ITPR940011U1 - Separatore di vapore a ciclone - Google Patents

Abstract

Il presente trovato concerne un separatore di vapore a ciclone.Esso serve, in particolare, nell'industria conserviera per separare il vapore d'acqua del prodotto alimentare in lavorazione, costituito, ad esempio, da sugo di pomodoro.Esso comprende una camera (2) verticale, all'interno della quale viene immessa tangenzialmente la miscela di vapore e prodotto alimentare;Un condotto (6), almeno in parte interno alla detta camera e fissato alle pareti della camera stessa, è dotato di una bocca d'ingresso (7) superiore per il passaggio della parte leggera e sfocia nella camera del separatore successivo o in un condensatore.La conicità della parte centrale (3a) favorisce la separazione e l'espulsione della fase liquida attraverso l'uscita (5).

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di brevetto per MODELLO di UTILITÀ' avente per titolo:

SEPARATORE DI VAPORE A CICLONE.

DESCRIZIONE

Forma oggetto del presente trovato un separatore di vapore a ciclone.

In modo specifico, ma non esclusivo, esso viene utilmente impiegato nell'industria alimentare per separare il prodotto alimentare in fase di concentrazione, come ad esempio sugo di pomodoro, dal vapor d'acqua in esso contenuto .

Gli impianti di evaporazione a multiplo effetto di tipo noto comprendono una pluralità di separatori a ciclone collegati in cascata uno dopo l'altro.

Ciascun effetto è costituito da uno o più scambiatori di calore a fascio tubiero e da un separatore di vapore che comprende un corpo principale, dotato di una parte centrale cilindrica, di una parte superiore torosferica con tubo di uscita per vapori e di una parte inferiore conica munita al vertice di un'apertura con tubo di uscita della fase l iquida.

Il prodotto da trattare viene introdotto, in genere tangenzialmente, nella parte inferiore del corpo cilindrico.

Il separatore è mantenuto in genere sotto vuoto ( pressione inferiore a quella atmosferica) e quindi il voiurne specifico e la velocità dei vapori ascendenti è elevata. Per produrre una efficace separazione si sceglie un diametro del separatore sufficientemente grande per indurre la velocità in modo tale che le gocce di liquido ricadano verso il basso per gravità, facendo in modo che il peso delle gocce sia prevalente rispetto alla forza di trascinamento esercitata dal vapore.

Anche la forza centrifuga dovuta all'eventuale ingresso tangenziale del prodotto aiuta alla separazione schiacciando le gocce sulla parete.

Il vapore uscente dal tubo superiore viene inviato ad un effetto successivo per produrre il riscaldamento al relativo scambiatore di calore.

Il prodotto in fase liquida esce dal tubo inferiore per essere scaricato o per essere ricircolato nello scambiatore di calore.

I separatori a ciclone posti in impianti di evaporazione multistadio o a multiplo effetto di tipo noto risultano costruttivamente alquanto complessi per il percorso delle tubazioni di collegamento.

Ciò è dovuto, tra l 'altro, alla presenza del condotto di convogliamento del vapore fra un separatore e l'altro.

Tale condotto presenta infatti almeno tre deviazioni. Tenuto conto del grande diametro di tali tubazioni e del fatto che sono costruite spesso in acciaio inossidabile, il costo è molto rilevante.

Scopo del presente trovato è quello di eliminare i suddetti inconvenienti, fornendo un separatore a ciclone costruttivamente semplice ed economico e di ingombro relativamente ridotto, anche in altezza.

Un vantaggio del trovato in oggetto è quello di conseguire, in ogni singolo stadio, una separazione del vapore dal prodotto alimentare che è più efficace rispetto ai separatori noti.

Questi scopi e vantaggi ed altri ancora sono tutti raggiunti dal separatore in oggetto, così come è caratterizzato dalle rivendicazioni, comprendente una camera verticale, avente un'ingresso tangenziale e un'apertura inferiore, alle pareti della quale è fissato un condotto, almeno in parte interno alla camera, il quale è dotato di una bocca d'ingresso superiore per il passaggio della parte gassosa e che sfocia nell'ingresso successivo o in un condensatore .

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma di realizzazione del trovato in oggetto, illustrata a titolo esemplificativo ma non limitativo nelle unite tavole di disegno in cui :

la figura 1, mostra un separatore a ciclone in una sezione eseguita secondo un piano mediano verticale ;

- la figura 2 mostra il separatore in una vista dall'alto; - la figura 3 uno schema delle forze che agiscono su di una particella di liquido all'interno del separatore.

Un evaporatore a ciclone multistadio realizzato secondo il trovato comprende una pluralità di separatori collegati in serie.

Facendo riferimento alle menzionate figure 1 e 2, con 1 si è complessivamente indicata uno dei suddetti separatori. Il separatore 1 comprende una camera 2 verticale delimitata da pareti 3 dotate di una parte superiore 3a leggermente convergente verso l'alto con una conicità prestabilita. Inferiormente la parete comprende una parte 3b a forma tronco-conica , una parte cilindrica 3c ed un'ulteriore parte tronco-conica 3d.

La camera 2 è dotata di un'apertura inferiore 5, coassiale, prevista per il passaggio della parte pesante o fase liquida del prodotto lavorato. L'apertura 5 è predisposta all'estremità inferiore della parte 3d.

Un'ingresso tangenziale U è predisposto in corrispondenza della parte superiore 3a.

L'ingresso k è previsto per l'immissione nella camera 2 del prodotto da separare.

Un condotto 6 è fissato alla parete della camera 2 per mezzo di quattro costole 9 di centraggio e rompivortice, ciascuna delle quali é saldata per un proprio lato al condotto e per il lato opposto alla parete 3.

Un'anello 11 è saldato, per mezzo di tre razze 10 disposte a 120°, alla parete 3.

L'anello 11 ha diametro interno di poco maggiore del diametro esterno del condotto 6.

L'anello 11 è collocato nella parte superiore del condotto 6 coassialmente allo stesso.

Il condotto 6 comprende un tratto verticale, coassiale ed interno alla camera.

All'estremo superiore del tratto verticale è predisposta una bocca d'ingresso 7 di convogliamento dei vapori e disposta superiormante all'ingresso tangenziale.

All'estremo inferiore del tratto verticale del condotto, il condotto ha una deviazione 8 a 90° per il raccordo del tratto verticale con un tratto orizzontale di condotto.

Una porzione terminale 6a del condotto, appartenente al detto tratto orizzontale, si estende esternamente alla camera.

La porzione 6a sfocia nell’ingresso dello scambiatore di caloree dell'effetto successivo o del condensatore non illustrati,

Il funzionamento del separatore prevede che la miscela da separare (fase liquida e fase vapore) sia immessa attraverso l’ingresso tangenziale 4.

La parte pesante o fase liquida della miscela passa attraverso l'apertura inferiore 5.

Con riferimento alla figura 3,l'inclinazione della parte superiore 3a migliora l'abbattimento di tale parte pesante o fase liquida inquanto la forza centrifuga Fc si decompone in due componenti di cui una perpendicolare alla parete Fcn e una avente la stessa direzione della generatrice del cono indicata con Fct, con verso dall'alto al basso; quest'ultima , sommandosi vettorialmente al peso, spinge con maggiore efficacia il liquido verso l'uscita 5.

La parte leggera o fase vapore della miscela passa per la bocca di ingresso 7 superiore, attraversa il condotto ed entra nello scambiatore dell'effetto successivo o nel condensatore .

Il separatore a ciclone in oggetto è costruttivamente semplice ed economico e di ingombro relativamente ridotto.

In particolare, il condotto 6 presenta una sola deviazione 8.

Esso inoltre risulta di lunghezza limitata.

Il separatore in oggetto consegue, in ogni singolo stadio, una separazione del vapore dal prodotto alimentare che è più efficace rispetto a quella conseguita dai separatori noti, grazie, tra l'altro, alla particolare conformazione della parete 3 conica che produce un contributo positivo della forza centrifuga alla separazione delle fasi.

Ciò comporta l 'utilizzo di un numero minore di stadi, a parità di efficacia.

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.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1 Separatore di vapore a ciclone, del tipo comprendente una camera ( 2) verticale, delimitata da pareti (3), dotata di un'ingresso tangenziale (4) del prodotto da separare e di un'apertura inferiore (5) di passaggio della parte pesante o fase liquida del prodotto lavorato; caratterizzato per il fatto che comprende: un condotto (6), almeno in parte interno alla detta camera e fissato alle pareti della camera stessa; il condotto è dotato di una bocca d'ingresso (7) disposta superiormante al detto ingresso tangenziale perii passaggio della parte leggera o fase gassosa del prodotto lavorato; il condotto comprende una porzione terminale (6a) esterna alla camera che sfocia nell'ingresso tangenziale della camera del separatore successivo o in un condensatore.
2. 2) Separatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che sul condotto è predisposta una deviazione (8) che raccorda un tratto verticale del condotto, interno alla camera e sul quale è predisposta la detta bocca d'ingresso, con un tratto pressoché orizzontale, che comprende la detta porzione terminale esterna.
3. 3) Separatore secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che: - le pareti della detta camera comprendono una parte superiore (3a) avente una conicità convergente verso l'alto; - l'ingresso tangenziale (4) è posto in corrispondenza di detta parte superiore conica con effetto positivo della forza centifuga sulla sepazione della fase liquida.