
gaseoso (66, 74, 120, 134, 138, 142) conectados a la cámara (78),
caracterizado porque los medios de suministro permanente de
CO_{2} gaseoso (66, 74, 120, 134, 138, 142) son medios de
suministro de CO_{2} gaseoso a una temperatura de a lo máximo
0°C.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizada porque los medios de suministro permanente de
CO_{2} gaseoso (66, 74, 120, 134, 138, 142) están dispuestos en
las inmediaciones de los medios de producción de nieve carbónica
(62, 80, 82, 120).
3. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
medios de suministro permanente de CO_{2} gaseoso comprenden una
fuente de CO_{2} líquido (120), un vaporizador de CO_{2} (134)
unido a esa fuente (120), la salida del vaporizador (134) estando
unida a la entrada de un descompresor (138), y de un conducto de
CO_{2} gaseoso (66) provisto con una
electro-válvula de obturación (142), que une el
descompresor (138) a la cámara de proyección (78).
4. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios
de producción de nieve carbónica comprenden una fuente de CO_{2}
líquido (120) unida a una electro-válvula de
expansión (80).
5. Dispositivo según las reivindicaciones 3 y 4
conjuntamente, caracterizada porque la fuente de CO_{2}
líquido de los medios de suministro permanente de CO_{2} gaseoso
y medios de producción de nieve carbónica están constituidos por
una fuente de CO_{2} líquido criogénico refrigerado unido a un
separador de CO_{2} líquido y de CO_{2} gaseoso (120).
6. Dispositivo según la reivindicación 3 o una de
las reivindicaciones dependientes de la reivindicación 3,
caracterizado porque comprende además un armario de
distribución (22) que incluye al menos una parte de los medios de
suministro permanente de CO_{2} gaseoso y/o medios de producción
de nieve carbónica, el conducto de CO_{2} gaseoso (66) estando
unido de manera rígida a dicho armario(22), el armario (22)
formando soporte para las cámaras de proyección (78).
7. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende
medios de modificación de la distancia de la abertura de salida
(79) de la cámara de proyección (78) a una posición subyacente de
depósito de nieve carbónica.
8. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cámara
de proyección (78) está unida a los medios de suministro de
CO_{2} gaseoso permanente (66, 74, 120, 134, 138, 142) por una
conexión rápida (76) mientras que los medios de producción de nieve
carbónica (80) están conectados libremente a la cámara de
proyección (78).
9. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cámara
de proyección está constituida por un tubo (78), específicamente
cilíndrico, con un eje vertical, cerrado por su extremo
superior.
10. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende
varias cámaras de proyección (78) de nieve carbónica dispuestas
siguiendo una hilera.
11. Instalación de fabricación de pasta fresca
(2), que comprende dispuestos a lo largo de una línea de
transportación de pasta (8), por una parte estaciones de
tratamiento mecánico de la pasta comprendiendo al menos una
estación de conformación (10), una estación de corte de la pasta en
porciones (12), y al menos una estación de acondicionamiento de la
pasta cortada (16), caracterizada porque comprende por otra
parte un dispositivo de depósito controlado sobre la pasta de
nieve carbónica (20), según una de las reivindicaciones 1 a 10.
12. Instalación según la reivindicación 11,
caracterizada porque el dispositivo de depósito controlado
de nieve carbónica (20) está dispuesto río arriba de la primera
estación de acondicionamiento (16).
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