IT202000026218A1 - Anhydrous exchanger - Google Patents

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Marco Manissero
Andrea Manissero
Matteo Manissero
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Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: ?SCAMBIATORE ANIDRO? Description of the industrial invention entitled: ?ANHYDRO EXCHANGER?

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione ? relativa ad uno scambiatore anidro. In particolare, essa ? relativa ad un sistema di scambio termico tra due fluidi liquidi e/o gassosi senza possibilit? di miscelazione dei due fluidi. The present invention ? relating to an anhydrous heat exchanger. In particular, it relating to a heat exchange system between two liquid and/or gaseous fluids without the possibility? mixing of the two fluids.

I normali scambiatori a fascio tubiero (tubi in tubo), in caso di foratura di uno dei due elementi, sono inevitabilmente soggetti alla miscelazione dei due fluidi con la conseguente contaminazione del fluido privilegiato. Questo, in applicazioni alimentari (ad esempio, produzione di cioccolato), costituisce ovviamente un serio problema. Normal shell and tube heat exchangers (tubes in tubes), in the event of a puncture of one of the two elements, are inevitably subject to mixing of the two fluids with the consequent contamination of the privileged fluid. This is obviously a serious problem in food applications (e.g. chocolate production).

Infatti, durante un processo di produzione, ad esempio di cioccolato, ? necessario che il cioccolato venga mantenuto fluido. Ci? viene fatto mantenendo il cioccolato caldo mediante acqua che circola in un?intercapedine di riscaldamento. Indeed, during a production process, for example of chocolate, ? the chocolate must be kept fluid. There? it is done by keeping the chocolate warm by circulating water in a heating jacket.

Se la parete tra i due fluidi si fora, l?acqua si miscela al cioccolato generando un notevole danno alla produzione. In questo caso, ? necessario riparare o sostituire lo scambiatore poich? se entrambe le intercapedini si forano, entrambi i fluidi tenteranno di uscire dalla feritoia, ma non pu? essere garantita la prevenzione dalla contaminazione di uno o dell?altro fluido e non pu? essere prevenuta la loro miscelazione. If the wall between the two fluids is punctured, the water mixes with the chocolate causing considerable damage to the production. In this case, ? necessary to repair or replace the exchanger since? if both interspaces are punctured, both fluids will try to exit the slit, but cannot? be guaranteed the prevention of contamination of one or the other fluid and can not? their mixing be prevented.

Scopo della presente invenzione ? risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore, prevedendo uno scambiatore anidro in cui ? impedita la miscelazione dei due fluidi in qualunque applicazione, ove la miscelazione costituisca un problema. Purpose of the present invention? solve the aforementioned problems of the prior art, providing an anhydrous exchanger in which ? mixing of the two fluids is prevented in any application where mixing is a problem.

La soluzione proposta dallo scambiatore anidro, rivendicato nella Rivendicazione 1, consta nel foderare ogni tubo di scambio del fluido privilegiato con un tubo di diametro poco maggiore. Il fluido di condizionamento termico potr? circolare solo esternamente al tubo di diametro maggiore in un?intercapedine dedicata. The solution proposed by the anhydrous exchanger, claimed in Claim 1, consists in lining each exchange tube of the privileged fluid with a tube having a slightly larger diameter. The thermal conditioning fluid can circulate only externally to the larger diameter pipe in a dedicated cavity.

Lo scambiatore anidro ? quindi caratterizzato dal fatto che i due fluidi circolano in intercapedini distinte e separate da una camera d?aria aperta. The anhydrous exchanger? therefore characterized by the fact that the two fluids circulate in distinct interspaces separated by an open air chamber.

La presente invenzione sar? meglio descritta da alcune sue forme di realizzazione preferite, ma non limitative, con riferimento ai disegni allegati, in cui: The present invention will be better described by some of its preferred, but non-limiting embodiments, with reference to the attached drawings, in which:

- la Figura 1 ? una vista in sezione laterale di una forma di realizzazione dello scambiatore anidro della presente invenzione; - Figure 1 ? a side sectional view of an embodiment of the anhydrous exchanger of the present invention;

- la Figura 2 ? una vista frontale in sezione B-B della flangia interna dello scambiatore di Figura 1; - Figure 2 ? a front view in section B-B of the internal flange of the exchanger of Figure 1;

- la Figura 3 ? una vista frontale della flangia esterna dello scambiatore di Figura 1; e - Figure 3 ? a front view of the external flange of the exchanger of Figure 1; And

- la Figura 4 ? una vista in sezione frontale di uno dei tubi interni dello scambiatore di Figura 1. - Figure 4 ? a front sectional view of one of the internal tubes of the exchanger in Figure 1.

Esso ? essenzialmente uno scambiatore di calore di forma cilindrica a due o pi? terzi tubi B in un primo tubo A disposto tra due flange Y, Z. It ? essentially a cylindrical heat exchanger with two or more? third pipes B into a first pipe A arranged between two flanges Y, Z.

Ogni terzo tubo B attraversa le flange Y, Z disposte alle estremit?. Every third pipe B crosses the flanges Y, Z arranged at the ends.

Il primo tubo A finisce contro la flangia Z e non la attraversa. The first pipe A ends up against the flange Z and does not pass through it.

Nel volume tra il primo tubo A pi? esterno ed i vari terzi tubi B ? previsto che circoli il fluido di condizionamento termico (acqua, acqua glicolata, vapore, o un fluido di qualunque altro genere). Nulla vieta che in quel volume possa invece circolare il fluido da condizionare (alimentare o non). In the volume between the first tube A pi? external and the various third tubes B ? provided that the thermal conditioning fluid circulates (water, glycol water, steam, or a fluid of any other kind). Nothing prevents the fluid to be conditioned (food or otherwise) from circulating in that volume.

Il primo tubo A ? dotato di almeno due attacchi radiali per l?ingresso e l?uscita del fluido di condizionamento termico (o del fluido da condizionare). The first tube A ? equipped with at least two radial connections for the inlet and outlet of the thermal conditioning fluid (or of the fluid to be conditioned).

In ogni terzo tubo B che costituisce il multitubo ? presente un secondo tubo C. In every third tube B which makes up the multitube ? there is a second tube C.

Ognuno di questi secondi tubi C ha lunghezza maggiore di alcuni centimetri di ogni terzo tubo B allo scopo di uscire da entrambe le estremit? del terzo tubo B. Each of these second tubes C is several centimeters longer than each third tube B in order to exit from both ends. of the third tube B.

Ognuno di questi secondi tubi C ha diametro esterno minore del diametro interno di ogni terzo tubo B. Each of these second pipes C has an external diameter smaller than the internal diameter of every third pipe B.

Tra ogni coppia di terzi e secondi tubi B e C, si costituisce quindi una camera d?aria D. An air chamber D is thus formed between each pair of third and second tubes B and C.

Tutte le estremit? di ogni tubo interno C attraversano una flangia esterna Y disposta su ognuno dei due lati. All ends? of each internal pipe C pass through an external flange Y arranged on each of the two sides.

Le flange Z interne e le flange Y esterne sono unite tra loro e nel mezzo ? ricavata una feritoia che rende ?aperta? ogni camera d?aria D. Are the inner Z flanges and outer Y flanges joined together and in the middle ? obtained a loophole that makes it ?open? each inner tube D.

Ogni secondo tubo C ? attraversato dal fluido da condizionare. Nulla vieta che sia attraversato dal fluido di condizionamento. Every second tube C ? crossed by the fluid to be conditioned. Nothing prevents it from being crossed by the conditioning fluid.

I due fluidi (fluido di condizionamento o fluido condizionato) circolano quindi in camere indipendenti e separate tra loro dalla camera d?aria D. The two fluids (conditioning fluid or conditioned fluid) therefore circulate in independent chambers separated from each other by the air chamber D.

Se una delle due intercapedini (fluido di condizionamento o fluido condizionato) si fora, l?uno o l?altro fluido esce dalla feritoia segnalando la perdita. If one of the two interspaces (conditioning fluid or conditioned fluid) is punctured, one or the other fluid comes out of the slit signaling the leak.

In caso di foratura di una delle due intercapedini, il fluido uscente invade il volume occupato dall?aria tra le due intercapedini ed esce dall?apposita feritoia ricavata su una o entrambe le flange. In questo caso, occorre riparare o sostituire lo scambiatore 1. In the event of a puncture in one of the two interspaces, the outgoing fluid invades the volume occupied by the air between the two interspaces and exits from the special slit made on one or both flanges. In this case, the exchanger 1 must be repaired or replaced.

In caso di foratura di una delle due intercapedini, il fluido uscente non pu? miscelarsi con l?altro fluido, per lo meno finch? anche l?altra intercapedine inizi a perdere. In the event of a puncture of one of the two interspaces, the outgoing fluid cannot mix with the other fluid, at least until? also the other interspace starts to lose.

Lo scopo dello scambiatore ? quindi quello di prevenire la contaminazione di uno o dell?altro fluido e segnalare il guasto, in caso di foratura di una intercapedine. The purpose of the exchanger? therefore that of preventing the contamination of one or the other fluid and signaling the fault, in the event of a perforation of a cavity.

Lo scambiatore ? essenzialmente costituito da un corpo unico finale saldato. The exchanger? essentially made up of a single final welded body.

Esternamente ? visibile un tubo chiuso dalle due flange Y, Z di forma cilindrica. Ogni flangia Y, Z ha due o pi? fori. Da una flangia Y, Z all?altra, in ogni foro ? presente un tubo saldato. Externally ? visible a tube closed by the two flanges Y, Z of cylindrical shape. Each Y, Z flange has two or more? holes. From one flange Y, Z to? Another, in each hole ? has a welded tube.

Esternamente ad ogni flangia Z ? presente una seconda flangia Y con due o pi? fori, di diametro inferiore a quelli della flangia pi? interna. Da una flangia esterna Y all?altra, in ogni foro ? presente un tubo saldato. Outside each flange Z ? present a second flange Y with two or more? holes, with a diameter smaller than those of the flange pi? internal. From one external flange Y to the other, in each hole ? has a welded tube.

Ogni foro di ogni flangia esterna Y ? in corrispondenza di ogni foro della flangia interna Z. Each hole of each external flange Y ? at each hole of the internal flange Z.

Ogni tubo interno C attraversa completamente il tubo B di diametro poco maggiore. Each inner tube C completely passes through the slightly larger diameter tube B.

Cos? facendo si ottengono due camere isolate per ogni fluido. What? doing so, two isolated chambers are obtained for each fluid.

In caso una delle due camere si fori, il relativo fluido uscir? da una apposita sede ricavata tra le due flange Y, Z. If one of the two chambers is punctured, will the relative fluid come out? by a special seat obtained between the two flanges Y, Z.

In questa circostanza sar? opportuno riparare o sostituire lo scambiatore 1. In this circumstance it will be advisable to repair or replace the exchanger 1.

Il tubo esterno A ? dotato dei raccordi di ingresso ed uscita del fluido di condizionamento termico. The external tube A ? equipped with inlet and outlet fittings for the thermal conditioning fluid.

Il tubo esterno A ? normalmente dotato di intercapedine pi? esterna per l?isolamento termico. The external tube A ? normally equipped with a cavity pi? external for thermal insulation.

Il fluido privilegiato (ad esempio cioccolato) entra da ogni foro ricavato su ogni flangia ed esce dal foro corrispondente sulla flangia opposta. The preferred fluid (for example chocolate) enters through each hole on each flange and exits through the corresponding hole on the opposite flange.

Il fluido di condizionamento ed il fluido condizionato circolano in camere indipendenti e separate tra loro da una camera d?aria D aperta. The conditioning fluid and the conditioned fluid circulate in independent chambers separated from each other by an open air chamber D.

Lo scambiatore anidro 1 dell?invenzione viene realizzato nel seguente modo. The anhydrous exchanger 1 of the invention is made in the following way.

I. Eseguire i due fori radiali per l?ingresso e l?uscita del fluido di condizionamento termico ad una e l?altra estremit? del tubo. I. Drill the two radial holes for the inlet and outlet of the thermal conditioning fluid at one end and the other? of the tube.

II. Fissare il tubo su una coppia di cavalletti. II. Secure the pipe to a pair of sawhorses.

III. Puntare ogni flangia interna ad ogni estremit? del tubo. III. Point each internal flange at each end? of the tube.

Mantenere il parallelismo tra ogni flangia e la coassialit? di ogni foro. Maintain the parallelism between each flange and the coaxiality? of each hole.

IV. Inserire un tubo (tubi di diametro maggiore) in ogni foro da una flangia all?altra. IV. Insert a pipe (larger diameter pipes) into each hole from one flange to the other.

V. Saldare l?estremit? di ogni tubo ad ogni foro su una e sull?altra flangia. V. Weld the end? of each tube to each hole on one and on the other flange.

VI. Saldare ogni flangia al tubo esterno. YOU. Weld each flange to the outer pipe.

VII. Saldare i raccordi di ingresso ed uscita del fluido di condizionamento termico al tubo esterno. VII. Weld the inlet and outlet fittings of the thermal conditioning fluid to the external pipe.

III. Fissare mediante bulloni una flangia esterna a ogni flangia interna facendo corrispondere ogni foro. III. Bolt an outer flange to each inner flange by matching each hole.

IX. Inserire un tubo in ogni foro da una flangia esterna all?altra (tubi di diametro minore). IX. Insert a pipe into each hole from one outer flange to the other (smaller diameter pipes).

X. Saldare l?estremit? di ogni tubo ad ogni foro su una e sull?altra flangia esterna. X. Weld the? End? of each tube to each hole on one and on the other external flange.

XI. Montare l?eventuale intercapedine di isolamento termico attorno al tubo pi? esterno. XI. Fit any thermal insulation gap around the pi? external.

Lo scambiatore anidro 1 dell?invenzione ha un efficace impiego in ambito industriale. In caso sia necessario riscaldare del cioccolato fluido, questo scambiatore previene l?inquinamento del prodotto impedendo la miscelazione dei due fluidi e segnala la foratura di una delle due intercapedini mediante una perdita di acqua (fluido di condizionamento termico) o cioccolato (prodotto o fluido privilegiato), attraverso la feritoia appositamente ricavata tra le due flange. The anhydrous exchanger 1 of the invention can be effectively used in the industrial field. If it is necessary to heat fluid chocolate, this exchanger prevents product contamination by preventing the two fluids from mixing and signals the puncture of one of the two interspaces by a loss of water (thermal conditioning fluid) or chocolate (product or preferred fluid). ), through the specially made slot between the two flanges.

Questa caratteristica o funzione, ? applicabile a qualunque altro prodotto o fluido, alimentare o no. This feature or function, ? applicable to any other product or fluid, food or non-food.

Claims (7)

RIVENDICAZIONI 1. Scambiatore anidro (1) per prodotti alimentari, caratterizzato dal fatto di comprendere:1. Anhydrous exchanger (1) for food products, characterized in that it comprises: - almeno un primo tubo esterno di contenimento (A) contenente un fluido di condizionamento termico;- at least one first external containment tube (A) containing a thermal conditioning fluid; - una pluralit? di secondi tubi (C) posti coassiali all?interno di detto primo tubo (A) e contenenti un fluido privilegiato da sottoporre a scambio termico; - un terzo tubo (B) posto intorno a ciascuno della pluralit? di secondi tubi (C), in modo opzionale contenente un fluido di condizionamento termico; ed - un?intercapedine (D) posta a separazione tra ciascuno di detti secondi tubi (C) e ciascuno di detti terzi tubi (B), detta intercapedine (D) essendo del tipo a camera d?aria aperta.- a plurality? second pipes (C) placed coaxially inside said first pipe (A) and containing a privileged fluid to be subjected to heat exchange; - a third tube (B) placed around each of the plurality? of second pipes (C), optionally containing a thermal conditioning fluid; and - a cavity (D) placed as a separation between each of said second pipes (C) and each of said third pipes (B), said cavity (D) being of the type with an open air chamber. 2. Scambiatore anidro (1) per prodotti alimentari, caratterizzato dal fatto di comprendere:2. Anhydrous exchanger (1) for food products, characterized in that it comprises: - almeno un primo tubo esterno di contenimento (A) contenente un fluido privilegiato da sottoporre a scambio termico;- at least one first external containment tube (A) containing a privileged fluid to be subjected to heat exchange; - una pluralit? di secondi tubi (C) posti coassiali all?interno di detto primo tubo (A) e contenenti un fluido di condizionamento termico; - a plurality? of second pipes (C) placed coaxially inside said first pipe (A) and containing a thermal conditioning fluid; - un terzo tubo (B) posto intorno a ciascuno della pluralit? di secondi tubi (C), in modo opzionale contenente un fluido di condizionamento termico; ed - un?intercapedine (D) posta a separazione tra ciascuno di detti secondi tubi (C) e ciascuno di detti terzi tubi (B), detta intercapedine (D) essendo del tipo a camera d?aria aperta.- a third tube (B) placed around each of the plurality? of second pipes (C), optionally containing a thermal conditioning fluid; and - a cavity (D) placed as a separation between each of said second pipes (C) and each of said third pipes (B), said cavity (D) being of the type with an open air chamber. 3. Scambiatore anidro (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto primo tubo (A) ? disposto tra due flange (Y, Z), mentre ciascuno di detti terzi tubi (B) attraversa le flange (Y, Z) disposte alle estremit? di detto primo tubo (A), mentre detto primo tubo (A) finisce contro le flange (Y, Z) e non le attraversa.3. Anhydrous exchanger (1) according to claim 1 or 2, characterized in that said first tube (A) is arranged between two flanges (Y, Z), while each of said third pipes (B) crosses the flanges (Y, Z) arranged at the ends? of said first tube (A), while said first tube (A) ends against the flanges (Y, Z) and does not cross them. 4. Scambiatore anidro (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo tubo (A) ? dotato di almeno due attacchi radiali per l?ingresso e l?uscita del fluido di condizionamento termico o del fluido da condizionare.4. Anhydrous exchanger (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that said first tube (A) is equipped with at least two radial connections for the inlet and outlet of the thermal conditioning fluid or the fluid to be conditioned. 5. Scambiatore anidro (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ognuno di detti secondi tubi (C) ha lunghezza maggiore di alcuni centimetri di ogni terzo tubo (B) allo scopo di uscire da entrambe le estremit? del terzo tubo (B), ognuno di detti secondi tubi (C) avendo un diametro esterno minore del diametro interno di ogni terzo tubo (B). 5. Anhydrous exchanger (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that each of said second tubes (C) is a few centimeters longer than each third tube (B) in order to exit from both ends? of the third tube (B), each of said second tubes (C) having an external diameter smaller than the internal diameter of each third tube (B). 6. Scambiatore anidro (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che tutte le estremit? di ogni secondo tubo (C) attraversano una flangia esterna (Y) disposta su ognuno dei due lati. 6. Anhydrous exchanger (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that all the ends? of every second pipe (C) pass through an external flange (Y) arranged on each of the two sides. 7. Scambiatore anidro (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le flange interne (Z) e le flange esterne (Y) sono unite tra loro e nel mezzo ? ricavata una feritoia che rende aperta ogni intercapedine (D). 7. Anhydrous exchanger (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the internal flanges (Z) and the external flanges (Y) are joined together and in the middle ? obtained a slit which opens each interspace (D).
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