IT9040101A1

IT9040101A1 - HEAT EXCHANGER PERFECTED FOR TOMATO

Info

Publication number: IT9040101A1
Application number: IT040101A
Authority: IT
Inventors: Camillo Catelli
Original assignee: Rossi & Catelli Spa
Priority date: 1990-07-11
Filing date: 1990-07-11
Publication date: 1992-01-11
Also published as: IT9040101A0; IT1242908B

Description

passa dalla bocca di ingresso (3) alla bocca di uscita (4) e viene riscaldato dal corpo riscaldante (2) interno e dal mantello (5) esterno. it passes from the inlet (3) to the outlet (4) and is heated by the internal heating body (2) and by the external shell (5).

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Forma oggetto del presente trovato uno scambiatore di calore perfezionato per pomodoro, in particolare triturato, tagliato o comunque schiacciato. Nel seguito della descrizione si fara' riferimento, per semplicità', a pomodoro triturato anche se quanto detto si deve intendere riferito a pomodoro comunque schiacciato. The present invention relates to an improved heat exchanger for tomatoes, in particular shredded, cut or in any case crushed. In the remainder of the description, reference will be made, for the sake of simplicity, to shredded tomato even if what has been said must be understood as referring to a crushed tomato.

Gli scambiatori di calore per triturato di pomodoro attualmente usati sano del tipo a fascio tubiero, ossia dotati di una pluralità di tubi che sono ancorati su due piastre tubiere di estremità e che sono racchiusi all'interno di un involucro generalmente cilindrico. Nell'involucro cilindrico viene inviato fluido riscaldante, in genere vapore, mentre all'interno dei tubi del fascio tubiera circola il triturato di pomodoro da riscaldare. The heat exchangers for tomato shredded currently used are of the tube bundle type, ie provided with a plurality of tubes which are anchored on two end tube plates and which are enclosed within a generally cylindrical casing. A heating fluid, generally steam, is sent into the cylindrical casing, while the chopped tomato to be heated circulates inside the tubes of the tube bundle.

La pulizia dell'interno dei tubi del fascio tubiera è un'operazione che risulta particolarmente lunga e difficoltosa in quanto deve essere abitualmente effettuata scovolando ciascun tubo con appropriati mezzi meccanici. D'altro canto tale pulizia risulta indispensabile in quanto, nel caso di tubi anche solo parzialmente intasati da incrostaziani o da corpi estranei, oltre a diminuire la capacità di scambio tecnico della apparecchiatura si hanno frequenti bruciature del prodotto all'interno dei tubi. I problema dell'intasamento dei tubi degli scambiatori a fascia tubiera si è acuito con la raccolta meccanica del pomodoro che ha notevolmente incrementato la presenza di erba, arbusti, piante di pomodoro, ed altri corpi estranei nel pomodoro raccolto. Cleaning the inside of the tubes of the tube bundle is an operation which is particularly long and difficult as it must usually be carried out by brushing each tube with appropriate mechanical means. On the other hand, this cleaning is indispensable since, in the case of pipes even if only partially clogged by encrustations or foreign bodies, in addition to decreasing the technical exchange capacity of the equipment, there are frequent burning of the product inside the pipes. The problem of the clogging of the tubes of the tube-band exchangers has worsened with the mechanical harvesting of the tomato which has considerably increased the presence of grass, shrubs, tomato plants, and other foreign bodies in the harvested tomato.

Nonostante prima della triturazione del pomodoro vengano predisposti mezzi per separare il pomodoro dalle piante raccolte assieme allo stesso, è inevitabile che alcune piante di pomodoro, erbe o altro rimangano assieme al medesimo e vengano inviate con quest'ultimo nello scambiatore di calore. E' abbastanza frequente che queste piante, di forma allungata, provochino intasamento dello scambiatore arrestandosi a livello dell'imbocco dei tubi ovvero in corrispondenza delle piastre tubiere. Per liberare lo scambiatore dalle piante che intasano i tubi, e che provocano gli inconvenienti sopra descritti, è quindi necessario mettere fuori servizio l’apparecchiatura e provvedere alla sua pulizia. Questa operazione, solitamente assai laboriosa, comporta anche una diminuzione della produttività' dell'impianto. Although, before the tomato shredding, means are provided to separate the tomato from the plants harvested together with it, it is inevitable that some tomato plants, herbs or other plants remain together with it and are sent with the latter into the heat exchanger. It is quite common for these elongated plants to cause clogging of the exchanger, stopping at the entrance of the tubes or in correspondence with the tube plates. To free the exchanger from plants that clog the pipes and cause the problems described above, it is therefore necessary to take the equipment out of service and clean it. This operation, which is usually very laborious, also involves a decrease in the productivity of the plant.

Scopo del presente trovato è quello di eliminare gli inconvenienti sopra descritti fornendo uno scambiatore di calore che, pur mantenendo sostanzialmente la stessa capacità di scambio termico di uno scambiatore a -fascio tubiero con analoghe dimensioni, riduca drasticamente i pericoli di intasamento dovuti in particolare alla presenza, nel triturata di pomodoro, di piante, erbe, arbusti ed altri corpi estranei. The purpose of the present invention is to eliminate the drawbacks described above by providing a heat exchanger which, while maintaining substantially the same heat exchange capacity as a tube bundle exchanger with similar dimensions, drastically reduces the clogging hazards due in particular to the presence , in the shredded tomato, plants, herbs, shrubs and other foreign bodies.

Rispetto agli scambiatori di tipo noto il presente travato ha il vantaggio di provocare minori perdite di carico sul triturato di pomodoro in circolazione e riscaldamento all’interno del medesimo. Compared to known type heat exchangers, this truss has the advantage of causing lower pressure drops on the chopped tomato in circulation and heating inside it.

Questi scopi e vantaggi ed altri ancora sono tutti raggiunti dallo scambiatore in oggetto, così come è caratterizzato nelle rivendicazioni, che sostanzialmente comprende un contenitore, dotato di una bocca di ingresso ed una bocca di uscita, che è rivestito da un mantello esterno riscaldante ed al cui interno è disposto un corpo riscaldante che de-finisce, con la super-ficie interna del contenitore, una sottile intercapedine nella quale passa il triturato di pomodoro da riscaldare. These purposes and advantages and others besides are all achieved by the exchanger in question, as characterized in the claims, which substantially comprises a container, equipped with an inlet and an outlet, which is covered by an external heating jacket and inside which there is a heating body which defines, with the internal surface of the container, a thin cavity through which the chopped tomato to be heated passes.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del travato meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di forme preferite ma non esclusive dello scambiatore in oggetto, illustrate a titolo puramente esemplificativo e non limitativo nelle allegate figure in cui: Further characteristics and advantages of the embodiment will better appear from the following detailed description of preferred but not exclusive forms of the exchanger in question, illustrated purely by way of non-limiting example in the attached figures in which:

la fig. 1 mostra una schematica vista laterale, con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre, di una prima forma realizzativa dello scambiatore in oggetto; la fig. 2 mostra una schematica vista laterale, con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre, di una seconda forma realizzativa dello scambiatore in oggetto; la fig. 3 mostra una sezione dello scambiatore di fig. 2 eseguita secondo il piano III III. fig. 1 shows a schematic side view, with some parts removed to better highlight others, of a first embodiment of the exchanger in question; fig. 2 shows a schematic side view, with some parts removed to better highlight others, of a second embodiment of the exchanger in question; fig. 3 shows a section of the exchanger of fig. 2 performed according to plan III III.

Lo scambiatore di calore in oggetto comprende, nella sua prima forma realizzativa, un contenitore (1) cilindrico di forma allungata, alle estremità del quale sano previste rispettivamente una bocca di ingresso (3) ed una bocca di uscita (4) per il triturato di pomodoro; lo scambiatore e-’ illustrato in posizione orizzontale ma può essere posizionato anche verticalmente o in qualsiasi altra posizione intermedia alle medesime. Le bocche di ingressa e di uscita sono disposte con l'asse perpendicolare all'asse del contenitore e sono allo stesso raccordate; anche la disposizione delle bocche può' comunque essere diversa da quella illustrata. The heat exchanger in question comprises, in its first embodiment, an elongated cylindrical container (1), at the ends of which there are respectively an inlet (3) and an outlet (4) for the shredded tomato; the exchanger is shown in a horizontal position but can also be positioned vertically or in any other intermediate position to them. The inlet and outlet openings are arranged with the axis perpendicular to the axis of the container and are connected to the same; however, the arrangement of the mouths can also be different from that illustrated.

Sui raccordi della bocca di ingressa e di uscita sono previsti dei supporti dei quali meglio si dirà in seguito. All'interno del contenitore (1), è disposta un carpo riscaldante (2), pure cilindrico, che si sviluppa lungo tutta la lunghezza del contenitore (1). Il corpo riscaldante (2) è disposto coassialmente al contenitore (1) ed è internamente cavo; il corpo riscaldante (2) è conformato e disposto in modo da definire, tra la sua superficie esterna e la superficie interna del contenitore (1), una intercapedine (11) libera che collega la bocca di ingresso con la bocca di uscita del contenitore. Al fine di mantenere totalmente libera l’intercapedine (11), il corpo riscaldante (2) è dotata di due elementi di estremità, rispettivamente (12) e (13), che si inseriscono, a tenuta, ciascuno su uno dei supporti previsti sui raccordi delle bocche di ingresso e di uscita, e permettano di sostenere il corpo riscaldante centrale senza ostruire l'intercapedine anulare. Detti supporti sono tali da permettere al corpo riscaldante centrale (2) di flottare liberamente all'interno del contenitore cilindrico (1) in direzione assiale. Supports are provided on the inlet and outlet fittings, which will be described in greater detail later on. Inside the container (1), there is a heating carpus (2), also cylindrical, which develops along the entire length of the container (1). The heating body (2) is arranged coaxially to the container (1) and is internally hollow; the heating body (2) is shaped and arranged so as to define, between its external surface and the internal surface of the container (1), a free interspace (11) which connects the inlet mouth with the outlet mouth of the container. In order to keep the interspace (11) completely free, the heating body (2) is equipped with two end elements, respectively (12) and (13), which are inserted, each seal, on one of the supports provided on the connections of the inlet and outlet openings, and allow to support the central heating body without obstructing the annular cavity. Said supports are such as to allow the central heating body (2) to float freely inside the cylindrical container (1) in the axial direction.

Sull'elemento di estremità (13) sono ricavati un ingresso (8) per fluido riscaldante che penetra all'interno del corpo (2) e due uscite, rispettivamente (9) e (10), per l'estrazione del fluido riscaldante e dei gas incondensabili. L’ingresso (8) e le uscite (9) e (10) non sono in comunicazione con l'interno del contenitore (1). On the end element (13) there are an inlet (8) for the heating fluid that penetrates inside the body (2) and two outlets, respectively (9) and (10), for the extraction of the heating fluid and the non-condensable gases. The inlet (8) and the outlets (9) and (10) are not in communication with the inside of the container (1).

All’esterno del contenitore (1) è previsto un mantello riscaldante (5) che è disposta in modo da avvolgere esternamente il contenitore. Il mantello (5) presenta un ingresso (6) e due uscite (7) per il fluido riscaldante che è rappresentato generalmente ma non esclusivamente da vapore Outside the container (1) there is a heating jacket (5) which is arranged so as to wrap the container externally. The shell (5) has an inlet (6) and two outlets (7) for the heating fluid which is generally but not exclusively represented by steam

Anche il mantello (5) è cilindrico ed è disposto coassialmente al contenitore (1). The shell (5) is also cylindrical and is arranged coaxially to the container (1).

L'intecapedine (11) presenta una sezione retta anulare costante. The cavity (11) has a constant annular cross section.

Nella sua seconda -forma realizzativa, illustrata nelle figure 2 e 3, lo scambiatore, oltre agli elementi sopra descritti che sono stati indicati con gli stessi numeri, comprende un elemento di separazione (15) che e’ posto all'interno dell'intercapedine (11) in posizione diametrale e che divide l'intercapedine stessa in due semigusci, rispettivamente inferiore (11a) e superiore (llb), la sezione di ciascuno dei quali e’ uguale alla meta’ della sezione dell'intercapedine (11). In its second embodiment, illustrated in Figures 2 and 3, the exchanger, in addition to the elements described above which have been indicated with the same numbers, comprises a separation element (15) which is placed inside the interspace ( 11) in a diametrical position which divides the cavity itself into two half-shells, respectively lower (11a) and upper (11b), the section of each of which is equal to half of the section of the cavity (11).

In questa seconda forma rea!izzativa, la bocca di ingresso (3) e la bocca di uscita (4) dello scambiatore sono poste alla stessa estremità’ dello scambiatore e sono collegate? rispettivamente con il semiguscio inferiore e con il semiguscio superiore. L’elemento (15) e' dotato di guarnizióni (16) che permettono la separazione, a tenuta, fra il semiguscio inferiore e il semiguscio superiore. Tali semigusci sono fra di loro posti in comunicazione solamente in corrispondenza della estremità’ dello scambiatore nella quale non sono presenti le bocche (3) e (4); a tale scopo, l'elemento di separazione (15) si interrompe in prossimità’ tìi questa estremità·'. In this second embodiment, the inlet (3) and the outlet (4) of the exchanger are placed at the same end of the exchanger and are they connected? with the lower half-shell and the upper half-shell respectively. The element (15) is equipped with gaskets (16) which allow the separation, sealed, between the lower half-shell and the upper half-shell. These half-shells are placed in communication with each other only at the end of the exchanger in which there are no ports (3) and (4); for this purpose, the separation element (15) is interrupted near 'this end'.

In questa seconda -forma reaiizzativa, il triturato di pomodoro. che entra nello scambiatore dalla bocca di ingresso (3), percorre il semiguscio inferiore (11a), passa nel semiguscio superiore (11b) attraverso l'interruzione dell'intercapedine ed esce, dopo aver percorso il semiguscio (11b), attraverso la bocca di uscita (4). In this second form of realization, the chopped tomato. which enters the exchanger from the inlet port (3), runs through the lower half-shell (11a), passes into the upper half-shell (11b) through the gap in the interspace and exits, after passing through the half-shell (11b), through the exit (4).

A fronte di un modesto aumento delle perdite di carico, questa seconda forma realizzativa presenta, a parità di portata, un maggior coefficiente di scambia termico. In certi impianti si ottiene inoltre una maggior facilita” di montaggio dovuta al fatto che le bocche di ingresso ed uscita si trovano alla stessa estremità” dello scambiatore e che quindi possono risultare meno tortuosi i condotti di collegamento delle bocche all'impianto. In the face of a modest increase in pressure drops, this second embodiment has, at the same flow rate, a higher heat exchange coefficient. In some systems there is also greater ease "of assembly due to the fact that the inlet and outlet ports are at the same end" of the exchanger and that therefore the pipes connecting the ports to the plant may be less tortuous.

Entrambe le forme reaiizzative, che verranno utilizzate in alternativa a seconda delle esigenze dell'impianto cui lo scambiatore e' destinato, presentano i vantaggi sotto elencati. Both embodiments, which will be used alternatively according to the needs of the plant for which the exchanger is intended, have the advantages listed below.

Grazie alla sua particolare geometria che non presenta ostacoli al flusso del triturato di pomodoro, nell'intercapedine non possono, in alcun modo, arrestarsi piante, erbe, arbusti o altri corpi estranei; lo scambiatore in questione risolve quindi il problema dell'intasamento generato da tali corpi estranei. Thanks to its particular geometry, which presents no obstacles to the flow of the chopped tomato, plants, herbs, shrubs or other foreign bodies cannot stop in the cavity in any way; the exchanger in question therefore solves the clogging problem generated by these foreign bodies.

L'altezza dell'intercapedine viene mantenuta dello stessa ordine di grandezza del diametro dei tubi di uno scambiatore a -fascio tubiero di pari capacita' di scambio. In ogni caso, l'altezza dell'intercapedine e' tale da permettere l'agevole passaggio dei corpi estranei senza che diminuisca in modo sensibile la capacita' di scambio termica tra il -Fluido riscaldante e il triturato di pomodoro. The height of the interspace is kept to the same order of magnitude as the diameter of the tubes of a tube bundle exchanger of equal exchange capacity. In any case, the height of the interspace is such as to allow the easy passage of foreign bodies without significantly decreasing the heat exchange capacity between the heating fluid and the chopped tomato.

In tal modo, a -fronte di una capacità di scambio termico sostanzialmente costante fra il triturato di pomodoro e la fonte riscaldante, si ha una sensibile diminuzione delle perdite di carico, sul flusso di pomodoro triturato, favorita dalla particolare geometria del sistema. In this way, compared to a substantially constant heat exchange capacity between the chopped tomato and the heating source, there is a significant decrease in the pressure drops on the chopped tomato flow, favored by the particular geometry of the system.

In ogni caso lo scopo principale ed il vantaggio maggiore che raggiunge lo scambiatore ih oggetto è quello di eliminare in pratica qualsiasi problema di intasamento da parte di corpi estranei presenti nel triturato di pomodoro. Ciò rappresenta un notevolissimo vantaggia in relazione agli scambiatori fino ad ora utilizzati per il triturato di pomodoro in quanto, dato il forte sviluppo della raccolta meccanica del pomodoro, è notevolmente accresciuto il pericolo di trovare intasati gli scambiatori di tipo noto da corpi estranei presenti nel prodotto in lavorazione. In any case, the main purpose and the greatest advantage that the exchanger of the object achieves is that of practically eliminating any problem of clogging by foreign bodies present in the chopped tomato. This represents a very considerable advantage in relation to the exchangers used up to now for tomato shredded since, given the strong development of the mechanical harvesting of tomatoes, the danger of finding the known type exchangers clogged by foreign bodies present in the product is considerably increased. under processing.

Al trovato potranno essere applicate modifiche di natura pratico applicativa dei dettagli costruttivi senza che per questo si esca dall’ambito dell’idea inventiva così come sotto rivendicato. Changes of a practical applicative nature of the construction details may be applied to the invention without thereby departing from the scope of the inventive idea as claimed below.

Al trovato potranno essere applicate numerose modifiche di natura pratico applicativa dei dettagli costruttivi senza che per questo si esca dall’ambito di tutela dell’idea inventiva sotto rivendicata. Numerous modifications of a practical applicative nature of the construction details may be applied to the invention without thereby departing from the scope of protection of the inventive idea claimed below.

Claims

CLAIMS 1) Improved heat exchanger for tomato, characterized in that it includes: - an elongated container (1), at the ends of which there are respectively an inlet (3) and an outlet (4) for tomato shredding; - a heating carp (2), which is arranged inside the container and develops along the entire length of the latter, shaped and arranged in such a way as to define, between its external surface and the internal surface of the container, a free interspace (11) that connects the inlet with the outlet of the container; - an external heating jacket (5) arranged so as to externally wrap said container.

2) Exchanger according to claim 1, characterized in that: said container, said heating body and said shell have a cylindrical shape and are arranged coaxially with each other; said interspace has a constant annular cross section.

3) Exchanger according to claim 2, characterized in that: said heating body (2) is internally hollow and has at least one inlet (8) and at least one outlet (9) (10), not communicating with the interior of the container, for a heating fluid; the said shell (5) has at least one inlet (6) and at least one outlet (7) for a heating fluid.

4) Exchanger according to claim 2, characterized by the fact that it comprises a separation element (15), which is placed inside the interspace (11) in a diametrical position and which divides the interspace itself into two half-shells, respectively lower (11a) and above (11b), the section of each of which is equal to half the section of the interspace (11); being provided that the inlet (3) and the outlet (4) of the exchanger are placed at the same end of the exchanger and are connected respectively with the lower half-shell and with the upper half-shell.

5) Exchanger according to claim 2 characterized by the fact that the separation element (15) is equipped with gaskets (16) designed to allow the separation, sealed, between the lower half-shell and the upper half-shell; being provided that the separation element (15) is interrupted near the 'end' of the exchanger which is not equipped with inlet and outlet openings.

6) Improved heat exchanger for tomatoes, as described and illustrated in the attached drawings.