ES2334023T3 - Dispositivo para succionar gas de instalaciones congeladoras. - Google Patents

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Abstract

Dispositivo (1) para enfriar material, que comprende un soporte (5) del material a enfriar, una carcasa (6) y una entrada de alimentación de un refrigerante al interior de la carcasa (6), así como al menos una abertura (3) de la carcasa (6) para la aportación y extracción del material a enfriar, estando previsto en la zona de la abertura (3) al menos un canal (2) para recibir refrigerante que está en unión operativa con una acometida del lado de aspiración de un soplante y que presenta una abertura de entrada (9) que está dispuesta lateralmente junto a la abertura (3) de la carcasa (6), caracterizado porque la abertura de entrada (9) está dispuesta por fuera de la carcasa.

Description

Dispositivo para succionar gas de instalaciones congeladoras.
La invención concierne a un dispositivo para enfriar material, que comprende un soporte del material a enfriar, una carcasa y una entrada de alimentación de un refrigerante al interior de la carcasa, así como al menos una abertura de la carcasa para la alimentación y la extracción del material a enfriar.
Se conocen una serie de medidas para la conducción de gas en instalaciones de enfriamiento y congelación de material. El refrigerante abandona en general la instalación en estado gaseoso después de su utilización para fines de refrigeración. Como refrigerantes se utilizan preferiblemente nitrógeno o dióxido de carbono, siendo éstos especialmente adecuados como gases ultrafríos para este fin.
El término de enfriamiento describe, por un lado, el enfriamiento a temperaturas por encima del punto de congelación, por ejemplo el enfriamiento de alimentos térmicamente tratados de +70ºC a +2ºC. Sin embargo, el enfriamiento comprende especialmente también la congelación y la ultracongelación. La ultracongelación (transformación en hielo)
significa que los alimentos están expuestos a un medio frigorífico de temperatura suficientemente baja durante un espacio de tiempo suficiente, de modo que, a continuación del proceso de congelación, se presenta una temperatura en el núcleo netamente por debajo del punto de congelación del agua, en general por debajo de una temperatura de -18ºC.
El medio frigorífico puede ser, por ejemplo, gas ultrafrío (licuado o gaseoso) o aire enfriado. El intercambio de calor tiene lugar aquí en general sustancialmente por medio de procesos de convección; en caso de que se utilice gas licuado, el intercambio de calor se produce también por conducción de calor debido a un contacto directo del refrigerante con el producto que se debe enfriar.
Por tanto, el gas se introduce preferiblemente en estado licuado en el dispositivo de enfriamiento y se evapora debido a la transmisión de calor al refrigerante desde el material que se debe enfriar. El refrigerante, que después de esto está más caliente y se encuentra en estado gaseoso, es evacuado del dispositivo de enfriamiento. La evacuación no deberá hacerse usualmente hacia el entorno de la instalación, ya que los gases citados desalojan el aire y pondrían así en peligro a las personas que se hallen en el entorno de la instalación. Por tanto, por motivos de seguridad, tiene que estar
garantizada una conducción del gas hacia fuera del entorno de trabajo de un dispositivo de enfriamiento de esta clase.
A este fin, es conocido el recurso de succionar el gas en el interior de un dispositivo de enfriamiento o bien directamente por encima o por debajo del sitio de carga o de descarga para material que debe refrigerarse. No obstante, estas medidas adolecen en común del inconveniente de que a menudo se genera una acción de resaca en el dispositivo de enfriamiento y, por esta razón, no sólo se succiona gas calentado, es decir, gas que ha cumplido ya su fin de refrigeración, sino también gas ultrafrío que, en caso de una larga permanencia en el dispositivo de enfriamiento, habría podido absorber todavía calor.
Se conoce por el documento US 3,553,973 un túnel de congelación según el preámbulo de la reivindicación 1.
Por tanto, la invención se basa en el problema de configurar un dispositivo de modo que se logre un aprovechamiento eficiente del refrigerante utilizado, en particular configurando la evacuación del refrigerante de una manera pobre en pérdidas.
El problema planteado se resuelve por el hecho de que la abertura de entrada del canal está dispuesta fuera de la carcasa.
Un canal así dispuesto ofrece la ventaja de que el refrigerante (por ejemplo, nitrógeno o dióxido de carbono), que se introduce preferiblemente licuado en el dispositivo de enfriamiento y que se evapora por transmisión de calor desde el material a enfriar hasta el refrigerante, es succionado hacia fuera de la carcasa inmediatamente después de la salida. Una gran ventaja consiste en que se evacua sustancialmente tan sólo refrigerante gaseoso calentado, es decir refrigerante que ha cumplido ya su misión de refrigeración, mientras que se evita que se succione hacia fuera del interior de la carcasa refrigerante que no haya absorbido todavía la cantidad de calor prevista.
Esto se evita también de manera fiable para el caso en el que la potencia de aspiración del soplante es mayor que la cantidad de refrigerante calentado que se debe evacuar por unidad de tiempo. En efecto, en este caso se aspira como cantidad diferencia aire ambiente proveniente del entorno del dispositivo, siendo favorecida decisivamente la aspiración del aire ambiente por la disposición de la abertura de entrada del canal.
Para este caso se ha previsto adicionalmente delante del soplante, según un perfeccionamiento ventajoso de la invención, un racor de aspiración para aspirar aire ambiente o aire del entorno. Se evita así una formación de hielo en el soplante. Se podría presentar una formación de hielo en el soplante cuando el contenido de humedad del gas aspirado sea demasiado alto. Por este motivo, en caso necesario, se añade preferiblemente aire ambiente seco.
Otra ventaja consiste en que, gracias a la disposición lateral del canal según la invención, se impide un contacto del material a enfriar con agua condensada que se origina en el canal al contacto del gas con la superficie relativamente caliente del canal durante la succión.
Preferiblemente, el canal presenta una sección transversal rectangular. De manera especialmente preferida, la abertura de entrada del canal presenta una sección transversal rectangular. El lado más largo de este rectángulo está dispuesto aquí ventajosamente en una posición sustancialmente paralela al eje longitudinal del soporte del material a enfriar.
Esta ejecución hace posible una evacuación muy eficiente del gas que sale de la abertura de la carcasa, sin influir sobre las condiciones de flujo dentro de la abertura. Esta ejecución es adecuada de manera especialmente ventajosa para facilitar adicionalmente la aspiración de una cantidad diferencia de aire ambiente. Se ha descrito ya el caso en el que se desea esta aspiración de aire ambiente.
Según otra ejecución ventajosa de la invención, el canal presenta una sección transversal redonda o elíptica. La ventaja se deriva aquí de la sintonización de la forma de la sección transversal del canal con la geometría de la abertura de la carcasa, con lo que se logra una succión lo más completa posible.
Convenientemente, el soporte del material a enfriar está configurado como una cinta transportadora. El material a enfriar es movido durante el enfriamiento, por ejemplo, a través de un congelador de túnel o un congelador en espiral.
Otra ejecución conveniente de la invención prevé como soporte del material a enfriar una lámina que se mueva preferiblemente como una cinta transportadora a través del congelador.
Otra ejecución conveniente de la invención prevé como soporte del material a enfriar una corriente de nitrógeno líquido que circule por el congelador y que mueva el material a enfriar de modo que éste flote sobre el nitrógeno líquido o se sumerja en el mismo.
En otra ejecución ventajosa de la invención el canal presenta una pendiente que desciende desde la abertura de entrada, que está dispuesta lateralmente junto a la abertura de la carcasa, hasta un sitio muy profundo en el que está montado un racor de salida para evacuar líquido, especialmente un racor de salida para evacuar agua condensada y/o solución de limpieza. Se impide así de manera fiable un contacto no deseado del líquido con el material a enfriar.
Según una ejecución especialmente conveniente de la invención, están previstos dos canales, especialmente dos canales que están dispuestos lateralmente junto a la abertura y que están enfrentados uno a otro. Se logra así la ventaja de una evacuación especialmente uniforme del gas.
La invención ofrece una serie de ventajas:
Gracias a la succión según la invención no resultan perjudicadas las condiciones de flujo en el interior de la carcasa en la que tiene lugar el enfriamiento, y no se genera ningún efecto de resaca no deseado en el interior de la carcasa. Es posible así un aprovechamiento muy eficiente del refrigerante. La demanda de refrigerante está netamente reducida en comparación con soluciones convencionales. Por tanto, la invención ofrece grandes ventajas en el ámbito de la eficiencia energética y de la utilización moderada de materiales de funcionamiento (por ejemplo, refrigerante).
Además, con la invención se cumple de manera sencilla con una gran cantidad de requisitos higiénicos. Por otra parte, se cuida de que el personal que carga el congelador con material a enfriar sea protegido contra lesiones. Asimismo, gracias a la configuración de la succión según la invención se impide de manera fiable que material a enfriar que caiga inadvertidamente al lado de la cinta transportadora participe en la acción de succión.
En lo que sigue se explican con mayor pormenor la invención y otros detalles de la misma ayudándose de un ejemplo de realización representado en los dibujos. Muestran en éstos:
La figura 1, un alzado lateral de un dispositivo según la invención,
La figura 2, un alzado frontal de un dispositivo según la invención y
La figura 3, una vista en planta de un dispositivo según la invención.
Las figuras muestran como ejemplo de un dispositivo según la invención un congelador de túnel 1 con dos canales 2 para succionar el gas que sale de la abertura 3.
En particular, la figura 1 muestra un lado del canal 2, que presenta un tramo de entrada 2a, un tramo 2b inclinado hacia abajo, un tramo ascendente 2c y un racor de salida 4 para agua condensada. El material a enfriar (no representado) es enfriado con ayuda de un refrigerante (por ejemplo, dióxido de carbono) mientras descansa sobre la cinta transportadora 5. A este fin, se alimenta, por ejemplo, dióxido de carbono líquido al interior de la carcasa 6 del congelador de túnel 1 y se le pone allí en intercambio de calor con el material a enfriar.
Durante este intercambio de calor se evapora el refrigerante por efecto de una transmisión de calor del material a enfriar hasta el refrigerante, por ejemplo dióxido de carbono. Por tanto, el dióxido de carbono absorbe calor que es sustraído al material a enfriar, con lo que disminuye la temperatura del material a enfriar y aumenta la temperatura del dióxido de carbono. Se evapora así el dióxido de carbono líquido. El dióxido de carbono gaseoso sale de la carcasa 6 y es aspirado hacia dentro de las aberturas de entrada 9 de los dos canales 2, los cuales están en unión operativa con un soplante (no representado) a través de la tubería de alimentación 7.
Ventajosamente, los dos canales 2 están reunidos en este ejemplo después de los tramos ascendentes 2c y antes de la tubería de alimentación 7, de modo que ambos están en unión operativa con el mismo soplante. Esta reunión 8 puede apreciarse bien en la figura 2.
Una gran ventaja consiste en que se aspira sustancialmente tan sólo el dióxido de carbono calentado y gaseoso descrito que ha cumplido ya su misión de refrigeración. Gracias a la disposición y configuración de la abertura de entrada 9 según la invención se evita una succión de refrigerante desde el interior de la carcasa que no haya absorbido todavía la cantidad de calor prevista.
Esto se evita de manera fiable también para el caso en el que la potencia de aspiración del soplante sea mayor que la cantidad de dióxido de carbono calentado que se debe evacuar por unidad de tiempo. En efecto, en este caso se aspira como cantidad diferencia aire ambiente tomado del entorno del dispositivo, siendo favorecida la aspiración del aire ambiente especialmente por la conformación alargada de la abertura de entrada 9 y de la sección transversal de los dos canales 2, así como por su disposición lateral.
Se desprende de las figuras 2 y 3 que la abertura 3 atraviesa la carcasa 6 en un plano verticalmente distanciado de la cinta transportadora 5 y dispuesto en una posición sustancialmente paralela a dicha cinta transportadora 5, y los canales 2 están dispuestos con las aberturas de entrada 9 a poca distancia por encima de este plano. Sin embargo, en una forma de realización igualmente conveniente los canales 2 podrían conectarse también directamente a este plano.
En la figura 2 se representa, además, una ejecución especialmente ventajosa de la abertura de entrada 9. Esta abertura de entrada 9 está limitada por las paredes del tramo de entrada 2a de modo que la pared vuelta hacia el fondo presenta su punto más alto en la abertura de entrada 9 y la pared opuesta está decalada hacia fuera y colocada a mayor altura. Se consigue así que un líquido que se condense en la superficie interior de las paredes no pueda fluir hacia fuera del canal 2 a través de la abertura de entrada 9, sino que sea obligado a fluir hacia dentro del canal 2. Este líquido, que proviene del material a enfriar, de la solución de limpieza o del contenido de humedad del dióxido de carbono gaseoso que se debe evacuar, puede evacuarse del canal 2 a través del racor de salida 4.
En la figura 2 se pone claramente de manifiesto otra ventaja de la invención: Gracias a la configuración plana del tramo de entrada 2a, la abertura 3, que se aprovecha como abertura de carga y/o descarga del material a enfriar, es perfectamente accesible para el personal de servicio que cargue la cinta transportadora 5, por ejemplo, con material a enfriar.
La figura 3 muestra en vista en planta la disposición lateral de los canales 2 a la izquierda y a la derecha de la abertura 3, a través de la cual se puede ver la cinta transportadora 5. La abertura de entrada 9 puede verse también en esta representación desde el lado abierto, con lo que en la zona de la abertura de entrada 9 se puede ver el interior del tramo de entrada 2a de los canales 2. Por tanto, la abertura de la carcasa está flanqueada a la izquierda y a la derecha por las aberturas de entrada 9 de los canales 2.
Especialmente cuando se utiliza dióxido de carbono existe otra ventaja: La evitación de una acción de resaca dentro de la carcasa impide una caída de presión no deseada en esta zona, la cual podría tener como consecuencia la formación de nieve perturbadora de dióxido de carbono.
Las figuras muestran el extremo abierto de un congelador de túnel. Para el caso de que se utilice un congelador abierto en dos extremos, es ventajoso prever en ambos extremos una succión de refrigerante. Además, en determinados casos puede ser ventajoso también que, cuando estén presentes varias aberturas del dispositivo de enfriamiento, se prevea una succión en solamente una abertura.

Claims (6)

1. Dispositivo (1) para enfriar material, que comprende un soporte (5) del material a enfriar, una carcasa (6) y una entrada de alimentación de un refrigerante al interior de la carcasa (6), así como al menos una abertura (3) de la carcasa (6) para la aportación y extracción del material a enfriar, estando previsto en la zona de la abertura (3) al menos un canal (2) para recibir refrigerante que está en unión operativa con una acometida del lado de aspiración de un soplante y que presenta una abertura de entrada (9) que está dispuesta lateralmente junto a la abertura (3) de la carcasa (6), caracterizado porque la abertura de entrada (9) está dispuesta por fuera de la carcasa.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el canal (2) presenta una sección transversal rectangular.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la abertura de entrada (9) del canal (2) presenta una sección transversal rectangular y el lado más largo de este rectángulo está dispuesto en una posición sustancialmente paralela al eje longitudinal del soporte (5) del material a enfriar.
4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el soporte (5) del material a enfriar está configurado en forma de una cinta transportadora (5).
5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el canal (2) presenta una pendiente que desciende desde la abertura de entrada (9), que está dispuesta lateralmente junto a la abertura (3) de la carcasa (6), hasta un sitio muy bajo en el que está instalado un racor de salida (4) para evacuar líquido, especialmente un racor de salida (4) para evacuar agua condensada.
6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque están previstos dos canales (2), especialmente dos canales (2) que están dispuestos lateralmente junto a la abertura (3) y que están enfrentados uno a otro.
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