ES2548632B1 - Fermentador - Google Patents

Abstract

Fermentador, que integra exteriormente elementos para la dispersión homogénea de fluidos en el interior del depósito, gobernado a través de un cuadro eléctrico de control, comprendido por#- un depósito (1.1),#- incorporando exteriormente al depósito (1.1) del fermentador (1), varias turbinas (3) de configuración desmontable,#- incorporando una conducción de descarga (5.3), con reguladores de presión y caudal (12),#creando dentro del depósito (1.1) del fermentador (1) un vórtice que consigue homogeneizar la mezcla de la parte líquida con la parte sólida.

Description

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DESCRIPCION

Fermentador Sector de la tecnica

La presente invencion pertenece al sector de la elaboracion de bebidas alcoholicas, tales como vinos, cerveza, cava, licores, etc. y mas concretamente a un deposito adecuado para llevarlo a cabo.

El objeto fundamental de la invencion, es el desarrollo de un fermentador dotado con turbinas y las correspondientes conducciones para homogeneizar con fluidos externos los diversos procesos de elaboracion.

Antecedentes de la invencion

Actualmente dentro del sector vinfcola son conocidos diversos sistemas y se viene aplicando la introduccion de diferentes gases como SO2, CO2, N2, Aire, Etc., dentro de los depositos con diferentes propositos, entre ellos la homogeneizacion de la parte liquida con la solida.

Asf, por ejemplo, en la patente ES2181035, se describe un fermentador con un diafragma colocado en el interior del mismo, que tiene la particularidad de retener parte del CO2 que se genera durante el proceso de fermentacion, para homogeneizar la parte solida con la liquida sin el uso de elementos mecanicos externos como bombas u otros elementos, con el inconveniente de que el diafragma intermedio, colocado en su interior, provoca que la limpieza del deposito sea una labor muy farragosa, con el problema anadido de que en determinadas ocasiones, cuando el volumen de los depositos se encuentra entre 100 y 200 m3 resulta imposible de efectuar adecuadamente.

Otro inconveniente que se genera con la ubicacion del mencionado diafragma dentro del deposito, es el de reducir la superficie de contacto de la masa liquida con la solida, impidiendo una correcta homogeneizacion de la parte solida con la liquida.

Por ultimo, otro inconveniente que puede generarse es que, especialmente en las primeras fases del proceso de fermentacion, es necesario que pase bastante tiempo antes que el diafragma acumule gran cantidad de gas, lo que hace necesario el uso de bombas para homogeneizar la parte liquida con la solida, perdiendose de esta forma el objetivo que se persigue.

Por otro lado la patente ES2396676, se describe el uso de varios elementos con el fin de homogeneizar la parte solida y la liquida, sin necesidad de elementos mecanicos externos tales como bombas, etc.

Se describe su funcionamiento de forma que se introduce un elemento en el interior del deposito por su parte superior para absorber el CO2 generado y enviarlo a un compresor/acumulador, para posteriormente reintroducirlo por un tubo vertical ubicado en el interior del deposito y que incorpora una turbina en su parte inferior.

El inconveniente que puede generarse con este funcionamiento, es que el elemento exterior (compresor) introduce por defecto, cierta cantidad de aire comprimido caliente, lo cual puede resultar indeseable en determinadas ocasiones.

Ademas la turbina interna tiene que estar colocada en el interior del deposito previamente a su llenado y se hace necesaria su retirada una vez efectuada la fase de elaboracion, puesto que por su diseno, resulta dificultosa su limpieza siendo un foco de infeccion cuando el deposito se usa en la fase posterior de almacenamiento.

Ademas de por los inconvenientes citados, este sistema puede resultar ineficaz por la cantidad de mano de obra que supone el tener que montar/desmontar los elementos de manera continua.

Tambien en la patente EP2690166, se describe un sistema que consta de diversos elementos que trabajan conjuntamente en un sistema abierto para aprovechar el CO2 que se genera de forma natural y espontanea durante el proceso de fermentacion.

Al igual que la patente descrita anteriormente, se introduce un elemento dentro del deposito, por su parte superior, para la absorcion del gas con el objeto de reintroducirlo posteriormente por la parte inferior a traves de unos elementos que estan colocados en el interior del deposito y en contacto directo con el lfquido que contiene. Los diferentes elementos de absorcion de CO2, estan conectados a un solo compresor/acumulador y se distribuyen desde el mismo, a los diferentes depositos segun la necesidad que se tenga en cada momento.

Segun se describe, para poner en funcionamiento dicho sistema, se emplean depositos fermentadores convencionales a los cuales se les coloca en su interior, unos elementos en el fondo inferior los cuales estan en contacto directo con el lfquido, con el objeto de reintroducir el gas proveniente del compresor/acumulador.

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El inconveniente que puede generarse, radica en que dichos elementos, al ser unas protuberancias ubicadas en el interior del fondo del deposito, podrfan dificultar enormemente el uso de depositos convencionales adaptados a maquinaria extractora de hollejos, para extraer la parte solida acumulada en el interior del deposito, puesto que dicha maquinaria requiere de una superficie plana y lisa para poder trabajar eficientemente y las protuberancias constituyen un riesgo muy elevado de provocar graves fallos mecanicos.

Por otro lado, el sistema requiere inexorablemente de equipos de aire comprimido especfficos que esten adaptados al sector alimentario y deben ademas, seguir un mantenimiento regular con el coste que eso supone. Otro inconveniente que puede generarse es que la acumulacion de gases provenientes de diferentes depositos de forma conjunta en un mismo deposito, puede propagar la contaminacion de uno de ellos a al resto, a traves de las tuberfas de conduccion y distribucion en la fase de reutilizacion del gas, lo que hace necesario una exhaustiva revision y mantenimiento de los equipos de filtracion, con el inconveniente anadido que cuando se trate de combinar muchos depositos se podrfa requerir gran cantidad de instalacion de tuberfa para conectarlos entre si.

Descripcion de la invencion

Con la finalidad de mejorar en lo posible los inconvenientes citados, se ha ideado un fermentador, gobernado a traves de un cuadro electrico de control, que comprende

• un deposito, de tipo comercial

• incorporando exteriormente en el deposito, varias turbinas de configuracion desmontable

• y una conduccion de descarga con elementos de corte y reguladores de presion y caudal.

Las turbinas son de facil adaptacion sobre las diversas morfologfas de los depositos, de posicionamiento enrasado con la pared o fondo del mismo, evitando protuberancias internas en el interior del deposito y comprenden: un cierre estanco en su parte superior, acoplando en su parte inferior una tuberfa de alimentacion de fluidos.

El proceso de fermentacion realizado a traves del fermentador descrito resulta particularmente efectivo y versatil, gracias a la incorporacion de varias turbinas, integradas exteriormente en el propio fermentador, homogeneizando la parte solida con la parte liquida en el interior del deposito durante la fase de fermentacion, introduciendo fluidos externos durante el proceso, a traves de las conducciones dirigidas hacia las turbinas.

Procedimiento de actuacion de las turbinas

Estando cerrado el elemento de corte de la conduccion de descarga, se procede al llenado del deposito del fermentador.

A partir de un determinado momento, el lfquido almacenado en el deposito del fermentador, comenzara su proceso de fermentacion, generando gas de forma natural y espontanea.

Es en este momento, cuando para homogeneizar el proceso de fermentacion, se procede a la emision de gases externos mediante un compresor/acumulador, dirigidos hacia las turbinas, a traves de una conduccion de descarga, estando abierto el elemento de corte. Este proceso puede programarse a traves de un cuadro de control, estableciendo los parametros de presion, tiempo de apertura, cierre, etc., haciendo que el proceso sea automatizado.

Las turbinas en posicion de reposo, permanecen cerradas, puesto que, el peso/presion que el lfquido ejerce en el interior del fermentador, bloquean el cierre estanco de la turbina. Dicha presion queda controlada a traves de reguladores de presion incorporados en la conduccion de descarga, directamente acoplada a la tuberfa de alimentacion de fluidos de la turbina.

Las turbinas en posicion de trabajo, reciben fluidos provenientes de acumuladores externos a traves de la conduccion de descarga, presionando sobre el cierre estando de la turbina, venciendo su resistencia, haciendo que el cierre estanco libere un paso por el que las burbujas de gas son introducidas hacia el interior del deposito del fermentador.

Cuando cesa la presion del gas, la presion del lfquido contenido en el deposito del fermentador, vuelven a poner las turbinas en su posicion de reposo, manteniendo el cierre estanco de la turbina.

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Los elementos integrados de la turbina que inducen el movimiento y dispersion de los fluidos introducidos a traves de ellas por la canalizacion correspondiente, crean dentro del fermentador un vortice de burbujas que consiguen homogeneizar la mezcla de la parte solida y parte liquida, de una forma muy eficiente.

Ventajas de la invencion

El fermentador que se presenta, aporta multiples ventajas sobre los fermentadores actualmente disponibles, siendo la mas importante la de incorporar turbinas en el deposito del fermentador, situadas en el exterior del fermentador, que lo hacen particularmente efectivo y versatil.

Anadir como ventaja, que las turbinas son de configuracion desmontable para facilitar su mantenimiento y limpieza.

Descripcion de las figuras

Para comprender mejor el objeto de la presente invencion, en el plano anexo se ha representado una realizacion practica preferencial de la misma:

La figura - 1 - muestra una vista en alzado del fermentador integrado con turbinas y conducciones.

La figura - 2 - muestra una vista en planta del fermentador integrado con turbinas y conducciones.

La figura - 3 - muestra esquematicamente una vista en planta de la instalacion de varios fermentadores integrados con turbinas y conducciones.

La figura - 4 - muestra en seccion un detalle constructivo de la turbina integrada en el deposito de un fermentador.

Realizacion preferente de la invencion

La constitucion y caracterfsticas de la invencion podran comprenderse mejor con la siguiente descripcion hecha con referencia a las figuras adjuntas.

Segun puede apreciarse en la figura 1, se muestra el fermentador (1) integrado por un deposito (1.1) y varias turbinas (3), senalando la conduccion de descarga (5.3) con elementos de corte (4.5) y reguladores de presion y caudal (12).

Se senala una conduccion de descarga (5.3) en comunicacion con un compresor/acumulador (25) de tipo comercial, previsto para la alimentacion de gases externos.

Se presentan varias turbinas (3) en conexion con la conduccion de descarga (5.3) a traves de una tuberfa de alimentacion de fluidos (23) acoplada en las turbinas (3). Las turbinas (3) disponen de una configuracion desmontable, para facilitar el mantenimiento y limpieza de las mismas.

En la figura 2 se muestra en planta el fermentador (1) senalando el deposito (1.1), las turbinas (3) en conexion con la conduccion de descarga (5.3) con reguladores de presion y caudal (12).

En la figura 3 se muestra en planta varios fermentadores (1) instalados en una explotacion industrial, senalando las turbinas (3) integradas en cada uno de los fermentadores. Cuando se disponen de varios fermentadores (1) en una instalacion, cada fermentador (1) es independiente del resto, evitando la perdida de las sustancias aromaticas presentes en el gas de fermentacion y ademas evitando la posible contaminacion de los mismos entre los depositos (1.1) de los fermentadores (1).

En la figura 4 se muestra en seccion el posicionamiento de una turbina (3) integrada en el deposito (1.1) de un fermentador (1)

Las turbinas (3) son de facil adaptacion sobre las diversas morfologfas de los depositos (1.1), de posicionamiento enrasado con la pared o fondo del mismo, evitando protuberancias internas y comprenden: un cierre estanco en su parte superior, acoplando en su parte inferior una tuberfa de alimentacion de fluidos (23) en comunicacion con la conduccion de descarga (5.3)

El funcionamiento de la turbina (3), en posicion de reposo, permanece cerrada, puesto que el peso/presion del lfquido (27) en el interior del deposito (1.1) fermentador (1), empujan el cierre estando bloqueando su posicion.

Dicha presion queda contralada a traves de reguladores de presion y caudal (12) incorporados en la conduccion de descarga (5.3) directamente acopladas a la tubena de alimentacion de fluidos (23) de la turbina (3).

Las turbinas (3) en posicion de trabajo, reciben fluidos provenientes de acumuladores externos (25), a traves de 5 la conduccion de descarga (5.3) presionando sobre la parte el cierre estanco, venciendo la resistencia del lfquido (27) contenido en el deposito (1.1) del fermentador (1), haciendo que el cierre estanco de la turbina (3) libere un paso por el que las burbujas de gas sean introducidas hacia el interior del deposito (1.1) fermentador (1).

Cuando cesa la presion del gas, la presion del lfquido (27) contenido en el deposito (1.1) del fermentador (1), 10 vuelven a poner las turbinas (3) en su posicion de reposo comprimiendo el cierre estanco, bloqueando su posicion.

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Claims (1)

1. ES 2 548 632 A1

   REIVINDICACIONES

   1 - Fermentador, gobernado a traves de un cuadro electrico de control, caracterizado por comprender:

   5 • un deposito (1.1)

   • incorporando exteriormente al deposito (1,1) del fermentador (1) al menos una turbina (3) de configuracion desmontable,

   • incorporando una conduccion de descarga (5.3), con reguladores de presion y caudal (12),

   10 2 - Fermentador, segun reivindicacion 1, caracterizado por que las turbinas (3) comprenden un cierre estanco

   en su parte superior, acoplando en su parte inferior una tuberfa de alimentacion de fluidos (23).

   3 - Proceso de fermentacion efectuado en un fermentador (1) descrito en las anteriores reivindicaciones, caracterizado por que la fermentacion se produce en el deposito (1.1) del fermentador (1) homogeneizando el 15 proceso de fermentacion al introducir en el deposito (1.1) fluidos provenientes de acumuladores externos (25) a traves, al menos de una turbina (3), en comunicacion con una conduccion de descarga (5.3), creando dentro del deposito (1.1) del fermentador (1) un vortice que consigue homogeneizar la mezcla de la parte solida y parte liquida.

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