ES2266314T3 - Inyector de vapor variable. - Google Patents

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Abstract

Un inyector de vapor variable que comprende una carcasa del inyector (1) con una entrada (2) para un producto, una salida (3) para el producto y una entrada de vapor (4), el inyector 5 incluyendo además un tubo con paredes gruesas (5) contenido en la carcasa del inyector (1) y teniendo un gran número de orificios transversales que forman conductos substancialmente radiales (9), caracterizado porque dentro del tubo con paredes gruesas (5), hay colocado un tubo para el producto (11) que es desplazable de manera no escalonada en la dirección longitudinal del tubo (5).

Description

Inyector de vapor variable.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un inyector de vapor variable que comprende una carcasa del inyector con una entrada para un producto, una salida para el producto y una entrada de vapor, el inyector incluyendo además un tubo con paredes gruesas contenido en la carcasa del inyector y que tiene un gran número de orificios transversales que forman conductos substancialmente radiales.
Arte anterior
En lo concerniente al tratamiento térmico de alimentos líquidos o que pueden ser bombeados, se puede hacer uso del vapor para calentar el producto alimenticio de manera rápida y eficiente. Uno de los métodos empleados para inyectar vapor directamente en el producto es usar un inyector.
Dependiendo de la temperatura a la cual es deseado calentar el producto, es posible obtener un producto pasteurizado o aséptico, o alternativamente un producto que posee una vida útil extendida al conservarlo en frío. El método más común es calentar el producto que, por ejemplo, puede ser productos lácteos, jugos, productos viscosos de frutas o similares, a una temperatura donde una destrucción total de los microorganismos dañinos es obtenida, esto da un producto alimenticio que se mantiene estable al almacenarlo a temperatura ambiente. No se necesita una cadena refrigerada ininterrumpida desde el almacén, lo cual puede ser una ventaja, particularmente en los países en vías de desarrollo.
El calentamiento directo del producto inyectando vapor dentro del producto proporciona un calentamiento rápido y eficiente. Como resultado de este método rápido, es posible reducir el tiempo de tratamiento, que en total proporciona una acción térmica reducida sobre el producto y será obtenido un producto que mantiene un mayor nivel de calidad, sobre todo en términos de sabor.
Existe un gran número de inyectores en el mercado todos los cuales exhiben una construcción similar, con una entrada para el producto a ser tratado y una salida para el producto ya tratado. El inyector tiene además una entrada para el vapor a alta presión que, a través de varios arreglos con espacios o conductos, se obliga a que se mezcle con el producto y que caliente el producto a la temperatura deseada. Dependiendo de la construcción del inyector, con espacios, o conductos, el mismo puede ser apropiado para productos que poseen diferentes viscosidades.
La Descripción de Patente Europea EP 839 461 describe un inyector particularmente apropiado para productos viscosos. Dentro de la carcasa del inyector, hay un tubo con paredes gruesas con un gran número de canales o conductos transversales. El producto pasa al interior del tubo y el vapor es suministrado a través de los conductos. En el exterior del tubo con paredes gruesas, hay un casquillo de control que puede ser desplazado en la dirección longitudinal del tubo para, por tales medios, regular la cantidad de vapor suministrado y de ese modo regular la temperatura a la cual el producto debe ser calentado. El tubo con paredes gruesas es fabricado a partir de algún material plástico o de cerámica, mientras que el casquillo de control es fabricado de acero inoxidable.
Las desventajas inherentes en un inyector que posee una construcción como la descrita anteriormente son que hay un tubo interior con un alto coeficiente de expansión térmica y un casquillo circundante que tiene un coeficiente de expansión térmica considerablemente más bajo. Para que tal inyector sea fácil de regular, debe haber una separación relativamente grande entre las partes, con el resultado de que el vapor se escapa entre las partes y una regulación del inyector mucho más pobre y menos clara es obtenida. Al pasar el producto a través del tubo con un número de pequeños conductos, también existe el riesgo de que el producto "emigre" a los conductos y por consiguiente sea más difícil limpiar el inyector, lo cual es una desventaja importante para el equipo destinado al sector alimenticio donde se hacen exigencias extremadamente elevadas sobre la higiene.
Objeto de la invención
Un objeto de la presente invención es realizar un inyector cuyo diseño y construcción evite los problemas antes mencionados y que proporcione una inyección de vapor eficientemente variable, adaptada particularmente para productos viscosos.
Solución
Este y otros objetos han sido logrados de acuerdo con la presente invención debido a que al inyector de vapor del tipo descrito a modo de introducción se le ha dado el rasgo característico de que hay un tubo para el producto colocado dentro del tubo con paredes gruesas y desplazable de manera no escalonada en la dirección longitudinal del tubo.
A las realizaciones preferidas de la presente invención se les han dado además los rasgos característicos planteados en las sub-reivindicaciones anexadas.
Breve descripción de los dibujos acompañantes
Las realizaciones preferidas del aparato de acuerdo con la presente invención serán ahora descritas con más detalles a continuación, tomando como referencia los Dibujos acompañantes, en los cuales:
La Fig. 1 muestra, parcialmente en sección, una vista en elevación de un inyector de acuerdo con la presente invención en una primera realización ajustada a la posición máxima;
La Fig. 2 es una sección transversal tomada a lo largo de la línea A-A en la Fig. 1;
La Fig. 3 es una sección transversal tomada a lo largo de la línea B-B en la Fig. 1;
La Fig. 4 muestra, parcialmente en sección, una elevación lateral de un inyector de acuerdo con la presente invención en una primera realización ajustada a la posición mínima; y
La Fig. 5 muestra, parcialmente en sección, una elevación lateral de un inyector de acuerdo con la presente invención en una segunda realización.
Los Dibujos muestran solamente aquellas partes y detalles esenciales para una comprensión de la presente invención, y la ubicación del inyector en una planta de tratamiento térmico, que es bien conocida para una persona experta en el arte, ha sido omitida.
Descripción de realizaciones preferidas
Las Figuras 1 y 4 muestran una primera realización de la presente invención y la Fig. 5 muestra una segunda realización. El inyector de acuerdo con la presente invención tiene una carcasa cerrada del inyector 1 con una apariencia substancialmente tubular. La carcasa del inyector 1 exhibe una entrada 2 para un producto, así como una salida 3 para el producto. La carcasa del inyector 1 también tiene una entrada 4 para el vapor. La carcasa del inyector 1 es fabricada apropiadamente de acero inoxidable, ya que este es un material apropiado para alimentos y ya que es fácil de limpiar de manera eficiente.
Dentro de una parte de la carcasa del inyector 1, se ha colocado un tubo con paredes gruesas 5. Esa parte de la carcasa del inyector 1 en la cual está situado el tubo con paredes gruesas está separada de la parte restante de la carcasa del inyector 1 y de la salida 3 del producto por medio de los sellos 6 y 7. Entre el tubo con paredes gruesas y la carcasa del inyector 1, hay un espacio 8 para el vapor que debe entrar a través de la entrada de vapor 4.
El tubo con paredes gruesas 5 es fabricado de un plástico aprobado para alimentos, por ejemplo PEEK (polieteretercetona) no reciclada. El tubo 5 también puede ser fabricado de cerámica o de un material similar que soporte altas presiones y que no absorba líquido. El material también debe estar aprobado para alimentos. Debido a que el tubo 5 está fabricado con paredes gruesas de un material que es un pobre conductor de calor, el tubo 5 aislará entre el espacio llenado con vapor 8 en el exterior del tubo 5 y el interior 10 del tubo 5.
En el tubo con paredes gruesas 5, se proporciona un gran número de pequeños orificios transversales que forman un gran número de conductos 9 entre el espacio de vapor 8 y el interior 10 del tubo 5. Los conductos 9 son substancialmente radiales y están distribuidos en filas a lo largo de la dirección longitudinal del tubo 5. Como se muestra en las Figuras 2 y 3, una de cada dos filas de conductos 9 está desplazada a media distancia entre los conductos 9.
Dentro del tubo con paredes gruesas 5, hay colocado un tubo para el producto 11. El tubo para el producto 11 tiene, en uno de sus extremos, una entrada 12 para el producto que entra a través de la entrada 2. Colocando la entrada 12 lo más lejos posible de la salida del producto 3, el producto será obligado a fluir a través del inyector de la misma manera, independientemente de la posición de regulación en la que el inyector este situado.
Se pretende que el tubo del producto 11 sea desplazable de manera no escalonada en el tubo con paredes gruesas 5. La Fig. 1 muestra una posición máxima del tubo para el producto 11 donde la mayor parte del tubo para el producto 11 está situada en aquella parte de la carcasa del inyector 1 donde el tubo con paredes gruesas 5 no está posicionado. La Fig. 4 muestra una posición mínima del tubo para el producto 11, donde la mayor parte del tubo para el producto 11 está situada en el interior 10 del tubo con paredes gruesas 5.
En aquel extremo opuesto a su entrada 12, el tubo para el producto 11 está formado con un corte en V 13. Alterando el ángulo y/la formación de la parte cortada en V 13, es posible modificar la característica de regulación del inyector. Desplazando el tubo para el producto 11 en el tubo con paredes gruesas 5, más o menos de los conductos 9 a través de los cuales puede pasar el vapor quedarán expuestos.
En la primera realización preferida de la presente invención, que es mostrada en las Figuras 1 y 4, el inyector es regulado manualmente por medio de un dispositivo regulador roscado 14. Alternativamente, es posible, como en la Figura 5, proveer al inyector de acuerdo con la presente invención de un dispositivo conmutador eléctrico, neumático o hidráulico 15. El dispositivo conmutador 15 puede ser controlado mediante regulación de la temperatura, donde un indicador de temperatura (no mostrado) es colocado inmediatamente después de la salida del inyector 3. Alternativamente, el dispositivo conmutador 15 puede ser controlado por medio de un regulador de presión constante donde la diferencia de presión a través de los conductos de corriente 9 es medida, así como por un sensor de temperatura el cual, a través de un regulador de temperatura o de una válvula reguladora estándar, eleva o disminuye la presión del vapor que pasa al inyector.
El producto que entra a través de la entrada del producto 2 puede ser un producto alimenticio relativamente viscoso, tal como concentrado de jugo parcialmente congelado, mermeladas, mezcla de helado, salsas y sopas con o sin partículas, o similares. El inyector también puede naturalmente ser empleado para productos menos viscosos. Cuando el producto consiste en un concentrado de jugo parcialmente congelado, puede ser de crucial importancia poder regular rápidamente el suministro de vapor al inyector, ya que el concentrado de jugo puede contener trozos grandes o pequeños de cristales de hielo, lo que provoca una necesidad variada de energía suministrada para poder alcanzar la temperatura del producto deseada.
El producto que pasa a través de la entrada 2 entra en la carcasa del inyector 1 y pasa posteriormente a través de la entrada 12 del tubo para el producto 11. La ruta tomada por el producto es mostrada por medio de flechas en la Fig. 5. El producto se obliga a pasar a través del tubo para el producto 11, continuando hacia una sección más grande o más pequeña del tubo con paredes gruesas 5, dependiendo de en que posición de regulación el tubo para el producto 11 esta situado. Debido a que el tubo del producto 11 cubre los conductos 9 que no suministran vapor al producto, no hay riesgo de que el producto "emigre" hacia los conductos 9 inactivos. Cuando el producto pasa al interior del tubo con paredes gruesas 5, el vapor es suministrado a alta presión a través de los conductos 9 expuestos y entonces el vapor evitará que el producto "emigre" hacia los conductos 9.
Si el tubo para el producto 11 está situado en la posición máxima (Fig. 1), el número máximo de conductos de vapor 9 está expuesto y una gran cantidad de vapor puede pasar al producto. Siendo el vapor distribuido en un gran número de pequeños conductos 9, una distribución extremadamente buena del vapor en el producto será obtenida, y de esta manera un calentamiento rápido y eficiente del producto a la temperatura deseada.
Si el tubo para el producto 11 está situado en su posición mínima (Fig. 4), un número mínimo de los conductos de vapor 9 queda consecuentemente expuesto, y una cantidad mínima de vapor es permitido que pase al producto.
Una vez que el producto ha sido calentado a la temperatura deseada, como resultado del vapor suministrado, el producto sale del inyector a través de la salida 3. Después de la salida 3, normalmente se coloca un tanque compensador (no mostrado) para mantener el producto a la temperatura deseada durante un intervalo de tiempo dado, preseleccionado. Posteriormente, el producto es pasado además, por ejemplo a enfriarse y al posible tratamiento posterior, así como al embalaje final en paquetes destinados al consumidor.
Como habrá sido evidente a partir de la descripción anterior, la presente invención realiza un inyector de vapor variable que puede ser regulado de manera simple y eficiente y que no exhibe las desventajas inherentes en inyectores del arte precedente.

Claims (7)

1. Un inyector de vapor variable que comprende una carcasa del inyector (1) con una entrada (2) para un producto, una salida (3) para el producto y una entrada de vapor (4), el inyector 5 incluyendo además un tubo con paredes gruesas (5) contenido en la carcasa del inyector (1) y teniendo un gran número de orificios transversales que forman conductos substancialmente radiales (9), caracterizado porque dentro del tubo con paredes gruesas (5), hay colocado un tubo para el producto (11) que es desplazable de manera no escalonada en la dirección longitudinal del tubo (5).
2. El inyector de vapor variable reivindicado en la Reivindicación 1, caracterizado porque el tubo para el producto (11) es desplazado por medio de un dispositivo conmutador (15), dicho dispositivo conmutador (15) siendo controlado por un regulador de temperatura, por intermedio de un indicador de temperatura colocado inmediatamente después de la salida (3) del inyector.
3. El inyector de vapor variable reivindicado en la Reivindicación 1, caracterizado porque el tubo para el producto (11) es desplazado por medio de un dispositivo conmutador (15), dicho dispositivo conmutador (15) siendo controlado por un regulador de presión constante, en el que la diferencia de presión a través de los conductos (9) es medida.
4. El inyector de vapor variable reivindicado en cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tubo para el producto (11) puede ser desplazado entre una posición máxima y una posición mínima.
5. El inyector de vapor variable reivindicado en cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tubo para el producto (11) está, en uno de sus extremos, cortado en V (13) para poder controlar la característica de regulación del inyector.
6. El inyector de vapor variable reivindicado en la Reivindicación 5, caracterizado porque el tubo para el producto tiene una entrada (12) para el producto en su extremo opuesto al extremo cortado en V (13).
7. El inyector de vapor variable reivindicado en cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los conductos radiales (9) están dispuestos en filas a lo largo de la dirección longitudinal del tubo (5), y por que una de cada dos filas de conductos (9) está desplazada a media distancia entre los conductos (9).
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