ITPR20110016A1 - Impianto di pastorizzazione a torre - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
TITOLO: Impianto di pastorizzazione a torre.
Il presente trovato si inserisce nel campo degli impianti per pastorizzare prodotti pre-confezionati, in particolare impianti a torre con nastro di trasporto dei prodotti avente sviluppo elicoidale attorno ad una struttura di base sostanzialmente cilindrica.
Come è noto la pastorizzazione termica ha come principale effetto quello di inattivare la maggior parte degli enzimi, tutte le forme patogene e la maggiore parte di quelle vegetative dei microrganismi presenti nell'alimento.
Il sistema di pastorizzazione di pre-confezionati può essere di diversi tipi:
- ad acqua,
- a vapore,
- ad aria calda e
- a microonde/dielettrico.
In ciascuno dei sistemi suddetti le fasi di processo a cui devono essere sottoposti i pre-confezionati sono rappresentate da un riscaldamento iniziale ad una temperatura <100°C, una fase di stabilizzazione e per ultimo un raffreddamento.
Di volta in volta i parametri di pastorizzazione, quali temperature delle varie fasi e tempo di permanenza a dette temperature, saranno proporzionati alle reali esigenze di distruzione microbica.
L'arte nota prevede già impianti per pastorizzare a torre con nastro trasportatore con sviluppo ad elica, in cui i prodotti possono seguire un percorso elicoidale dal basso verso l'alto, o viceversa, passando attraverso diverse temperature (sezionando orizzontalmente detti impianti ad ogni sezione corrisponde una diversa temperatura, ad esempio una sezione disposta ad altezza maggiore corrisponde ad una temperatura maggiore).
Questi impianti combinati aria/acqua, però, sfruttano temperature di esercizio modeste, per questo motivo non presentano particolari problemi e non necessitano di particolari tenute.
Per avere temperature di pastorizzazione più elevate, attualmente vengono impiegati impianti costituiti da tunnel sostanzialmente rettilinei ed orizzontali, lungo i quali i prodotti pre-confezionati vengono trasportati. Detti dispositivi sono detti a pioggia in quanto il fluido di riscaldamento è costituito da acqua spruzzata dall'alto mediante ugelli.
Detti impianti a pioggia presentano il grosso inconveniente di avere un elevato ingombro.
Scopo del presente trovato è quello di ovviare al suddetto inconveniente mettendo a disposizione un impianto di pastorizzazione a torre la cui peculiarità è di avere un sistema di tenuta del vapore nel nastro di ingresso/uscita dei prodotti.
L'impianto di pastorizzazione presenta notevoli vantaggi.
In primo luogo è da notare che gli impianti di pastorizzazione con nastro trasportatore a spirale di arte nota comprendono sistemi combinati aria/acqua, mentre il presente trovato comprende un sistema misto acqua/vapore che comporta rendimenti superiori.
Inoltre la presenza dell'apparato di tenuta del vapore in ingresso e/o in uscita alla torre di pastorizzazione ne migliora l'efficienza in quanto evita le perdite di vapore riducendo quindi i consumi ed i costi per la produzione dello stesso.
Ai suddetti vantaggi si aggiunge il fatto che permette temperature di pastorizzazione elevate, anche di 90÷95°C grazie al vapore che si genera e sale da una vasca di raccolta anulare, posta alla base dell'impianto di pastorizzazione stesso, che convoglia il fluido di esercizio (acqua) caldo (98°C) in caduta dai piani formati dalle spire del nastro di trasporto.
Di conseguenza il fluido di esercizio raccolto funge da sorgente di vapore che, muovendosi dal basso verso l'alto, va a condensare sulle confezioni di prodotto più fredde.
Ai suddetti vantaggi si aggiunge il fatto che, avendo una struttura con sviluppo verticale a torre e non rettilineo orizzontale come i pastorizzatori di arte nota, a parità di ingombro si ha una maggiore efficienza e, quindi, una capacità produttiva superiore.
Detti scopi e vantaggi sono tutti raggiunti dall'impianto di pastorizzazione a torre, oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto previsto nelle sotto riportate rivendicazioni.
Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma di realizzazione illustrate, a puro titolo esemplificativo e non limitativo, nelle unite tavole di disegno.
Figura 1: illustra una vista in alzata deirimpianto di pastorizzazione a torre;
Figura 2: illustra una vista dall'alto dell'impianto di figura 1;
- Figura 3: illustra uno schema di impianto comprendente apparati di pastorizzazione a torre;
Figura 4: illustra una vista in alzata di una porzione dell'impianto di figura 1;
Figura 5: illustra in un'altra vista la porzione di impianto di figura 4;
Figura 6: illustra un particolare della porzione di impianto di figura 5;
Figura 7: illustra una vista dall'alto della porzione di impianto di figura 4.
Con particolare riferimento alle figure, con 1 è globalmente indicato un impianto per la pastorizzazione di prodotti 100 preconfezionati.
Detto impianto 1 è del tipo comprendente una struttura portante 2, realizzata mediante un'intelaiatura di profilati metallici e rivestita di pannelli coibentanti, e almeno un elemento 3 di trasporto dei prodotti 100 avente uno sviluppo elicoidale all'interno della struttura portante 2 stessa.
Detto elemento 3 di trasporto, a titolo di esempio un nastro trasportatore in rete inox e/o zincata atto ad essere impiegato anche a temperature elevate, viene trascinato per attrito dinamico da una trazione a tamburo azionata da un motore 25.
In particolare, come mostrato in figura 3, l'elemento 3 di trasporto prevede un percorso formato da
- un tratto rettilineo in entrata alla struttura portante 2 (ramo superiore 3a);
- uno sviluppo elicoidale all'interno di detta struttura portante 2;
- un tratto rettilineo in uscita che termina su una pluralità di pulegge 18 di rinvio (che hanno la funzione di mantenere costantemente teso l'elemento 3 di trasporto), che rimandano l'elemento 3 di trasporto nella
- zona di ingresso (ramo inferiore 3b).
La struttura portante 2 prevede una vasca 16 anulare di raccolta del fluido di esercizio (acqua) caldo (98°÷100°C) in caduta dai piani formati dalle spire dell'elemento 3 di trasporto.
Con A viene indicato un impianto di recupero di fluido caldo, per sfruttare il contenuto termico residuo in esso ancora presente, che da detta vasca 16 anulare viene inviato ad un serbatoio 19 e, per mezzo di una pompa 17, viene fatto passare in uno scambiatore di calore 21, che ne aumenta la temperatura, e spruzzato mediante ugelli 20 sui prodotti 100 pre-confezionati posti sull'elemento 3 di trasporto all'interno della struttura portante 2 (figura 3).
Detto fluido caldo all'Interno della vasca 16 funge da sorgente di vapore (vapore che muovendosi dal basso verso l'alto va a condensare sulle confezioni di prodotto più fredde, originando temperature di pastorizzazione anche di 90÷95°C) all'Interno della struttura portante 2 stessa.
Si vuole, inoltre, far notare che il fluido uscente da detti ugelli 20, presenti all'interno della struttura portante 2, non solo ha il compito di investire i prodotti 100 pre-confezionati per realizzare la pastorizzazione, ma anche per massaggiare e smuovere il prodotto 100 nel caso sia confezionato all'interno di involucri quali, ad esempio, buste "bag in box".
Peculiarità di detto impianto 1 di pastorizzazione a torre è un apparato 4 di tenuta del vapore posto al di fuori della suddetta struttura portante 2, nelle zone di entrata e/o di uscita dell'elemento 3 di trasporto (figure 3 e 4).
Come ben visibile nella figura 4, l'elemento 3 di trasporto divide l'apparato 4 di tenuta sostanzialmente in due zone, una superiore 5 ed una inferiore 6. Ciascuna di dette zone 5 e 6 comprende sistemi di tenuta sia idraulici che meccanici.
Il sistema idraulico di tenuta della zona superiore 5 consiste essenzialmente in una o più vene 7 di fluido di esercizio (nell'esempio sono due), preferibilmente acqua, avente una temperatura massima di 40°C.
Dette vene 7 di fluido freddo sono ottenute tramite stramazzo Bazin (in parete sottile) oppure stramazzo Belanger (in parete grossa) da un serbatoio 8 diffusore e fungono da barriera al vapore che tende a fuoriuscire dalla struttura portante 2.
Lo spessore ed il numero delle vene 7 di fluido, che fungono da barriera, (dati dalla scelta tra stramazzo Bazin o starnazzo Belanger), può, dunque, variare a seconda del grado di tenuta al vapore voluto e in base al numero ed alla tipologia di prodotti 100 presenti sull'elemento 3 di trasporto.
Nell'esempio illustrato in figura 3, in cui sono presenti due impianti 1 e 1' di pastorizzazione a torre (del tutto identici tra loro) ed un impianto 1" di raffreddamento (strutturalmente uguale agli impianti 1 ed 1'), le vene 7 di fluido vengono alimentate con acqua fredda (22÷30°C) proveniente da una tubazione in uscita da uno scambiatore di calore 21" (nell'impianto 1" di raffreddamento), tramite serbatoi diffusori 8 ed 8'.
Come mostrato nelle figure 6 e 7, il fluido freddo viene introdotto all'interno del serbatoio 8 mediante un tubo 22 collettore recante più tubi di uscita 23. E' stata adottata questa soluzione costruttiva per non avere una via di uscita preferenziale del fluido di processo e quindi in modo da avere, unitamente a dei settori 24 posti all'interno del serbatoio 8 stesso, moto il più possibile laminare e di conseguenza vena 7 di fluido uniforme.
Ancora in riferimento alla zona superiore 5, si può notare dalle figure che il sistema meccanico di tenuta consiste sostanzialmente in una pluralità di bandelle 9 in silicone poste l'una di fianco all'altra a formare una tendina, perpendicolarmente ed in senso trasversale all'elemento 3 di trasporto.
I sistemi idraulici di tenuta della parte inferiore 6 comprendono sommariamente una vasca 10, contenente fluido di processo proveniente dalle lame d'acqua, il cui livello è regolato e mantenuto per mezzo di un troppopieno 11 posto di lato alla vasca 10 stessa che alimenta una pompa Ila, che rilancia l'acqua nel serbatoio 19" e da qui allo scambiatore di calore 21" dove viene raffreddata.
All'interno di detta vasca 10, forzato da una pluralità di pulegge 14, si immerge il ramo 3b di ritorno dell'elemento 3 di trasporto.
I sistemi meccanici di tenuta della parte inferiore 6 dell'apparato di tenuta 4 comprendono, invece, una lamina 13 orizzontale, di forma sostanzialmente rettangolare e bombata, avente convessità verso l'alto e una sporgenza 13a su di un lato aN'incirca ortogonale alla superficie inferiore del ramo superiore 3a dell'elemento 3 di trasporto.
Detta lamina 13 è fissabile su di una piastra 12 verticale, posta tra i due rami 3a e 3b dell'elemento 3 di trasporto, fissata alle pareti della vasca 10 e avente lunghezza corrispondente alla larghezza dell'elemento 3 di trasporto stesso.
E' da notare che la piastra 12 si immerge con il lato inferiore nel fluido di servizio contenuto all'Interno della vasca 10.
Una variante realizzativa può prevedere che al posto di dette lamina 13 e piastra 12 vi sia un elemento unico avente geometria sostanzialmente simile all'unione della lamina 13 con la piastra 12.
Come ben visibile in figura 6, dette lamina 13 e piastra 12, unitamente, sono poste in corrispondenza della vena 7 di fluido di esercizio che funge da barriera del vapore nel sistema idraulico di tenuta della parte superiore 5 dell'apparato 4 di tenuta.
La vena 7 di fluido di processo, cadendo su detta lamina 13 ed essendo trattenuta dalla sporgenza 13a, forma un film di fluido che impedisce un'eventuale fuoriuscita di vapore. In più la sporgenza 13a obbliga il fluido a defluire da una sola parte, cadendo nella vasca 10.
Come si può apprezzare da quanto descritto, l'impianto di pastorizzazione a torre secondo la presente invenzione consente di soddisfare le esigenze e di superare gli inconvenienti di cui si è detto nella parte introduttiva della presente descrizione con riferimento alla tecnica nota.
Infatti, l'impianto di pastorizzazione a torre della presente invenzione consente di avere temperature di pastorizzazione anche di 90÷95°C grazie al vapore che si genera nella vasca 16 di raccolta e che sale all'Interno della struttura portante 2.
Inoltre, la temperatura di pastorizzazione è incrementata anche grazie alla presenza dell'apparato di tenuta 4 che impedisce la fuoriuscita del suddetto vapore dalla struttura portante 2.
Claims (10)
- RI V E N D I C AZ I O N I 1. Impianto (1) di pastorizzazione a torre del tipo comprendente una struttura portante (2) e almeno un elemento (3) di trasporto di prodotti (100) pre-confezionati avente uno sviluppo elicoidale, caratterizzato dal fatto che comprende: un sistema combinato acqua/vapore in grado di pastorizzare prodotti (100) pre-confezionati a temperature di 90÷95°C; almeno un apparato (4) di tenuta del vapore, posto al di fuori della struttura portante (2) nelle zone di entrata e/o di uscita dell'elemento (3) di trasporto.
- 2. Impianto (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto apparato (4) di tenuta è diviso dall'elemento (3) di trasporto in due zone una superiore (5) ed una inferiore (6) ciascuna comprendente sistemi di tenuta idraulici e sistemi di tenuta meccanici.
- 3. Impianto (1), secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i sistemi idraulici di tenuta della parte superiore (5) comprendono almeno una vena (7) di fluido di esercizio, ottenuta tramite stramazzo Bazin in parete sottile oppure stramazzo Belanger in parete grossa, emessa da un serbatoio (8) diffusore e atta a fungere da barriera al vapore; lo spessore di detta vena (7) di fluido variando a seconda del grado di tenuta al vapore voluto e in base al numero ed alla tipologia di prodotti (100) pre-confezionati presenti sull'elemento (3) di trasporto.
- 4. Impianto (1), secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i sistemi meccanici di tenuta della parte superiore (5) comprendono una pluralità di bandelle (9) poste l'una di fianco all'altra a formare una tendina e perpendicolarmente ed in senso trasversale all'elemento (3) di trasporto.
- 5. Impianto (1), secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che dette bandelle (9) sono in silicone.
- 6. Impianto (1), secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i sistemi idraulici di tenuta della parte inferiore (6) comprendono almeno una vasca (10) contenente fluido di processo, il cui livello è regolabile ed è mantenuto per mezzo di almeno un troppopieno (11) posto di lato alla vasca (10) stessa che alimenta almeno una pompa (Ila) di rilancio dell'acqua ad un serbatoio (19") e quindi ad uno scambiatore di raffreddamento (21"); un ramo (3a) di ritorno dell'elemento (3) di trasporto essendo forzato da una pluralità di pulegge (14) ad immergersi all'Interno di detta vasca (10).
- 7. Impianto (1), secondo le rivendicazioni 2 e 6, caratterizzato dal fatto che i sistemi meccanici di tenuta della parte inferiore (6) comprendono almeno una lamina (13) orizzontale, di forma sostanzialmente rettangolare e bombata, avente convessità verso l'alto, fissabile su di una piastra (12) verticale, posta tra i due rami (3a) e (3b) dell'elemento (3) di trasporto, fissata alle pareti della vasca (10), avente lunghezza corrispondente alla larghezza dell'elemento (3) di trasporto stesso ed il lato inferiore immerso nel fluido di servizio contenuto all'interno della vasca (10) stessa; essendo dette lamina (13) e piastra (12) in combinazione e poste in corrispondenza della vena (7) di fluido di esercizio che funge da barriera del vapore nel sistema idraulico di tenuta della parte superiore (5) dell'apparato (4) di tenuta.
- 8. Impianto (1), secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che i sistemi meccanici di tenuta della parte inferiore (6) comprendono un elemento unico, avente geometria sostanzialmente simile aN'unione della lamina (13) con la piastra (12) posto in corrispondenza della suddetta vena (7) di fluido di esercizio.
- 9. Impianto (1), secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la struttura portante (2) prevede una vasca (16) anulare di raccolta del fluido di esercizio caldo in caduta dai piani formati dalle spire dell'elemento (3) di trasporto; detto fluido essendo inviato da detta vasca (16) ad un serbatoio (19) e, per mezzo di una pompa (17), in uno scambiatore di calore (21), che ne aumenta la temperatura, e spruzzato mediante ugelli (20) sui prodotti (100) pre-confezionati posti sull'elemento (3) di trasporto all'interno della struttura portante (2); detto fluido agendo da sorgente di vapore all'interno della struttura portante (2).
- 10. Impianto (1), secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti ugelli (20) hanno il compito di spruzzare fluido di processo sui prodotti (100) preconfezionati per realizzare la pastorizzazione, oltre a quello di massaggiare e smuovere il prodotto (100) all'interno degli involucri.
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2011
- 2011-03-01 IT IT000016A patent/ITPR20110016A1/it unknown
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