IT201800007922A1 - Serbatoio in lamiera metallica - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Campo tecnico

La presente invenzione si riferisce a un serbatoio avente un corpo sostanzialmente cilindrico.

In generale la presente invenzione trova applicazione nel campo dei serbatoi per liquidi alimentari, quali vino o birra, o non alimentari quali serbatoi per il settore gas /petrolifero.

Arte nota

Esistono serbatoi per contenere liquidi che sono chiamati “serbatoi di fermentazione”. Tali serbatoi di fermentazione possono essere utilizzati per contenere in particolare liquidi alimentari, quali vino, birra, eccetera.

Nei serbatoi di fermentazione noti, si effettua un controllo della temperatura durante la fermentazione, mediante tasche di raffreddamento posizionate al di fuori del serbatoio, sulla parete esterna, in modo da raffreddare anche la parete interna e così il contenuto del serbatoio.

Le tasche di raffreddamento possono essere installate verticalmente o orizzontalmente, in una o più sezioni. Tipicamente, le tasche di raffreddamento sono installate mediante saldatura sulla parete laterale del serbatoio di raffreddamento.

Il documento US2005077029 (A1) si riferisce a un serbatoio di fermentazione, in particolare per birra, in cui allo scopo di migliorare il controllo di temperatura si utilizza uno scambiatore di calore posizionato internamente al centro del serbatoio, disposto in verticale.

Il documento CN 103822504 (A) si riferisce a un serbatoio di fermentazione comprendente una tasca di raffreddamento, la quale comprende un corpo di tasca la cui porzione esterna è provvista di una porzione di copertura. La porzione di copertura è disposta a spirale sulla porzione esterna del corpo di tasca, così da formare un passaggio tubolare a spirale dentro cui far circolare il fluido di raffreddamento. Il documento CN 103822504 (A) propone quindi di incrementare l’area di scambio termico mediante il passaggio a spirale, per migliorare lefficacia di raffreddamento.

Tuttavia, le soluzioni di serbatoi noti presentano alcuni svantaggi.

In primo luogo, i serbatoi comprendono una parete laterale realizzata mediante saldatura di lamiera metallica. Pertanto, essi sono sensibili a difetti di produzione, poiché le saldature possono essere fonte di incrostazioni dovute al liquido contenuto, oppure essere fonte di rotture del fasciame del serbatoio, a causa di una localizzata diminuzione della resistenza strutturale.

In secondo luogo, i serbatoi con tasche di raffreddamento comportano inefficienze di flusso di scambio termico. La resa termica non è quindi prevedibile e impone una temperatura di utilizzo dei refrigeranti più bassa, generando maggiori costi di esercizio per tutta la vita dell’attrezzatura e un sensibile danno biologico ai lieviti in fermentazione.

In terzo luogo, in particolare in presenza di tasche di raffreddamento, la produzione dei serbatoi risulta delicata e onerosa, e possibili difetti nell’assemblaggio della parete laterale e nell’applicazione delle tasche di raffreddamento, si ripercuotono sulle performance globali del sistema.

Sintesi dellinvenzione

Uno scopo della presente invenzione è quello di ovviare a inconvenienti della tecnica nota.

Uno scopo generale della presente invenzione è quello di presentare un serbatoio avente configurazione tale da semplificarne la produzione e al contempo migliorarne la resa quando applicato a un contenuto in fermentazione o che necessita una variazione di temperatura.

Uno scopo particolare della presente invenzione è quello di presentare un serbatoio comprendente una parete laterale realizzata mediante saldatura di lamiera, che sia strutturalmente resistente e di migliore qualità.

Un ulteriore scopo particolare della presente invenzione è quello di presentare un serbatoio comprendente tasche di raffreddamento, che sia più efficiente per quanto riguarda il flusso di scambio termico, in particolare in relazione a un contenuto liquido alimentare in fermentazione nel serbatoio.

Un ulteriore scopo particolare della presente invenzione è quello di presentare un serbatoio comprendente tasche di raffreddamento la cui produzione sia più efficace e razionale, per diminuire l’incidenza di possibili difetti nellassemblaggio.

Questi e altri scopi sono raggiunti mediante le caratteristiche delle allegate rivendicazioni che formano parte integrante della presente descrizione.

Un’idea generale della presente invenzione è di prevedere un serbatoio, in particolare un serbatoio di fermentazione, avente un corpo sostanzialmente cilindrico comprendente una parete laterale.

In particolare, la parete laterale è costituita da lamiera metallica avvolta secondo una spirale tridimensionale, in cui la lamiera metallica comprende una direzione di sviluppo principale e due bordi laterali allineati rispetto alla direzione di sviluppo principale; i due bordi laterali comprendono primi tratti saldati rispettivamente con secondi tratti dei due bordi laterali, i primi tratti e i secondi tratti essendo così adiacenti nella spirale tridimensionale per chiudere la parete laterale.

Secondo un aspetto della presente invenzione, si prevede una lamiera metallica avente una distanza tra i due bordi laterali che è maggiore di 1000 mm, preferibilmente sostanzialmente pari a o maggiore di 1250 mm ma non limitata a tale misura. Secondo un correlato aspetto della presente invenzione, si prevede anche una lamiera metallica avente uno spessore superiore a 3 mm, preferibilmente pari a 4mm o superiore.

Vantaggiosamente, la parete laterale del serbatoio secondo la presente invenzione risulta strutturalmente resistente e di ottima qualità.

Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, si prevede che il serbatoio comprenda ulteriormente almeno una tasca di scambio di calore, associata alla parete laterale per la circolazione di un fluido al proprio interno, in modo da scambiare calore attraverso la parete laterale con un contenuto di detto serbatoio. L'almeno una tasca di scambio calore è disposta sulla lamiera metallica ed è allineata rispetto alla direzione di sviluppo principale, risultando avvolta secondo la spirale tridimensionale. In particolare, l’almeno una tasca di scambio calore comprende una pluralità di giri sulla parete laterale, lungo la spirale tridimensionale, preferibilmente comprendendo almeno un giro completo. In particolare, la tasca di scambio calore è applicata alla lamiera metallica.

Vantaggiosamente, il serbatoio della presente invenzione è realizzato in maniera più efficace e razionale.

Secondo ancora un aspetto della presente invenzione, si prevede che il serbatoio comprenda ulteriormente almeno una tasca di scambio di calore, associata alla parete laterale per la circolazione di un fluido al proprio interno, in modo da scambiare calore attraverso la parete laterale con un contenuto di detto serbatoio. Il serbatoio comprende ulteriormente una linea di mandata idraulicamente connessa al l’almeno una tasca di scambio calore per l’afflusso del fluido, e comprende ulteriormente una linea di ritorno idraulicamente connessa all’almeno una tasca di scambio calore per l’efflusso del fluido, in cui la tasca di scambio calore si sviluppa da un livello superiore del serbatoio a un livello inferiore del serbatoio, e in cui la linea di mandata è connessa all’almeno una tasca di scambio calore presso il livello superiore, e in cui la linea di ritorno è connessa all’almeno una tasca di scambio calore presso il livello inferiore.

Vantaggiosamente, il serbatoio della presente invenzione risulta più efficiente per quanto riguarda il flusso di scambio termico.

In generale, vantaggiosamente, il serbatoio della presente invenzione consente di realizzare una tasca di scambio calore con migliori prestazioni termodinamiche, raggiungendo una maggiore efficienza del flusso di scambio termico, fino al 60% in più rispetto a serbatoi tradizionali, anche grazie allo spessore più ridotto della parete laterale a parità di resistenza strutturale.

Vantaggiosamente, il serbatoio della presente invenzione consente minori costi di gestione, lungo l’intera vita utile del serbatoio.

Vantaggiosamente, il serbatoio della presente invenzione consente una più facile pulizia delle pareti interne, permettendo una sanitizzazione anche automatica e minori costi di manutenzione.

Vantaggiosamente, il serbatoio della presente invenzione presenta una maggiore rigidità del fasciame che costituisce la parete laterale, sia quando il serbatoio è sollecitato a pressione sia quando è sollecitato a vuoto, oppure quando il serbatoio è sottoposto a movimenti sismici.

Vantaggiosamente, il serbatoio secondo la presente invenzione non presenta alcuna saldatura orizzontale, che potrebbe essere fonte di incrostazioni.

Vantaggiosamente, il serbatoio secondo la presente invenzione non presenta alcuna saldatura verticale, che potrebbe essere fonte di rotture del fasciame che costituisce la parete laterale.

Vantaggiosamente, il serbatoio secondo la presente invenzione non richiede incroci nelle saldature, evitando così potenziali punti critici di rottura.

Vantaggiosamente, il serbatoio secondo la presente invenzione prevede una costruzione senza interstizi.

Vantaggiosamente, il serbatoio secondo la presente invenzione può essere realizzato mediante un procedimento in continuo e automatizzato, ri ducendo lincidenza di possibili difetti nell’assemblaggio. In particolare, il processo di saldatura può avvenire in maniera automatica e in continuo, senza richiedere una puntatura preliminare dei componenti e senza nessuna interruzione del processo produttivo.

Vantaggiosamente, il serbatoio secondo la presente invenzione può prevedere una laminatura automatica a freddo delle saldature del fasciame.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata fatta qui di seguito di forme di realizzazione preferite, non limitative, della presente invenzione, e dalle rivendicazioni dipendenti che delineano forme di realizzazione preferite e particolarmente vantaggiose dell’invenzione.

Breve descrizione dei disegni

L’invenzione è illustrata con riferimento alle seguenti ligure, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, in cui:

Le Figure 1A, 1B e 1C illustrano viste di un serbatoio secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione.

La Figura 2 illustra schematicamente una prima forma di realizzazione di un circuito di fluido in un serbatoio secondo la prima forma di realizzazione della presente invenzione.

Le Figure 3 A, 3B e 3C illustrano viste di un serbatoio secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione.

- La Figura 4 illustra schematicamente una seconda forma di realizzazione di un circuito di fluido in un serbatoio secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione.

Nelle differenti figure, elementi analoghi saranno identificati da numeri di riferimento analoghi.

Descrizione di dettaglio

La presente descrizione si riferirà a un serbatoio, come forma di realizzazione illustrativa e non limitativa della presente invenzione.

Le Figure 1A, 1B e 1C illustrano rispettivamente una vista frontale, una vista laterale e una vista posteriore un serbatoio 100 secondo la presente invenzione.

Il serbatoio 100 ha un corpo sostanzialmente cilindrico, in particolare verticale in posizione di lavoro. Il serbatoio 100 comprende una parete laterale 101, che lo avvolge lateralmente e ne definisce il volume interno racchiuso. Il serbatoio 100 comprende anche un fondello 102 e un cielo 103, che contribuiscono alla chiusura della struttura. Il serbatoio 100 comprende ulteriormente elementi accessori quali condutture, oblò, sfiati, eccetera, di cui il tecnico del ramo ha conoscenza e che non sono qui descritti per brevità.

In una forma di realizzazione, la parte laterale 101 è costituita da lamiera metallica, avvolta secondo una spirale tridimensionale. In particolare, la lamiera metallica comprende un acciaio, inossidabile o non, in particolare adatto al contatto con liquidi alimentari e non.

La lamiera metallica comprende una direzione di sviluppo principale X. La lamiera metallica ha due bordi laterali 104a e 104b, allineati rispetto alla direzione di sviluppo principale X.

In particolare, i due bordi laterali 104a e 104b comprendono primi tratti saldati rispettivamente con secondi tratti di detti due bordi laterali 104a e 104b; infatti i primi tratti e i secondi tratti dei due bordi laterali 104a e 104b risultano adiacenti tra loro nella spirale tridimensionale della parete laterale 101, in modo da chiuderla essendo avvolta in senso orario oppure antiorario.

La lamiera metallica prevede una distanza tra i due bordi laterali 104a e 104b che è maggiore di 1000 mm. Preferibilmente la distanza tra i due bordi laterali 104a e 104b è sostanzialmente, ma non limitatamente, pari a o superiore a 1250 mm.

Serbatoi di arte nota sono infatti prodotti utilizzando lamiera metallica avente altezza di 1 metro massimo. Applicando una lamiera metallica di misura superiore a 1 m, cioè maggiore di 1000 mm, si diminuiscono i metri di saldatura lineare associati ai bordi laterali 104a e 104b, a parità di dimensione del serbatoio 100. In questo modo, è possibile aumentare la qualità e allo stesso tempo diminuire i costi di produzione.

In particolare, la lamiera metallica è un nastro da laminazione, senza che sia oggetto di una successiva bordatura lungo i due bordi laterali 104a e 104b, prima di essere assemblata nel serbatoio. Tale materiale da laminazione è costituito da una bobina di lamiera metallica, detta anche coils, ed originalmente avvolta lungo la direzione di sviluppo principale X.

Inoltre, in particolare, la lamiera metallica ha uno spessore superiore a 3 mm, preferibilmente pari a 4mm o superiore. Tale spessore superiore a 3 mm è ottenuto mediante calandratura di un materiale da laminazione avente spessore di partenza per l’appunto superiore a 3 mm.

In generale, calandratura è un processo che prevede la deformazione plastica di fogli o nastri di lamiera metallica.

Nella presente invenzione, preferibilmente, un macchinario detto “calandra” utilizzata per questa lavorazione è dotata di una pluralità di rulli ad assi paralleli, preferibilmente ad assi verticali, disposti in modo tale che il nastro di lamiera metallica, passando tra di essi, segua una traiettoria circolare opportuna al diametro del serbatoio che si vuole ottenere.

Serbatoi di arte nota sono infatti prodotti utilizzando lamiera metallica avente spessore inferiore o al più pari a 3 mm. Applicando una lamiera metallica di spessore superiore è possibile aumentare la resistenza del serbatoio 100 alle sollecitazioni di pressione e depressione, anche secondo quanto prescritto dalle norme di settore. In questo modo, è possibile aumentare le performance e le dimensioni massime ottenibili per il serbatoio, rendendolo adatto a maggiori e più gravosi impegni.

Come è evidente al tecnico del ramo, le dimensioni indicate della lamiera che sono indicate in millimetri, sono da considerarsi a meno di un’opportuna tolleranza dimensionale di produzione del nastro. Tale tolleranza dimensionale può essere ricompresa fino al più o meno 5% per quanto riguarda la distanza tra i bordi laterali, e fino al più o meno 10% per quanto riguarda lo spessore della lamiera metallica.

Durante l’assemblaggio del serbatoio 100, i bordi laterali 104a e 104b sono allineati lungo la direzione X, a meno di una tolleranza di produzione dovuta anche a eventuali difetti dimensionali del grezzo. Eventuali disallineamenti dei bordi laterali 104a e 104b possono essere opportunamente corretti durante una fase di saldatura dei tratti tra loro, come sopra descritto.

Ne risulta che i due bordi laterali 104a e 104b sono accoppiati e saldati tra loro, essendo avvolti secondo la spirale tridimensionale. Preferibilmente ma non limitatamente, i bordi laterali 104a e 104b sono saldati in modo automatizzato, mediante saldatura TIG o Plasma o Laser. I bordi laterali 104 a e 104b sono saldati tra loro con una saldatura certificata di Classe 1 secondo lo standard EN ISO 13445, o equivalente.

Ne risulta anche che la spirale tridimensionale che costituisce la parete laterale 101 ha un passo di elica pari o superiore alla distanza tra i due bordi laterali 104a e 104b. In una forma di realizzazione preferita, la spirale tridimensionale che costituisce la parete laterale 101 ha un angolo di elica, rispetto a un asse perpendicolare alla verticale 105 del serbatoio 100 che dipende proporzionalmente dal diametro e dall’altezza del nastro di lamiera utilizzato.

In un esempio non limitativo, tale angolo di elica è compreso tra 2° e 10°, preferibilmente compreso tra 2° e 4°, più preferibilmente pari a 3°.

La costruzione a spirale tridimensionale continua del serbatoio 100 non richiede una preventiva puntatura, e accoppia i bordi 104a e 104b in modo automatico attraverso un sistema di guida regolabile. La saldatura dei bordi 104 a e 104b viene effettuata con parametri controllati, e tutto il processo può essere periodicamente certificato nel rispetto delle norme EN ISO.

Inoltre, la costruzione a spirale tridimensionale continua della parete laterale 101 elimina tutti gli incroci delle giunzioni dal fasciame, garantendo uno standard qualitativo di assoluta importanza e che risulta migliore di quello ottenibile mediante tecnologie di arte nota.

La saldatura a spirale tridimensionale continua risulta anche un elemento strutturale rinforzante nel fasciame della parete laterale 101 del serbatoio 100: questo risulta di particolare importanza in relazione all’applicazione di pressione esterna al serbatoio 100, o in caso di depressione interna al serbatoio 100, che possono risultare nella fase di scarico del prodotto contenuto.

In una forma di realizzazione, il serbatoio 100 può comprendere almeno una tasca di scambio di calore 106, associata alla parete laterale 101. Nell’esempio del serbatoio 100, si prevede un’unica tasca di scambio di calore 106, realizzata in continuo.

La tasca di scambio calore 106 è utilizzata per la circolazione di un fluido al proprio interno, in modo da scambiare calore attraverso la parete laterale 101 con un contenuto del serbatoio 100.

La tasca di scambio calore 106 è disposta sulla lamiera metallica, ed è allineata rispetto alla direzione di sviluppo principale X risultando anch’essa avvolta secondo la stessa spirale tridimensionale che costituisce la parete laterale 101.

In altre forme di realizzazione, non mostrate, un serbatoio potrebbe comprendere due o più tasche laterali tra loro parallele, oppure una pluralità di sezioni di tasche laterali tra loro intervallate lungo lo sviluppo della direzione principale X.

La tasca di scambio calore 106 comprende una pluralità di giri sulla parete laterale 101, lungo la spirale tridimensionale, preferibilmente comprendendo almeno un giro completo o, come nel caso rappresentato, più giri completi.

La tasca di scambio calore 106 è applicata alla lamiera metallica mediante un processo in continuo o discontinuo, in particolare automatizzato. In particolare, i due bordi laterali 104a e 104b della lamiera metallica sono saldati a costituire la parete laterale 101, quando la lamiera metallica già comprende la tasca di scambio calore 106 su un lato esterno, ivi applicata in precedenza.

La tasca di scambio calore 106 è in particolare, ma non limitatamente, sfruttata nella produzione e fermentazione di vino.

La Figura 2 illustra schematicamente il circuito di fluido nella tasca di scambio calore 106 del serbatoio 100.

Il serbatoio 100 può comprendere una linea di mandata 201, idraulicamente connessa alla tasca di scambio calore 106, per l’afflusso di un fluido di scambio calore. Il serbatoio 100 comprende ulteriormente una linea di ritorno 202, idraulicamente connessa alla tasca di scambio calore 106 per l’efflusso del fluido.

La tasca di scambio calore 106, come visibile, si sviluppa da un livello superiore 203 del serbatoio 100, a un livello inferiore 204 del serbatoio 100. La linea di mandata 201 è connessa alla tasca di scambio calore 106 presso il livello superiore 203, mentre la linea di ritorno 202 è connessa alla tasca di scambio 106 calore presso il livello inferiore 204. Come evidente, il livello superiore 203 si trova, sulla parete laterale 101, a un’altezza che è superiore rispetto all’altezza a cui si trova il livello inferiore 204, quando il serbatoio 100 è eretto e in posizione di lavoro.

Questa particolare configurazione della linea di mandata 201 e della linea di ritorno 202 associate alla tasca di scambio calore 106, consente di creare un flusso di fluido, che sia un fluido refrigerante oppure riscaldante, massimizzando una differenza di temperatura tra il fluido circolante nella tasca di scambio calore 106 e il prodotto da condizionare contenuto nel serbatoio 100; inoltre, per qualsiasi livello di prodotto contenuto nel serbatoio 100 diventa possibile controllare efficacemente la temperatura.

Dal momento che, per il contenuto del serbatoio 100, un fluido alimentare più caldo tende a risalire rispetto a un fluido alimentare più freddo, si verificano stratificazioni di temperature diverse, con temperature maggiori al livello superiore 203 e temperature minori al livello inferiore 204.

Tale problematica è molto sentita nel caso di processi di fermentazione, per esempio di vini o birre, dove la temperatura ha un effetto rilevante sul comportamento dei microrganismi cioè i lieviti; in questi casi, temperature diverse danno luogo a prodotti finali diversi, obbligando a travasi dalla parte inferiore a quella superiore del serbatoio, tipicamente effettuati mediante pompe che, oltre a creare danni di cavitazione, causano continui costi per i lavori necessari e rischi di perdite di prodotto alimentare.

Prevedendo una linea di mandata 201 (per l’ingresso del fluido) connessa alla tasca di scambio calore 106 presso il livello superiore 203, e una linea di ritorno 202 (per l’uscita del fluido) connessa alla tasca di scambio 106 calore presso il livello inferiore 204, è possibile ottenere un fluido refrigerante che al livello superiore 203 è a una temperatura più bassa mentre al livello inferiore 204 è a una temperatura più alta, consentendo un raffreddamento più efficace del contenuto del serbatoio, preferibilmente di un liquido in fermentazione.

Tale effetto migliora notevolmente lo scambio termico tra la tasca di scambio termico 106 e il contenuto del serbatoio 100, generando anche un risparmio energetico perché la differenza di temperatura tra il fluido refrigerante e il contenuto in fermentazione risulta maggiore, incrementando lo scambio termico. In questa situazione, è sufficiente una minor portata di fluido refrigerante o una temperatura meno fredda, per cambiare e mantenere stabile la temperatura del prodotto contenuto.

In generale, la linea di mandata 201 è connessa a una linea principale di mandata 211, e la linea di ritorno 202 è connessa a una linea principale di ritorno 212. La linea principale di mandata 211 e la linea principale di ritorno 212 consentono di connettere operativamente i circuiti di più serbatoi, in parallelo tra loro.

Preferibilmente, il serbatoio 100 comprende ulteriormente una valvola 205 con intercettazione automatica sulla linea di ritorno 202, e comprende una valvola 206 senza intercettazione automatica sulla linea di mandata 20 1.

La linea principale di mandata 211 e la valvola 206 sono configurate per consentire l’efflusso di gas in continuo. In questo modo, si consente l’ingresso di fluido refrigerante senza transitare da una valvola con intercettazione automatica, permettendo quindi al livello superiore 203 di funzionare come uno scarico in continuo per eventuali gas rilasciati dal fluido, che non si accumula così nella tasca di scambio calore 106.

Le Figure 3A, 3B e 3C illustrano rispettivamente una vista frontale, una vista laterale e una vista posteriore un ulteriore serbatoio 300 secondo la presente invenzione.

Il serbatoio 300 ha costruzione del corpo sostanzialmente analoga a quella del serbatoio 300, già sopra descritto, e integra caratteristiche tecniche analoghe che non sono tutte ripetute nel seguito, ma che si devono intendere come comunque ricomprese.

In particolare, il serbatoio 300 ha un corpo sostanzialmente cilindrico che comprende una parete laterale 101, che lo avvolge lateralmente e ne definisce il volume interno racchiuso. La parte laterale 101 è costituita da lamiera metallica, avvolta secondo una spirale tridimensionale; la lamiera metallica comprende una direzione di sviluppo principale X. La lamiera metallica ha due bordi laterali 104a e 104b, allineati rispetto alla direzione di sviluppo principale X.

In particolare, i due bordi laterali 104a e 104b comprendono primi tratti saldati rispettivamente con secondi tratti di detti due bordi laterali 104a e 104b; infatti i primi tratti e i secondi tratti dei due bordi laterali 104a e 104b risultano adiacenti tra loro nella spirale tridimensionale della parete laterale 101, in modo da chiuderla.

La lamiera metallica prevede una distanza tra i due bordi laterali 104a e 104b che è maggiore di 1000 mm, preferibilmente sostanzialmente pari a 1250 mm.

Ne risulta che i due bordi laterali 104 a e 104b sono accoppiati e saldati tra loro, essendo avvolti secondo la spirale tridimensionale.

Inoltre, in particolare, la lamiera metallica ha uno spessore superiore a 3 mm, preferibilmente pari a 4mm o superiore. Tale spessore superiore a 3 mm è possibile mediante calandratura di un materiale da laminazione, detto nastro o coils, avente spessore di partenza per l’appunto superiore a 3 mm.

In una forma di realizzazione, il serbatoio 300 comprende tre tasche di scambio di calore 306a, 306b e 306c, indicate collettivamente con il riferimento 306, che sono associate alla parete laterale 101. In particolare, le tasche di scambio di calore 306a, 306b e 306c sono applicate al serbatoio 300 dopo la realizzazione della parete laterale 101, ovvero in un processo non in continuo, per esempio mediante saldatura.

Le tasche di scambio calore 306a, 306b e 306c sono utilizzate per la circolazione di un fluido al proprio interno, in modo da scambiare calore attraverso la parete laterale 101 con un contenuto del serbatoio 300.

In particolare, le tasche di scambio calore 306a, 306b e 306c sono disposte verticalmente quando il serbatoio 300 è eretto e in posizione di lavoro.

In altre forme di realizzazione, non mostrate, un serbatoio potrebbe comprendere un numero differente di tasche di scambio di calore 306 verticali, una o più. In ancora altre forme di realizzazione, non mostrate, un serbatoio potrebbe comprendere un numero differente di sezioni di tasche di scambio di calore 306, una o più, loro allineate verticalmente e intervallate lungo lo sviluppo in verticale del serbatoio 300.

La Figura 4 illustra schematicamente il circuito di fluido in una tasca di scambio calore 306 verticale del serbatoio 300.

Si deve intendere che la configurazione del circuito di fluido associato alla tasca di scambio calore 306 è applicabile a un generico serbatoio comprendente una parete laterale 101, anche non realizzato mediante lamiera metallica avvolta secondo una spirale tridimensionale, come descritto con riferimento ai serbatoi 100 e 300.

Il serbatoio 300 comprende una linea di mandata 401, idraulicamente connessa alla tasca di scambio calore 306, per l’afflusso di un fluido di scambio calore. Il serbatoio 300 comprende ulteriormente una linea di ritorno 402, idraulicamente connessa alla tasca di scambio calore 306 per l’efflusso del fluido.

La tasca di scambio calore 306, come visibile, si sviluppa da un livello superiore 403 del serbatoio 300, a un livello inferiore 404 del serbatoio 300. La linea di mandata 401 è connessa alla tasca di scambio calore 306 presso il livello superiore 403, mentre la linea di ritorno 402 è connessa alla tasca di scambio 306 calore presso il livello inferiore 404. Come evidente, il livello superiore 403 si trova sulla parete laterale 101, a un’altezza che è superiore rispetto all’altezza a cui si trova il livello inferiore 404, quando il serbatoio 300 è eretto e in posizione di lavoro.

Questa particolare configurazione della linea di mandata 401 e della linea di ritorno 402 associate alla tasca di scambio calore 306, consente di creare un flusso di fluido, che sia un fluido refrigerante oppure riscaldante, massimizzando una differenza di temperatura tra il fluido circolante nella tasca di scambio calore 306 e il prodotto da condizionare contenuto nel serbatoio 300; inoltre, per qualsiasi livello di prodotto contenuto nel serbatoio 300 diventa possibile controllare efficacemente la temperatura.

In generale, la linea di mandata 401 è connessa a una linea principale di mandata 411, e la linea di ritorno 402 è connessa a una linea principale di ritorno 412. La linea principale di mandata 411 e la linea principale di ritorno 412 consentono di connettere operativamente i circuiti di più serbatoi, in parallelo tra loro.

Preferibilmente, il serbatoio 300 comprende ulteriormente una valvola 405 con intercettazione automatica sulla linea di ritorno 402, e comprende una valvola 406 senza intercettazione automatica sulla linea di mandata 401. La linea principale di mandata 411 e la valvola 406 sono configurate per consentire l’efflusso di gas in continuo.

Applicabilità industriale

Vantaggiosamente, la parete laterale del serbatoio secondo la presente invenzione risulta strutturalmente resistente e di ottima qualità.

Vantaggiosamente, il serbatoio della presente invenzione è realizzato in maniera più efficace e razionale, diminuendo l’incidenza di possibili difetti nell’assemblaggio della tasca di scambio calore e riducendo costi e oneri di produzione.

Vantaggiosamente, il serbatoio della presente invenzione risulta più efficiente per quanto riguarda il flusso di scambio termico, risultando particolarmente adatto ad accogliere un contenuto liquido alimentare in fermentazione, quale vino o birra.

Durante lo scambio termico con il contenuto del serbatoio, si creano correnti fluidodinamiche verticali in grado di mescolarlo, evitando decantazioni indesiderate di solidi o microorganismi, e di incentivare lo scambio termico.

Considerando la descrizione qui riportata, il tecnico del ramo potrà congegnare ulteriori modifiche e varianti, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche.

È evidente che, ove non vi siano incompatibilità tecniche evidenti al tecnico del ramo, le configurazioni di specifici elementi descritti con riferimento a talune forme di realizzazione, potranno essere utilizzate in altre forme di realizzazione qui descritte.

L'invenzione si può applicare a serbatoi differenti dai serbatoi di fermentazione, per liquidi alimentari o altri liquidi o fluidi non alimentari. Le tasche di scambio calore possono essere sfruttate per la produzione, raffreddamento e maturazione di birra, di altre bevande alcoliche e perfino nella produzione di latte o prodotti caseari.

In tal senso, la presente invenzione si può applicare anche a serbatoi di stoccaggio, o altre tipologie di serbatoio.

Le forme di realizzazione qui descritte sono pertanto da intendersi esempi illustrativi e non limitativi dell'invenzione.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Serbatoio (100, 300), in particolare serbatoio di fermentazione, avente un corpo sostanzialmente cilindrico comprendente : una parete laterale (101) costituita da lamiera metallica avvolta secondo una spirale tridimensionale, in cui detta lamiera metallica comprende una direzione di sviluppo principale (X) e due bordi laterali (104a, 104b) allineati rispetto a detta direzione di sviluppo principale (X), detti due bordi laterali (104a, 104b) comprendenti primi tratti saldati rispettivamente con secondi tratti di detti due bordi laterali (104a, 104b), detti primi tratti e detti secondi tratti essendo adiacenti in detta spirale tridimensionale per chiudere detta parete laterale (101).
2. 2. Serbatoio secondo la rivendicazione 1, in cui detta lamiera metallica prevede una distanza tra detti due bordi laterali che è maggiore di 1000 mm.
3. 3. Serbatoio secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta lamiera metallica è un nastro da laminazione, senza successiva bordatura lungo detti due bordi laterali (104a, 104b).
4. 4. Serbatoio secondo la rivendicazione 3, in cui detto nastro da laminazione è una bobina o coils di lamiera metallica avvolta lungo detta direzione di sviluppo principale (X) .
5. 5. Serbatoio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui detti due bordi laterali (104a, 104b) sono allineati a meno di una tolleranza di produzione, ed eventuali disallineamenti possono essere corretti durante una fase di saldatura.
6. 6. Serbatoio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui detta lamiera metallica ha ulteriormente uno spessore superiore a 3 mm, preferibilmente pari a 4 mm o superiore.
7. 7. Serbatoio secondo la rivendicazione 6, in cui detta lamiera metallica è soggetta a calandratura, in modo da ottenere detta spirale tridimensionale per chiudere detta parete laterale (101).
8. 8. Serbatoio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui detti due bordi laterali (104a, 104b) sono accoppiati essendo avvolti secondo detta spirale tridimensionale e saldati, preferibilmente in continuo, preferibilmente in modo automatizzato e preferibilmente mediante saldatura TIG o Plasma o Laser.
9. 9. Serbatoio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui detta spirale tridimensionale ha un passo di elica pari o superiore a una distanza tra detti due bordi laterali (104a, 104b).