WO2013034827A1 - Systeme d'amelioration de l'equilibrage des gaz froids dans un tunnel de surgelation par la mise en œuvre de zones tampon et de plafonds soufflants exterieurs - Google Patents

Systeme d'amelioration de l'equilibrage des gaz froids dans un tunnel de surgelation par la mise en œuvre de zones tampon et de plafonds soufflants exterieurs Download PDF

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WO2013034827A1
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WO
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tunnel
products
ceilings
cryogenic
buffer zone
Prior art date
Application number
PCT/FR2012/051859
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English (en)
Inventor
Didier Pathier
Thierry Dubreuil
Antony Dallais
Mohammed Youbi-Idrissi
Jérôme Levy
Original Assignee
L'air Liquide,Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/10—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air
    • F25D3/11—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air with conveyors carrying articles to be cooled through the cooling space
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25D29/001—Arrangement or mounting of control or safety devices for cryogenic fluid systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/005—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies combined with heat exchangers

Definitions

  • the present invention relates to the field of cooling processes for food products in tunnel-type apparatuses, putting into question the field of cooling of foodstuffs in tunnel-type apparatuses.
  • direct or indirect injections of a cryogenic fluid such as liquid nitrogen.
  • tunnels include:
  • cryogenic liquid supply means for supplying a cryogenic liquid inside the enclosure to allow direct contact of the products with the liquid most commonly, these supply means comprise liquid spray ramps on the products ) or indirect by the fact that the cryogen is injected into internal exchangers tunnels (commonly called in this business "cold batteries"), the transfer of cold products passing through an exchange with the internal air tunnel through the intervention ventilation means associated with each battery;
  • the agri-food industry is constantly looking for increasingly economically efficient equipment and in particular increasingly compact (using the least floor space). This allows in many cases to increase the production capacity of a given site without investing in new buildings. Recent freezer tunnels thus offer increasingly sophisticated techniques to increase production capacity while reducing the ground surface of the equipment.
  • the ventilation power is often difficult to control especially after several hours of production, when the characteristics of the ventilation system have been modified by its fouling (frost or other deposit).
  • the air flow and the ventilation speeds are very important, and there is an asymmetry in the distribution of cold gas, which causes air inlets on one side of the device and outputs air on the other side.
  • frost comes mainly from external air infiltration. These infiltrations of air from the production room in the freezing tunnel are of course accompanied by an entry of water vapor (moisture of the air) which will be deposited in the form of frost inside the machine. .
  • this poor control of the equilibrium of the gases causes not only a refrigerated overconsumption and an additional cost of production but also an accelerated fouling of the ventilation system of the plates producing the impacting jets and possibly exchangers put in place, which causes a car -amplification of the phenomenon.
  • this solution proposes to combat one of the phenomena observed in such tunnels where when the jets impact at high speed the sole, some of the cold air is expelled outside the tunnel, the amount of air in the tunnel being constant, this automatically creates infiltrations of hot air.
  • the product loading zone in the tunnel then acts as a "pipe" that guides the flow of air but does not significantly reduce air infiltration.
  • One (or more) buffer zone is positioned immediately downstream of the loading zone for one and immediately upstream of the tunnel exit for the second, buffer zones which are not ventilated, by means of enlargements of the outer shell of the tunnel (from 50 cm to 1 .5 m for each zone entering and leaving the freezer), creating on each side a dead space that dampens the gas velocities, which naturally reduces the air inlets and the cold gas outlets.
  • this system has a major drawback which is to increase the size of the machine, which goes in the opposite direction of the effect initially sought by the adoption of impacting jets.
  • this solution involves placing plastic or stainless steel curtains at the entrance / exit of the appliance. These curtains indeed limit the air inlets and the cold gas outlets. But they are all the more effective as they consistently close the entries of the freezer. In practice, they are often not very effective because being located on the passage of the products, they can not really close the entrances / exits. In addition, they sometimes pose hygiene problems when they touch the products that parade.
  • this solution consists in installing at the entrance and exit of the tunnel an air blowing system intended to compensate for the imbalance of the tunnel.
  • This system can sometimes give satisfactory results when the imbalance is very low, however when it comes to compensate for a medium to high imbalance, this system has not yet shown its ability to restore the balance of cold gases.
  • the present invention provides a novel tunnel structure that implements a combination of two arrangements that synergistically cooperate for the intended purpose. Thanks to the combination proposed here, we seek on the one hand to dampen the speed of the gases in the input / output areas and on the other hand to restore the balance of cold gases inside the device, to the very place where the imbalance is created. Indeed, the work carried out by the Applicant show that it is the combination of these two arrangements (provisions) that makes it possible to achieve the desired objective and restore the aeraulic balance of the tunnel:
  • the tunnel loading zone is melted with a buffer zone inserted between this loading zone and the first battery.
  • the infiltrations are reduced without increasing the footprint. This can be done by maintaining a simple, parallelepipedic design (shown schematically in Figure 2 attached).
  • this first arrangement can also be expressed by the fact that the buffer zone encroaches on at least part of the loading area by creating a "fused common area". In a preferred way according to the invention, the buffer zone encroaches on 10 to 90% of the loading zone.
  • this configuration acts statically on the gas inlets / outlets, by reducing the cold gas outlets and entering the air. They are not deleted but diminished. This configuration can be compared to a brake for a vehicle.
  • the second following arrangement is then implemented, in combination with the previous one: in order to restore the equilibrium of the cold gases in the tunnel, devices are positioned outside the tunnel, at the inlet and at the outlet, as will be seen, these devices are blowing ceilings.
  • One of these ceilings is positioned outside, upstream of the tunnel entrance (upstream of the upstream, above the arrival of the items), while the second ceiling is positioned at the entrance to the tunnel. outside, downstream of the tunnel exit (downstream of the downstream, above the exit of the articles).
  • Each of these ceilings adopts for example the form of metal boxes backed by the corresponding advance, a fan blows ambient air into the boxes through a diffuser structure, for example a perforated grid.
  • This perforated grid creates a pressure drop and ensures the distribution of air over the entire section of the box.
  • the homogeneous speed over the entire section creates a gaseous plug that blocks on one side the outside air inlets and on the other the cold gas outlets.
  • the system can be reinforced if necessary by the addition of small flaps adjustable to the height of the products and fixed at the bottom on each sheet metal box, substantially at the level of the conveyor belt.
  • the required air flow can be adjusted using a manual variable speed drive but it can also be automated using an automatic control system to restore the tunnel balancing: for example by taking the measurement of a sensor that measures the imbalance of cold tunnel gases and the implementation of a computation loop coupled to a speed controller of the motors, so that the balance is restored.
  • This measurement may for example be a measurement of temperature, or oxygen or a measurement of light input and output tunnel.
  • the present invention thus relates to a cryogenic cooling or cryogenic product freezing installation, comprising a cryogenic tunnel in which products to be cooled or frozen, circulating, the tunnel being of indirect injection type of a cryogenic fluid in exchangers (batteries) present in the internal space of the tunnel and distributed along the path of the products in the tunnel, the tunnel being equipped with means for injecting a cryogenic fluid and a first buffer zone, interposed between the loading zone of the tunnel and the first battery seen by the products, and a second buffer zone, located between the last battery seen by the products and the exit of the tunnel, characterized by the implementation of the following measures:
  • said first buffer zone encroaches on at least a part of the loading zone
  • the installation includes two fan ceilings outside the tunnel, one of these ceilings being positioned upstream of the tunnel entrance above the arrival of the products in the tunnel, while the second ceiling is positioned downstream from the tunnel exit above the exit of the products.
  • the invention also relates to a cryogenic cooling or freezing process for products, the products to be cooled or deep-frozen circulating in a cryogenic tunnel, the tunnel being of the indirect-injection type of a cryogenic fluid in exchangers (batteries) present in the internal space of the tunnel and distributed along the path of the products in the tunnel, the tunnel being equipped with means for injecting a cryogenic fluid and a first buffer zone, interposed between the loading zone of the tunnel and the first battery seen by the products, and a second buffer zone, located between the last battery seen by the products and the exit of the tunnel, characterized in that one improves the balancing of the cold gases in the tunnel by implementing the following measures:
  • said first buffer zone encroaches on at least a part of the loading zone
  • the flow of air sent into one or both of the fan ceilings is adjusted.
  • the balancing in question can be carried out manually by an operator using a manual variable speed drive or automatically by taking into account the measurement of a sensor that measures the imbalance of the cold gases of the machine. tunnel and implementation of a computation loop coupled to a speed variator of the motors, so that the equilibrium is restored.
  • This measurement may for example be a measurement of temperature, or oxygen or a measurement of light input and output tunnel.
  • FIG. 1 is a partial schematic view of the entry zone of a conventional tunnel of the prior art, making it possible to visualize the loading zone, a buffer zone, and the first battery seen by the articles while entering the tunnel.
  • FIG. 2 is a partial schematic view of the entrance zone of a tunnel according to the present invention where the loading zone and the first buffer zone are partially fused.
  • FIG. 3 illustrates an embodiment of the blower ceilings according to the invention.
  • FIG. 4 (a) schematically details the air flows in the case of two ceilings blowing at the same speed, there is then a balance between the inlet and outlet pressures, while FIG. ) details schematically the air flows in the case where the ceiling blows stronger output than input, there is then imbalance and internal gases are directed to the entrance.
  • FIG. 1 thus makes it possible to visualize the entry zone of a conventional tunnel, with its loading zone (ZC), and a buffer zone (ZT) interposed between the loading zone and the first impaction battery seen by the items entering the tunnel.
  • ZC loading zone
  • ZT buffer zone
  • the two incoming and outgoing arrows at the edge of the cargo area carpet symbolize the cold gas outlets and the outside air intakes in the tunnel.
  • FIG. 3 makes it possible to visualize, in a partial schematic side view (along the length) of the tunnel, the combination:
  • tunnel extending between the input E and the output S, the reference 1 designating the partially fused zones of loading and buffer, while the reference 2 designates the buffer zone existing at the end of the tunnel; - and blowing ceilings 3 backed to the entrance / exit of the tunnel (so the structure will be detailed in the context of Figure 5 below).
  • FIG. 4 (a) schematically details the air flows in the case of two inlet / outlet ceilings blowing at the same speed, there is then a balance between the inlet and outlet pressures,
  • FIG. 5 gives an example of constituting a blowing ceiling suitable for the implementation of the invention, in which the following elements are recognized:
  • the box 1 1 pressurizing the air above the grid

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Abstract

Un procédé et une installation de refroidissement ou surgélation cryogénique de produits, les produits à refroidir ou surgeler circulant dans un tunnel cryogénique, le tunnel étant de type à injection indirecte d'un fluide cryogénique dans des échangeurs (batteries) présents dans l'espace interne du tunnel et répartis sur le parcours des produis dans le tunnel, le tunnel étant équipé de moyens d'injection d'un fluide cryogénique ainsi que d'une première zone tampon (ZT), intercalée entre la zone de chargement (ZC) du tunnel et la première batterie vue par les produits, et d'une seconde zone tampon, située entre la dernière batterie vue par les produits et la sortie du tunnel, se caractérisant en ce que l'on améliore l'équilibrage des gaz froids dans le tunnel par la mise en œuvre des mesures suivantes : ladite première zone tampon empiète sur au moins une partie de la zone de chargement; on dispose de deux plafonds soufflants (3), extérieurs au tunnel, adossés aux entrée/sortie du tunnel; on ajuste si nécessaire, pour rétablir l'équilibrage du tunnel, le débit d'air envoyé dans l'un ou chacun des deux plafonds soufflants.

Description

SYSTEME D'AMELIORATION DE L'EQUILIBRAGE DES GAZ FROIDS DANS UN TUNNEL DE SURGELATION PAR LA MISE EN ŒUVRE DE ZONES TAMPON ET DE PLAFONDS SOUFFLANTS EXTERIEURS La présente invention concerne le domaine des procédés de refroidissement de produits alimentaires dans des appareils du type tunnels, mettant en œuvre des injections directes ou indirectes d'un fluide cryogénique tel l'azote liquide.
De façon traditionnelle, de tels tunnels comprennent :
- une enceinte isolée munie d'une entrée et d'une sortie ;
- des moyens de convoyage des produits entre l'entrée et la sortie ;
des moyens d'amenée d'un liquide cryogénique à l'intérieur de l'enceinte pour permettre la mise en contact directe des produits avec ce liquide (le plus couramment, ces moyens d'amenée comprennent des rampes de projection du liquide sur les produits) ou indirecte par le fait que le cryogène est injecté dans des échangeurs internes au tunnels (appelés communément dans ce métier «batteries froides »), le transfert du froid aux produits passant par un échange avec l'air interne du tunnel par l'intervention de moyens de ventilation associés à chaque batterie;
- et des moyens de ventilation, aptes à souffler du gaz froid sur les produits défilant.
L'industrie agro-alimentaire est en permanence à la recherche d'appareils de plus en plus performants économiquement et en particulier de plus en plus compacts (utilisant le moins de surface au sol). Cela permet dans de nombreux cas d'augmenter la capacité de production d'un site donné sans investir dans de nouveaux bâtiments. Les tunnels de surgélation récents proposent ainsi des techniques de plus en plus élaborées pour augmenter la capacité de production tout en réduisant la surface au sol de l'équipement.
Pour ce faire, les appareils récents à haute performance doivent augmenter le coefficient de transfert thermique avec le produit à surgeler. Dans le cas où une ventilation de gaz froid est utilisée pour transférer le froid de la source froide au produit, une technique commune consiste à augmenter la vitesse de ce gaz froid. Le gaz froid est alors mis sous pression et injecté sous forme de jets impactant directement sur le produit (on parle souvent d' « impingement » dans cette industrie). Le coefficient de transfert thermique est alors très élevé et la puissance frigorifique de la machine par unité de surface est alors elle aussi très élevée.
Cette technique très intéressante présente cependant des inconvénients et difficultés techniques.
D'une part, la puissance de ventilation est souvent difficile à maîtriser surtout après plusieurs heures de production, lorsque les caractéristiques du système de ventilation ont été modifiées par son encrassement (givre ou autre dépôt).
Par ailleurs, le débit d'air et les vitesses de ventilation sont très importants, et l'on observe une dissymétrie dans la distribution du gaz froid, ce qui provoque des entrées d'air d'un coté de l'appareil et des sorties d'air de l'autre coté.
Il a été démontré que le givre provient de façon majoritaire d'infiltrations d'air extérieur. Ces infiltrations d'air du local de production dans le tunnel de surgélation s'accompagnent bien entendu d'une entrée de vapeur d'eau (humidité de l'air) qui va se déposer sous forme de givre à l'intérieur de la machine. Ainsi, cette mauvaise maîtrise de l'équilibre des gaz provoque non seulement une surconsommation frigorifique et un surcoût de production mais aussi un encrassement accéléré du système de ventilation des plaques produisant les jets impactant et éventuellement des échangeurs mis en place, ce qui provoque une auto-amplification du phénomène.
Il a été proposé dans la littérature différentes solutions pour améliorer cette situation de givrage excessif, et notamment :
- la mise en place de zones tampon (schématisée dans la figure 1 annexée) : cette solution se propose de combattre un des phénomènes observés dans de tels tunnels où lorsque les jets impactent à grande vitesse la sole, une partie de l'air froid se trouve expulsé en dehors du tunnel, la quantité d'air dans le tunnel étant constante, ceci crée automatiquement des infiltrations d'air chaud. La zone de chargement des produits dans le tunnel agit alors comme un « tuyau » qui guide le flux d'air mais qui ne réduit pas significativement les infiltrations d'air.
On positionne alors une (ou plusieurs) zone tampon, immédiatement en aval de la zone de chargement pour l'une et immédiatement en amont de la sortie du tunnel pour la seconde, des zones tampon qui ne sont pas ventilées, ceci par des agrandissements de la coque externe du tunnel (de 50 cm à 1 .5 m pour chaque zone en entrée et en sortie du surgélateur), créant ainsi de chaque coté un espace mort qui amortit les vitesses de gaz, ce qui réduit naturellement les entrées d'air et les sorties de gaz froids. Cependant, ce système présente un inconvénient majeur qui est d'augmenter l'encombrement de la machine, ce qui va en sens inverse de l'effet recherché initialement par l'adoption des jets impactant.
- l'utilisation de rideaux physiques : cette solution consiste à placer des rideaux en plastique ou en inox aux entrée/sortie de l'appareil. Ces rideaux limitent en effet les entrées d'air et les sorties de gaz froids. Mais ils sont d'autant plus efficaces qu'ils obturent de manière conséquente les entrées du surgélateur. Dans la pratique, ils sont souvent peu efficaces car étant situés sur le passage des produits, ils ne peuvent pas obturer réellement les entrées/sorties. De plus, ils posent parfois des problèmes d'hygiène lorsqu'ils touchent les produits qui défilent.
- l'utilisation de rideaux gazeux : cette solution consiste à installer en entrée et sortie de tunnel un système de soufflage d'air destiné à compenser le déséquilibre du tunnel. Ce système peut parfois donner des résultats satisfaisants lorsque le déséquilibre est très faible, en revanche lorsqu'il s'agit de compenser un déséquilibre moyen à fort, ce système n'a pas encore montré sa capacité à rétablir l'équilibre des gaz froids. Comme on le verra plus en détails dans ce qui suit, la présente invention propose une nouvelle structure de tunnel qui met en œuvre une combinaison de deux arrangements qui coopèrent de façon synergétique en vue de l'objectif visé. Grâce à la combinaison proposée ici, on cherche d'une part à amortir la vitesse des gaz dans les zones d'entrée / sortie et d'autre part à rétablir l'équilibre des gaz froids à l'intérieur de l'appareil, à l'endroit même ou le déséquilibre est créé. En effet, les travaux menés par la Demanderesse montrent que c'est bien la combinaison de ces deux arrangements (dispositions) qui permet d'atteindre l'objectif visé et de rétablir l'équilibre aéraulique du tunnel :
- selon la première disposition, on réalise la fusion d'au moins une partie de la zone de chargement du tunnel avec une zone tampon intercalée entre cette zone de chargement et la première batterie. Ainsi, on réduit les infiltrations sans augmenter l'empreinte au sol. On peut pour cela conserver un design simple, parallélépipédique (schématisé en figure 2 annexée).
En d'autres termes on peut aussi exprimer cette première disposition par le fait que la zone tampon empiète sur au moins une partie de la zone de chargement en créant une « zone commune fusionnée ». De façon préférée selon l'invention la zone tampon empiète sur 10 à 90 % de la zone de chargement.
Sans être aucunement liés par les explications qui vont suivre, on peut penser que cette configuration agit de manière statique sur les entrées/sorties de gaz, en diminuant les sorties de gaz froids et entrés d'air. Elles ne sont pas supprimées mais diminuées. Cette configuration peut être comparée à un frein pour un véhicule.
- on implémente alors la seconde disposition suivante, en combinaison avec la précédente : afin de rétablir l'équilibre des gaz froids dans le tunnel, on positionne des dispositifs à l'extérieur du tunnel, en entrée et en sortie comme on va le voir, ces dispositifs sont des plafonds soufflants.
Contrairement aux moyens précédents, l'action de ces plafonds est ici au contraire clairement dynamique : i I s créent des mouvements de gaz, dont la force est plus ou moins élevée selon les caractéristiques des plafonds implémentés, permettant de modifier le sens des flux d'air (effets de canalisation des flux) à l'intérieur du tunnel, permettant ainsi de limiter encore les infiltrations d'air pour atteindre des entrées quasi nulles.
L'un des ces plafonds est donc positionné à l'extérieur, en amont de l'entrée du tunnel (en amont de l'avancée amont, au dessus de l'arrivée des articles), tandis que le second plafond est positionné à l'extérieur, en aval de la sortie du tunnel (en aval de l'avancée aval, au dessus de la sortie des articles).
Ces plafonds permettent de modifier la pression statique de l'air dans les zones d'entrée et sortie et par conséquences de modifier le sens des flux d'air afin de limiter les infiltrations d'air.
Chacun de ces plafonds adopte par exemple la forme de caissons métalliques adossés à l'avancée lui correspondant, un ventilateur souffle de l'air ambiant dans les caissons au travers d'une structure de diffuseur, par exemple une grille perforée.
On pourrait bien entendu envisager de souffler un autre gaz que l'air, par exemple de l'azote, mais la solution se révélerait plus coûteuse et s'agissant d'équilibrer des flux d'air le soufflage d'air extérieur se révèle une solution cohérente.
Cette grille perforée crée une perte de charge et assure la répartition de l'air sur toute la section du caisson. La vitesse homogène sur toute la section crée un bouchon gazeux qui bloque d'un côté les entrées d'air extérieur et de l'autre les sorties de gaz froids. Le système pourra être renforcé le cas échéant par l'adjonction de petits volets ajustables à la hauteur des produits et fixés en partie basse sur chaque caisson en tôle, sensiblement au niveau du tapis de convoyage.
Le débit d'air nécessaire peut être ajusté à l'aide d'un variateur de vitesse manuel mais il pourra également être automatisé à l'aide d'un système de contrôle automatique pour rétablir l'équilibrage du tunnel : par exemple par la prise en compte de la mesure d'un capteur qui mesure le déséquilibre des gaz froids du tunnel et la mise en œuvre d'une boucle de calcul couplée à un variateur de la vitesse des moteurs, de telle sorte que l'équilibre soit rétabli. Cette mesure pourra par exemple être une mesure de température, ou d'oxygène ou encore une mesure de lumière en entrée et sortie de tunnel.
A titre illustratif, pour un plafond soufflant de 1 m de large on envisage des débits de 500 à 1500 m3/h.
La présente invention concerne alors une installation de refroidissement ou surgélation cryogénique de produits, comprenant un tunnel cryogénique dans lequel circulent des produits à refroidir ou surgeler, le tunnel étant de type à injection indirecte d'un fluide cryogénique dans des échangeurs (batteries) présents dans l'espace interne du tunnel et répartis sur le parcours des produis dans le tunnel, le tunnel étant équipé de moyens d'injection d'un fluide cryogénique ainsi que d'une première zone tampon, intercalée entre la zone de chargement du tunnel et la première batterie vue par les produits, et d'une seconde zone tampon, située entre la dernière batterie vue par les produits et la sortie du tunnel, se caractérisant par la mise en œuvre des mesures suivantes :
- ladite première zone tampon empiète sur au moins une partie de la zone de chargement ;
- l'installation comprend deux plafonds soufflants, extérieurs au tunnel, l'un de ces plafonds étant positionné en amont de l'entrée du tunnel au dessus de l'arrivée des produits dans le tunnel, tandis que le second plafond est positionné en aval de la sortie du tunnel au dessus de la sortie des produits.
L'invention concerne également un procédé de refroidissement ou surgélation cryogénique de produits, les produits à refroidir ou surgeler circulant dans un tunnel cryogénique, le tunnel étant de type à injection indirecte d'un fluide cryogénique dans des échangeurs (batteries) présents dans l'espace interne du tunnel et répartis sur le parcours des produis dans le tunnel, le tunnel étant équipé de moyens d'injection d'un fluide cryogénique ainsi que d'une première zone tampon, intercalée entre la zone de chargement du tunnel et la première batterie vue par les produits, et d'une seconde zone tampon, située entre la dernière batterie vue par les produits et la sortie du tunnel, se caractérisant en ce que l'on améliore l'équilibrage des gaz froids dans le tunnel par la mise en œuvre des mesures suivantes :
- ladite première zone tampon empiète sur au moins une partie de la zone de chargement ;
- on dispose de deux plafonds soufflants, extérieurs au tunnel, l'un de ces plafonds étant positionné en amont de l'entrée du tunnel au dessus de l'arrivée des produits dans le tunnel, tandis que le second plafond est positionné en aval de la sortie du tunnel au dessus de la sortie des produits ;
- on ajuste si nécessaire, pour rétablir l'équilibrage du tunnel, le débit d'air envoyé dans l'un ou chacun des deux plafonds soufflants.
L'équilibrage en question peut être effectué de façon manuelle par un opérateur à l'aide d'un variateur de vitesse manuel ou encore de façon automatisée par la prise en compte de la mesure d'un capteur qui mesure le déséquilibre des gaz froids du tunnel et la mise en œuvre d'une boucle de calcul couplée à un variateur de la vitesse des moteurs, de telle sorte que l'équilibre soit rétabli.
Cette mesure pourra par exemple être une mesure de température, ou d'oxygène ou encore une mesure de lumière en entrée et sortie de tunnel.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement dans la description suivante, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés pour lesquels :
la figure 1 est une vue schématique partielle de la zone d'entrée d'un tunnel classique de l'art antérieur, permettant de visualiser la zone de chargement, une zone tampon, et la première batterie vue par les articles en entrant dans le tunnel. la figure 2 est une vue schématique partielle de la zone d'entrée d'un tunnel conforme à la présente invention où zone de chargement et première zone tampon sont partiellement fusionnées.
la figure 3 illustre un mode de réalisation des plafonds soufflants conformes à l'invention.
- la figure 4 (a) détaille de façon schématique les flux d'air dans le cas de deux plafonds soufflant à la même vitesse, il y a alors équilibre entre les pressions d'entrée et de sortie, tandis que la figure 4 (b) détaille de façon schématique les flux d'air dans le cas où le plafond souffle plus fort en sortie qu'en entrée, il y a alors déséquilibre et les gaz intérieurs sont orientés vers l'entrée.
- la figure 5 donne une vue schématique partielle du détail d'un plafond soufflant convenant pour la mise en œuvre de l'invention. La figure 1 permet donc de visualiser la zone d'entrée d'un tunnel classique, avec sa zone de chargement (ZC), et une zone tampon (ZT) intercalée entre la zone de chargement et la première batterie d'impaction vue par les articles entrant dans le tunnel. Les deux flèches entrante et sortante au raz du tapis de la zone de chargement symbolisent les sorties de gaz froids et les entrées d'air extérieur dans le tunnel.
Conformément à l'invention, on procède (figure 2) à la fusion de tout ou partie de la zone de chargement et de la zone tampon, i.e au fait que la zone tampon empiète sur une large part de la zone de chargement, seul un morceau de convoyeur reste en dehors de la structure.
La figure 3 permet quant à elle de visualiser, dans une vue schématique partielle de coté (sur la longueur) du tunnel, la combinaison :
- des mesures d'avancées : tunnel s'étendant entre l'entrée E et la sortie S, la référence 1 désignant les zones partiellement fusionnées de chargement et tampon, tandis que la référence 2 désigne la zone tampon existant en sortie de tunnel ; - et de plafonds soufflants 3 adossés aux entrée/sortie du tunnel (donc la structure sera détaillée dans le cadre de la figure 5 ci-après).
Et les figures 4 (a) et 4 (b) annexées permettent de mieux comprendre, par des exemples, comment influencer les flux de gaz à l'intérieur du tunnel et donc si nécessaire son rééquilibrage.
Sur l'exemple présenté ici :
- la figure 4 (a) détaille de façon schématique les flux d'air dans le cas de deux plafonds entrée/sortie soufflant à la même vitesse, il y a alors équilibre entre les pressions d'entrée et de sortie,
- tandis que la figure 4 (b) détaille de façon schématique les flux d'air dans le cas où le plafond souffle plus fort en sortie qu'en entrée, il y a alors déséquilibre et les gaz intérieurs sont orientés vers l'entrée. La figure 5 donne alors un exemple de constitution d'un plafond soufflant convenant pour la mise en œuvre de l'invention, où l'on reconnaît les éléments suivants :
- la turbine d'aspiration d'air 10 ;
- la grille 12 métallique de diffusion de l'air ;
- le caisson 1 1 de mise en pression de l'air au dessus de la grille ;
- la zone 13 sous la grille de diffusion d'air, zone permettant le déploiement du flux d'air vers le bas du caisson.

Claims

Revendications
1. Installation de refroidissement ou surgélation cryogénique de produits, comprenant un tunnel cryogénique dans lequel circulent des produits à refroidir ou surgeler, le tunnel étant de type à injection indirecte d'un fluide cryogénique dans des échangeurs (batteries) présents dans l'espace interne du tunnel et répartis sur le parcours des produis dans le tunnel, le tunnel étant équipé de moyens d'injection d'un fluide cryogénique ainsi que d'une première zone tampon (ZT), intercalée entre la zone de chargement (ZC) du tunnel et la première batterie vue par les produits, et d'une seconde zone tampon, située entre la dernière batterie vue par les produits et la sortie du tunnel, se caractérisant par la mise en œuvre des mesures suivantes :
- ladite première zone tampon empiète sur au moins une partie de la zone de chargement ;
- l'installation comprend deux plafonds soufflants (3), extérieurs au tunnel, l'un de ces plafonds étant positionné en amont de l'entrée du tunnel au dessus de l'arrivée des produits dans le tunnel, tandis que le second plafond est positionné en aval de la sortie du tunnel au dessus de la sortie des produits.
2. Procédé de refroidissement ou surgélation cryogénique de produits, les produits à refroidir ou surgeler circulant dans un tunnel cryogénique, le tunnel étant de type à injection indirecte d'un fluide cryogénique dans des échangeurs (batteries) présents dans l'espace interne du tunnel et répartis sur le parcours des produis dans le tunnel, le tunnel étant équipé de moyens d'injection d'un fluide cryogénique ainsi que d'une première zone tampon (ZT), intercalée entre la zone de chargement (ZC) du tunnel et la première batterie vue par les produits, et d'une seconde zone tampon, située entre la dernière batterie vue par les produits et la sortie du tunnel,
se caractérisant en ce que l'on améliore l'équilibrage des gaz froids dans le tunnel par la mise en œuvre des mesures suivantes : - ladite première zone tampon empiète sur au moins une partie de la zone de chargement ;
- on dispose de deux plafonds soufflants (3), extérieurs au tunnel, l'un de ces plafonds étant positionné en amont de l'entrée du tunnel au dessus de l'arrivée des produits dans le tunnel, tandis que le second plafond est positionné en aval de la sortie du tunnel au dessus de la sortie des produits ;
- on ajuste si nécessaire, pour rétablir l'équilibrage du tunnel, le débit d'air envoyé dans l'un ou chacun des deux plafonds soufflants.
3. Procédé selon la revendication 2, se caractérisant en ce que l'équilibrage est effectué de façon manuelle par un opérateur à l'aide d'un variateur de vitesse manuel ou encore de façon automatisée par la prise en compte de la mesure d'un capteur qui mesure le déséquilibre des gaz froids au sein du tunnel et la mise en œuvre d'une boucle de calcul couplée à un variateur de la vitesse des moteurs, de telle sorte que l'équilibre soit rétabli.
4. Procédé selon la revendication 3, se caractérisant en ce que ledit capteur effectue une mesure de température, d'oxygène ou de lumière.
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