WO2020039106A1 - Sistema de protección y amarre de bolsas en equipos hpp a granel y procedimiento asociado - Google Patents

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WO2020039106A1
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Raúl LOPEZ ONDEVILLA
Rubén GARCIA REIZABAL
Santiago Tarrago Mingo
Andrés Felipe HERNANDO SAIZ
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Hiperbaric, S.A.
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Definitions

  • the present invention belongs to the sector of apparatus and processes for high pressure processing of substances known as "pumpable”, in particular but not limited to fluids such as beverages, cosmetics, etc.
  • High pressure processing is a technology that uses pressures greater than 4,000 bar to reduce the microbial load of a product without altering its characteristics.
  • HPP equipment for the treatment of liquids or other substances by high pressure is based on the processing of the product previously arranged in flexible packages, for example bottles.
  • the classic form of high pressure processing is done by batches of packaged products, that is, by a discrete and non-continuous process. Initially, the products inside its flexible final container are loaded into containers (of rigid plastic) that are introduced into a steel vessel that is subsequently filled with a pressurization fluid, usually water, leaving gaps not occupied between the containers. Once the vessel is filled, it is completely closed and high pressure water is pumped through one or several high pressure intensifiers until it reaches 4,000-6,000 bar. Said pressure is maintained for a time that can vary between a few seconds and several minutes.
  • the pressure reached and the time it is maintained are the main parameters of the process and are defined in each case according to the product to be processed (what is commonly called “recipe”). For example, in the case of a beverage, the technology is used for its effect of inactivation of microorganisms in it and the recipe is defined based on the level of inactivation of microorganisms that you want to achieve.
  • the pressure is released, the containers are removed from inside the vessel and the processed product is extracted.
  • the product has been sanitized, that is to say that its microbial load has been reduced.
  • the pressure is transmitted to the products through the pressurizing fluid, so the pressure is transmitted equally and instantaneously to all points of the product.
  • the filling coefficient of the vessels (ratio between the volume of product to be processed and the useful volume of the vessel) is low, between 40% and 60%, depending on the geometry of the vessel. container and vessel diameter.
  • the main advantage of batch processing is the absence of subsequent contamination of the product, since from the beginning it is in its final packaging. On the contrary, the main disadvantage is that the low filling coefficient achieved limits the productivity of traditional processing equipment due to high pressures.
  • Other disadvantages of the batch process are the need to use flexible packages that withstand the effect of high pressures, the use of materials such as glass not being possible, and having to handle them for loading and unloading the HPP machine.
  • Examples of bulk HPP processing systems are those described in US5993172A or US6305913B1, where different systems for bulk HPP processing of pumpable substances are shown.
  • the pressure is discharged by releasing water from the inside of the chamber outwards through the discharge valves 6a and 6b and the ducts 8a and 8b.
  • the filling stage can present problems for the integrity of the bag, since if the quantity of liters introduced is not well controlled, it is possible to break the bag by the pumping pressure itself. However, breakage can also occur in the chamber depressurization stage. During this stage, the pressurized water, which can be at 6,000 bar, is released instantaneously by opening the discharge valves 6a and 6b. For the pressure to equal the atmospheric pressure, it is necessary to leave as much water as the one that has been introduced in the pumping stage.
  • both fluids tend to go outside when valves 6a and 6 b, so that the pumpable substance, in its attempt to move outward from the vessel, drags the bag along the discharge path until it is broken. It is also possible that the pressurization water is not distributed homogeneously to both sides of the vessel due to multiple reasons, such as having more pumps connected to one side than the other, or during discharge, that the valves do not open exactly in the same instant what causes more water to come out from one side.
  • the object of the present invention is to provide a system and method that prevents differences in the distribution of pressurizing fluid inside the vessel, the possible formation of water rafts away from the discharge areas and generated overpressures during the filling and emptying stages of the high pressure vessel of an HPP equipment, they are a problem for the integrity of the bag or make it difficult to unload the product.
  • the system of the present invention provides a system for protecting and tying bags for high-pressure processing equipment in bulk provided with at least one tube with holes, evacuation caps and connection of the ends of the tube or tubes, the tubes being, in case they are two or more, anchored to said covers in optionally symmetrical positions with respect to the central axis of the covers; bag protection means adapted to lengthen and thus facilitate the exit path of the processed product once the depressurization of the equipment and a connector of the protection means of the bag to the cover on the side where the product comes out in the bag.
  • the holes of the tube or tubes are oriented towards the inner face of the vessel.
  • the protection means are preferably in the form of a spiral, mesh, tape or cylinder with holes and extend within the bag at least 3 ⁇ 4 of its length.
  • the tube or tubes are circular, oval or square.
  • the holes of the tube or tubes preferably have a diameter between 2mm and 10mm.
  • the evacuation and connection covers are optionally provided with pipes for the pressurization fluid outlet and the tube or tubes are provided with a telescopic section.
  • the invention further comprises a high pressure processing equipment comprising the system of the invention and a method for its use.
  • Figure 1 shows a diagram of a possible bulk HPP system according to the state of the art.
  • FIG. 2 is a diagram of the HPP system incorporating the invention.
  • Figure 3 shows details of the protection and mooring system of the bag according to the invention.
  • Figure 4 shows the cover of the side where the product according to the invention is introduced.
  • Figure 5 shows an implementation with a filling valve on the opposite side of the drain, in which the bag is connected to the 2 caps, one for filling and one for emptying
  • the protection and mooring system of the bag is composed of perforated tubes 10 that extend along the interior of the vessel 1 (although in figures 3 are shown, there could be from a only tube up to twenty) and evacuation caps and connection of the ends of the tube or tubes 11a and 11b. It is also provided with means of protection of the bag 13 which are intended to facilitate the exit path of the processed product. By facilitating the exit path of treated product, the pressure on the bag decreases. They are therefore any elongated means that have an increased surface through which the treated product is distributed and have a spiral, mesh, tape or cylinder shape with holes.
  • the protection means extend inside the bag and have at least 3 ⁇ 4 of its length.
  • the means 13 are attached to the connector 14 of the plug 3a through a support 12.
  • the product can pass through the connector 14.
  • the means 13 are preferably made of stainless steel, which gives them sufficient rigidity not to collapse during product emptying due to the pressure on the outside of the bag and makes them resistant to the corrosion that the different products can produce.
  • the support 12 is provided with holes. The means 13 and the support 12 protect the integrity of the bag during product emptying and prevent the bag from being sucked through the output circuit, since they lengthen the exit path of the product and cause the suction not to concentrate quickly at a point of narrow diameter at the exit of the bag but on an enlarged surface. In this way the bag, if it is collapsed, does so on the means of protection and not on a small area.
  • the evacuation and connection caps 11a and 11b of the ends of the tube or tubes are made of stainless steel to withstand on the one hand the stresses caused during the discharge of high pressure and to be resistant to the corrosion produced by the pressurizing fluid. They guarantee continuity in the exit path of said fluid and eliminate the risk of suction of the bag at any point.
  • the connection of the tube or tubes 10 with the evacuation and connection caps 11a and 11b is made through of a mechanical means, preferably of quick connection to facilitate the operation.
  • Each of the tubes 10 is manually inserted into the housings of the anchor points 15 ( Figure 4) in both caps and locked mechanically.
  • the cover 11a where the product enters is provided with a housing for the connector 14.
  • the opposite cover 11b is provided with the channels 16 but not with the housing for the connector in the case where the product enters and exits through it. valve. Otherwise (see figure 5) the cover 11 b will be provided with a connector for the product entry.
  • the perforated tube or tubes 10 have a section preferably without edges that can mark the bag and damage it when it is full. They can be circular, square, elliptical or others.
  • the number of tubes is variable, preferably three and their dimensions are, preferably but not necessarily, between 20 and 40 mm in diameter.
  • the length of this tube or tubes corresponds to the distance between caps of the machine.
  • a telescopic section is provided that allows its connection to the lids when they are outside the vessel, in the bag assembly phase, since the distance between lids will be reduced in the previous stage to subsequent pressurization.
  • the tube or tubes have exit / inlet holes 10a. Its diameter is preferably between 2 and 10 mm.
  • the holes may also have a groove shape or be of different diameters. They are arranged along the entire length of the tube, oriented towards the inner face of the vessel 1 so that the bag 2, located in the interior space defined by the tubes 10, in case there is more than one, not these holes can be reached during the high pressure discharge phase, thus avoiding the possible suction of the bag 2 and its consequent breakage. Possible materials for the tube or tubes are 316 stainless steel or plastic, to minimize the risks of metal-metal contact with the vessel and consequent damage to it. At both ends of the tube or tubes 10, sliding and fixing bushes 17 are arranged to allow and limit the displacement of the telescopic tubes and avoid contact of the tube or tubes 10 with the vessel 1.
  • the bushes also have the function of point of Anchoring the bag to keep it in its correct position throughout all the cycles in which it will be used, as will be seen later.
  • the bushings can be made of plastic material, preferably high density PE.
  • tube spacers 18 of preferably plastic material, whose main function is to hold the tubes 10 together and conveniently orient them with the holes towards the vessel. They also prevent contact of said tubes with vessel 1 and also serve as support points for the treatment bag during the introduction and removal phases of the bag from the processing vessel. In the event that there was only one tube, the spacers 18 would continue to orient it with the holes towards the vessel and also avoid contact of the tube with the vessel as well as continue to serve as support points for the treatment bag.
  • the connection of the spacers 18 and the tube or tubes 10 is preferably made with non-metallic connectors.
  • the tube or tubes 10 and spacers 18 serve at this stage as a support for fixing the bag and its subsequent introduction into vessel 1.
  • the bag is attached to the bushes 17 by elastic bands to maintain its fixed position in the successive cycles that will be performed with it and avoid possible displacements or torsions that may occur due to the effects during the process phases such as high pressure discharges. .
  • the protective means 13 and the support 12 are then introduced into the bag. 2. Introduction of the whole in the vessel:
  • the vessel is aligned with the yoke, in the processed position.
  • Bag 2 is connected to product plug connector 14.
  • the perforated tube or tubes 10 are connected to both evacuation and connection caps 11a and 11b.
  • the connection is made manually.
  • the anchoring will be done through a quick fixation system.
  • the caps and wedges of the machine are closed. The machine is ready for the start of the cycle.
  • a small amount of water is introduced into the vessel (outside the bag) that will fill the spaces not covered with it. In this way the bag is protected during the product filling phase, since the water exerts a back pressure.
  • This step also has the purpose of reducing the amount of water to be introduced by the high pressure pumps and therefore accelerating the cycle.
  • the tube or tubes 10 of the protection and mooring system serve in this phase to help adequately evacuate the air from inside the vessel through the holes 10a.
  • the product enters through the valve 5, which can be in either of the two caps.
  • the high pressure cycle begins.
  • the pressurization water enters the ducts 7a and 7b through the covers 11a and 11b and the perforated tubes are distributed through the tube 10.
  • the pressurization water is in the immediate vicinity of the tube or tubes.
  • the pressure of the vessel is released through the ducts 8a and 8b. Water finds its way through the tube or tubes 10 and covers 11a and 11b into the atmosphere.
  • the function of the tube or tubes is to prevent the suction of the bag during this phase.
  • a pressurized fluid is introduced into the vessel and outside the bag.
  • the processing bag has to endure a series of consecutive cycles. Once the production of a certain type of product is finished, the estimated number of cycles has been reached or the bag has been broken, the bag is replaced by repeating the previous process in reverse from point 5.

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Abstract

Sistema de protección y amarre de bolsas para equipos de procesado a alta presión a granel que comprende al menos un tubo (10) provisto de orificios (10a), unas tapas (11a y 11 b) de evacuación y conexión de los extremos del tubo o I tubos (10), estando el tubo o tubos anclados a dichas tapas; medios de protección de la bolsa (13) adaptados para alargar el camino de salida del producto procesado una vez se produce la despresurización del equipo y un conector (14) de los medios de protección (13) de la bolsa a la tapa del lado por donde se sale el producto en la bolsa (11a).

Description

SISTEMA DE PROTECCIÓN Y AMARRE DE BOLSAS EN EQUIPOS HPP A GRANEL Y PROCEDIMIENTO ASOCIADO
La presente invención pertenece al sector de aparatos y procedimientos de procesado por alta presión de sustancias conocidas como “bombeables”, en particular pero no limitadas a fluidos como bebidas, cosméticos, etc.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El procesado por alta presión (HPP por sus siglas en inglés: High Pressure Processing) es una tecnología que utiliza presiones superiores a 4.000 bar para reducir la carga microbiana de un producto sin alterar sus características.
Los equipos HPP conocidos para el tratamiento de líquidos u otras sustancias por alta presión se basan en el procesado del producto previamente dispuesto en envases flexibles, por ejemplo botellas. La forma clásica de procesado por altas presiones se realiza por lotes de productos envasados, es decir, mediante un proceso discreto y no continuo. Inicialmente, los productos dentro de su envase final flexible se cargan en unos contenedores (de plástico rígido) que son introducidos en una vasija de acero que posteriormente se rellena con un fluido de presurización, generalmente agua, quedando huecos no ocupados entre los envases. Una vez llena la vasija, se cierra completamente y se comienza a bombear agua a alta presión a través de uno o varios intensificadores de alta presión hasta alcanzar 4.000-6.000 bar. Dicha presión se mantiene durante un tiempo que puede variar entre unos segundos y varios minutos. La presión alcanzada y el tiempo que ésta se mantiene son los parámetros principales del proceso y se definen en cada caso en función del producto que va a procesarse (lo que denomina comúnmente“receta”). Por ejemplo, en el caso de una bebida, la tecnología se utiliza por su efecto de inactivación de microorganismos en la misma y la receta se define en función del nivel de inactivación de microorganismos que desea alcanzarse. Finalmente se libera la presión, se sacan los contenedores del interior de la vasija y se extrae el producto procesado. El producto ha sido higienizado, es decir que su carga microbiana ha sido reducida. En un proceso HPP la presión se transmite a los productos a través del fluido de presurización, por lo que la presión se transmite por igual y de forma instantánea a todos los puntos del producto. Dado que el producto se procesa ya envasado, el coeficiente de llenado de las vasijas (relación entre el volumen de producto a procesar y el volumen útil de la vasija) es bajo, entre un 40% y un 60%, dependiendo de la geometría del envase y del diámetro de vasija. La principal ventaja del procesado en lotes es la ausencia de contaminación posterior del producto, ya que desde el inicio se encuentra en su envase final. Por el contrario, la principal desventaja es que el bajo coeficiente de llenado alcanzado limita la productividad de los equipos tradicionales de procesado por altas presiones. Otras desventajas del proceso por lotes son la necesidad de utilizar envases flexibles que soporten el efecto de las altas presiones, no siendo posible el uso de materiales como el vidrio, y tener que manipular los mismos para la carga y descarga de la máquina HPP.
Surge por tanto la necesidad de buscar una alternativa al modo de procesado actual que consiga aumentar el coeficiente de llenado de la vasija y evite las restricciones de este tipo de envases, asegurando que después del procesado del producto no se produzca contaminación, siendo esto último lo más complicado de conseguir.
A lo largo del tiempo se han planteado diferentes soluciones, una de ellas consiste en procesar líquidos en el interior de una bolsa o membrana flexible situada en el interior de la vasija y que ocupa el mayor espacio útil posible.
Por hacer una distinción con el procesado HPP de productos ya envasados, al proceso con bolsa o membrana se le denomina procesado HPP a granel o Bulk HPP (en inglés). Por simplicidad en lo sucesivo llamaremos a la bolsa o membrana simplemente bolsa.
Ejemplos de sistemas de procesado HPP a granel son los descritos en los documentos US5993172A o US6305913B1 , donde se muestran diferentes sistemas para el procesado HPP a granel de sustancias bombeables.
Uno de los retos de un equipo HPP a granel es asegurar que el fluido de presurización (generalmente agua) y la sustancia bombeable no se puedan mezclar. Para ello hay que asegurar dos cosas: que la conexión de la bolsa sea totalmente estanca y que ésta última no sufra una rotura. En referencia a la figura 1 , la secuencia de funcionamiento de un equipo HPP a granel consiste en las siguientes etapas:
1. Llenado de la bolsa 2 con la sustancia bombeable, a través de la válvula 5 y el tapón 3a. Para ventear el aire dentro de la vasija 1 , se abren las válvulas de descarga 6a y 6b y el aire sale hacia el exterior por los conductos 8a y 8 b o también se podría ventear a través de una válvula situada en cualquiera de los dos tapones. El llenado se podría realizar también a través de una válvula 5 situada en el tapón opuesto como se muestra en la figura 5.
2. Presurización de la vasija 1 bombeando agua a alta presión por los conductos 7a y 7b. El agua a presión queda dentro de la vasija 1 y por el exterior de la bolsa 2.
3. Mantenimiento de la presión dentro de la vasija 1 durante un tiempo predeterminado por el operador al seleccionar la receta.
4. Despresurización. Se descarga la presión liberando el agua del interior de la cámara hacia el exterior por las válvulas de descarga 6a y 6b y los conductos 8a y 8b.
5. Vaciado de la bolsa, preferentemente de forma aséptica y a través de la misma válvula de llenado 5 o de otra válvula que pudiera habilitarse en cualquiera de los tapones 3a o 3b, pero siempre en el tapón al que vayan conectados los medios de protección 13.
La etapa de llenado puede presentar problemas para la integridad de la bolsa, ya que si no se controla bien la cantidad de litros introducidos es posible romper la bolsa por la propia presión de bombeo. Sin embargo, también se pueden producir roturas en la etapa de despresurización de la cámara. Durante esta etapa se libera el agua a presión, que puede estar a 6.000 bar, de forma instantánea abriendo las válvulas de descarga 6a y 6b. Para que la presión se iguale a la atmosférica, es preciso que salga tanta cantidad de agua como la que se ha introducido en la etapa de bombeo. Puesto que los líquidos tienden a moverse desde las zonas con mayor presión a las zonas con menor presión y dado que tanto el agua como la sustancia bombeable se encuentran a la misma presión, ambos fluidos tienden a salir al exterior cuando se abren las válvulas 6a y 6 b, de manera que la sustancia bombeable, en su intento por moverse hacia al exterior de la vasija, arrastra la bolsa por el camino de descarga hasta que ésta se rompe. Además es posible que el agua de presurización no se distribuya de forma homogénea a ambos lados de la vasija debido a múltiples razones, como tener más bombas conectadas a un lado que a otro, o durante la descarga, que las válvulas no abran exactamente en el mismo instante lo que hace que salga más agua por uno de los lados.
El problema de esta distribución asimétrica del agua en la vasija es que, en el momento de la despresurización, dado que en un lado hay menos cantidad de fluido, la bolsa tenderá a ser arrastrada por el conducto de descarga de ese lado. Además es posible que se formen balsas de agua en puntos de la zona central de la vasija 1 , cuyo contenido no encuentre un camino de salida hacia las válvulas de descarga durante la etapa de despresurización. Como ya se ha dicho, si no sale todo el agua de presurización de la vasija, lo que tenderá a salir será la sustancia bombeable rompiendo la bolsa.
Otra de las etapas donde la bolsa puede sufrir daños por succión es en la etapa de vaciado, ya que se puede ver arrastrada hacía el camino de salida de la válvula 5. Además de roturas, este fenómeno puede dar lugar a que dicho camino de descarga del producto se atasque, imposibilitando así el vaciado de la bolsa.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
El objeto de la presente invención es el de proporcionar un sistema y un procedimiento que evite que las diferencias en la distribución del fluido de presurización en el interior de la vasija, la posible formación de balsas de agua alejadas de las zonas de descarga y sobrepresiones generadas durante las etapas de llenado y vaciado de la vasija a alta presión de un equipo HPP sean un problema para la integridad de la bolsa o dificulten la descarga del producto.
Para ello, el sistema de la presente invención proporciona un sistema de protección y amarre de bolsas para equipos de procesado a alta presión a granel provisto de al menos un tubo con orificios, unas tapas de evacuación y conexión de los extremos del tubo o tubos, estando los tubos, en el caso que sean dos o más, anclados a dichas tapas en posiciones opcionalmente simétricas respecto al eje central de las tapas; medios de protección de la bolsa adaptados para alargar y así facilitar el camino de salida del producto procesado una vez se produce la despresurización del equipo y un conector de los medios de protección de la bolsa a la tapa del lado por donde sale el producto en la bolsa. Ventajosamente, los orificios del tubo o tubos están orientados hacia la cara interna de la vasija. Los medios de protección tienen preferentemente forma de espiral, malla, cinta o cilindro con agujeros y se extienden dentro de la bolsa al menos ¾ de la longitud de ésta. El tubo o tubos son de sección circular, oval o cuadrada. Los orificios del tubo o tubos tienen preferentemente un diámetro entre 2mm y 10mm. Las tapas de evacuación y conexión están provistas opcionalmente de canalizaciones para la salida del fluido de presurización y el tubo o tubos están provistos de un tramo telescópico.
La invención comprende además un equipo de procesado a altas presiones que comprende el sistema de la invención y un procedimiento para su uso.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención y para complementar esta descripción, se acompañan como parte integrante de la misma las siguientes figuras, cuyo carácter es ilustrativo y no limitativo:
La figura 1 muestra un esquema de un posible sistema HPP a granel según el estado de la técnica.
La figura 2 es un esquema del sistema HPP que incorpora la invención.
La figura 3 muestra detalles del sistema de protección y amarre de la bolsa según la invención.
La figura 4 muestra la tapa del lado por donde se introduce el producto según la invención.
La figura 5 muestra una puesta en práctica con una válvula de llenado en el lado opuesto a la de vaciado, en el que la bolsa está conectada a los 2 tapones, uno para llenado y otro para vaciado
DESCRIPCIÓN DETALLADA En referencia a las figuras 2 y 3, el sistema de protección y amarre de la bolsa se compone de unos tubos perforados 10 que se extienden a lo largo del interior de la vasija 1 (aunque en las figuras se muestran 3, podría haber desde un solo tubo hasta veinte) y unas tapas de evacuación y conexión de los extremos del tubo o tubos 11a y 11b. Está provisto además de medios de protección de la bolsa 13 que tienen como finalidad facilitar el camino de salida del producto procesado. Al facilitar el camino de salida de producto tratado, disminuye la presión sobre la bolsa. Son pues cualquier medio alargado que presente una superficie aumentada por la que se distribuye el producto tratado y tienen forma de espiral, malla, cinta o cilindro con agujeros. Los medios de protección se extienden dentro de la bolsa y presentan al menos ¾ de su longitud. Los medios 13 se sujetan al conector 14 del tapón 3a a través de un soporte 12. A través del conector 14 puede pasar el producto. Los medios 13 están fabricados preferentemente en acero inoxidable, lo que les da la rigidez suficiente para no colapsar durante el vaciado de producto debido a la presión en el exterior de la bolsa y los hace resistentes a la corrosión que pueden producir los distintos productos. El soporte 12 está provisto de orificios. Los medios 13 y el soporte 12 protegen la integridad de la bolsa durante el vaciado de producto y evitan que la bolsa sea succionada a través del circuito de salida, ya que alargan el camino de salida del producto y hacen que la succión no se concentre rápidamente en un punto de diámetro estrecho a la salida de la bolsa sino en una superficie aumentada. De esta manera la bolsa, si se ve colapsada, lo hace sobre los medios de protección y no sobre una pequeña área.
Las tapas 11a y 11b de evacuación y conexión de los extremos del tubo o tubos se fabrican en acero inoxidable para soportar por un lado los esfuerzos originados durante la descarga de alta presión y para ser resistentes a la corrosión producida por el fluido de presurización. Garantizan la continuidad en el camino de salida de dicho fluido y eliminan el riesgo de succión de la bolsa en cualquier punto. A través de las tapas, que están provistas de canales 16, se conecta el camino de descarga 8a, 8b con el tubo o tubos 10. La conexión del tubo o tubos 10 con las tapas de evacuación y conexión 11a y 11b se hace a través de un medio mecánico, preferiblemente de conexión rápida para facilitar la operación. Cada uno de los tubos 10 se introduce manualmente en los alojamientos de los puntos de anclaje 15 (figura 4) en ambas tapas y se bloquean mecánicamente. La tapa 11a por donde entra el producto, está provista de un alojamiento para el conector 14. La tapa opuesta 11b está provista de los canales 16 pero no del alojamiento para el conector en el caso en el que el producto entre y salga por la misma válvula. En caso contrario (ver figura 5) la tapa 11 b estará provista de un conector para la entrada de producto.
El sistema de protección y amarre en su conjunto proporciona las siguientes ventajas:
i. Suministrar un camino para la adecuada evacuación del aire contenido en la vasija durante el llenado de la bolsa.
ii. Suministrar un camino de evacuación rápido para el agua de presurización durante las descargas, protegiendo de esta manera de la succión y consecuente perforación de la bolsa
Ni. Servir como punto de anclaje para la bolsa de tratamiento durante los sucesivos ciclos, evitando el desplazamiento o torsión que se podrían producir durante las distintas fases de proceso
El tubo o tubos perforados 10 presentan una sección preferiblemente sin aristas que puedan marcar la bolsa y dañarla cuando está llena. Pueden ser de forma circular, cuadrada, elíptica u otras. El número de tubos es variable, preferiblemente tres y sus dimensiones están, preferible pero no necesariamente, entre 20 y 40 mm de diámetro. La longitud de este tubo o tubos se corresponde con la distancia entre tapones de la máquina. En al menos uno de los extremos del tubo se prevé un tramo telescópico que permite su conexión a las tapas cuando éstas se encuentran fuera de la vasija, en la fase de montaje de bolsa, ya que la distancia entre tapas se reducirá en la etapa previa a la presurización posterior. El tubo o tubos disponen de unos orificios de salida/entrada 10a. Su diámetro está entre 2 y 10 mm preferiblemente. Los orificios pueden tener también forma de ranura o ser de diámetros diferentes. Se disponen a lo largo de toda la longitud del tubo, orientados hacia la cara interna de la vasija 1 de forma que la bolsa 2, situada en el espacio interior definido por los tubos 10, en el caso de que haya más de uno, no pueda alcanzar estos orificios durante la fase de descarga de alta presión, evitándose así la posible succión de la bolsa 2 y su consecuente rotura. Posibles materiales para el tubo o tubos son el acero inoxidable 316 o el plástico, para minimizar los riesgos de contacto metal-metal con la vasija y el consecuente daño a la misma. En ambos extremos del tubo o tubos 10 se disponen unos casquillos de deslizamiento y fijación 17 para permitir y limitar el desplazamiento de los tubos telescópicos y evitar el contacto del tubo o tubos 10 con la vasija 1. Los casquillos tienen además la función de punto de anclaje de la bolsa para mantener ésta en su posición correcta a lo largo de todos los ciclos en los que será utilizada, como se verá más adelante. Los casquillos pueden estar fabricados en material plástico, preferiblemente PE de alta densidad. Se dispone además de unos distanciadores de tubos 18 de material preferiblemente plástico, cuya principal función es mantener unidos los tubos 10 y orientarlos convenientemente con los orificios hacia la vasija. Evitan también el contacto de dichos tubos con la vasija 1 y además sirven como puntos de apoyo para la bolsa de tratamiento durante las fases de introducción y extracción de la bolsa de la vasija de procesado. En el caso de que sólo hubiera un tubo, los distanciadores 18 seguirían orientándolo con los orificios hacia la vasija y también evitaría el contacto del tubo con la vasija así como seguiría sirviendo de puntos de apoyo para la bolsa de tratamiento. La unión de los distanciadores 18 y el tubo o tubos 10 se hace preferiblemente con conectores no metálicos.
El proceso de tratamiento HPP a granel mediante un equipo que incorpora el sistema de la invención es el siguiente:
1. Colocación de la bolsa:
A la entrada de la vasija se dispone de una mesa de preparación y carga de la bolsa. El tubo o tubos 10 y distanciadores 18 sirven en esta etapa como soporte para la fijación de la bolsa y su introducción posterior en la vasija 1.
La bolsa se une a los casquillos 17 mediante bandas elásticas para mantener su posición fija en los sucesivos ciclos que se realizarán con ella y evitar posibles desplazamientos o torsiones que se pueden producir debido a los efectos durante las fases del proceso como las descargas de alta presión.
A continuación se introducen en la bolsa los medios de protección 13 y el soporte 12. 2. Introducción del conjunto en la vasija:
Con la vasija 1 en posición alineada con una mesa de preparación de la bolsa, se empuja el conjunto de tubo o tubos 10 y distanciadores 18 con la bolsa 2 incorporada, hasta que quedan totalmente introducidos en la vasija 1.
3. Movimiento de vasija a posición de trabajo:
La vasija se alinea con el yugo, en la posición de procesado.
4. Conexión del tubo o tubos 10 y distanciadores 18 a las tapas de evacuación y conexión 11 :
Se conecta la bolsa 2 al conector del tapón de producto 14.
El tubo o tubos 10 perforados se conectan a ambas tapas de evacuación y conexión 11a y 11 b. La conexión se hace de forma manual. El anclaje se realizará mediante un sistema de fijación rápido.
5. Cierre de vasija:
Se cierran los tapones y cuñas de la máquina. La máquina queda lista para el inicio de ciclo.
6. Prellenado de vasija:
Se introduce una pequeña cantidad de agua en la vasija (por el exterior de la bolsa) que servirá para rellenar los espacios no cubiertos con la misma. De esta manera se protege la bolsa durante la fase de llenado de producto, ya que el agua ejerce una contrapresión. Este paso también tiene el propósito de reducir la cantidad de agua a introducir por las bombas de alta presión y por lo tanto acelerar el ciclo.
7. Llenado de bolsa:
Llenado de la bolsa 2 con el producto a tratar. El tubo o tubos 10 del sistema de protección y amarre sirven en esta fase para ayudar a evacuar adecuadamente el aire del interior de la vasija a través de los orificios 10a. El producto entra por la válvula 5, que puede estar en cualquiera de los dos tapones.
8. Presurización, mantenimiento y descarga:
Se inicia el ciclo de alta presión. El agua de presurización entra por los conductos 7a y 7b a través de las tapas 11a y 11b y se reparte a través del tubo tubos perforados 10. El agua de presurización queda en las inmediaciones del tubo o tubos. Tras el mantenimiento de la presión durante el tiempo definido por la receta se libera la presión de la vasija por los conductos 8a y 8b. El agua encuentra su camino a través del tubo o tubos 10 y tapas 11a y 11 b hacia la atmosfera. La función del tubo o tubos es evitar la succión de la bolsa durante esta fase. 9. Vaciado de la bolsa:
Para realizar el vaciado de la bolsa del producto ya tratado se introduce un fluido presurizado dentro de la vasija y por el exterior de la bolsa.
10. Ciclos consecutivos:
La bolsa de procesado tiene que soportar una serie de ciclos consecutivos. Una vez se termina la producción de un determinado tipo de producto, se ha llegado al número límite de ciclos estimado o se ha detectado rotura de la bolsa, se procede a cambiar la bolsa repitiendo el proceso anterior a la inversa desde el punto 5. A la vista de esta descripción y figuras, el experto en la materia podrá entender que la invención ha sido descrita según algunas realizaciones preferentes de la misma, pero que múltiples variaciones pueden ser introducidas en dichas realizaciones preferentes, sin exceder el objeto de la invención tal y como ha sido reivindicada.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Sistema de protección y amarre de bolsas para equipos de procesado a alta presión a granel caracterizado porque comprende:
al menos un tubo (10) provistos de orificios (10a);
unas tapas (11a y 11 b) de evacuación de fluido de presurización y conexión de los extremos del tubo o tubos (10), estando el tubo o tubos anclados a dichas tapas;
medios de protección de la bolsa (13) para alargar el camino de salida del producto procesado una vez se produce la despresurización del equipo;
un conector (14) de los medios de protección (13) de la bolsa a la tapa del lado por donde sale el producto en la bolsa (11a).
2. Sistema de protección y amarre de bolsas según la reivindicación 1 donde los orificios del tubo o tubos están orientados hacia la cara interna de la vasija.
3. Sistema de protección y amarre de bolsas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde los medios de protección (13) tienen forma de espiral, malla, cinta o cilindro con agujeros y se extienden dentro de la bolsa al menos ¾ de la longitud de ésta.
4. Sistema de protección y amarre de bolsas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el tubo o tubos son de sección circular, oval o cuadrada.
5. Sistema de protección y amarre de bolsas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde los orificios (10a) del tubo o tubos tienen un diámetro entre 2mm y 10mm.
6. Sistema de protección y amarre de bolsas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde las tapas de evacuación y conexión (11a, 11b) están provistas de canalizaciones (16) para la salida del fluido de presurización.
7. Sistema de protección y amarre de bolsas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el tubo o tubos (10) están provistos de un tramo telescópico.
8. Equipo de procesado a altas presiones que comprende una vasija (1) de procesado, una bolsa (2) y un sistema de protección y amarre (10, 11a, 11 b, 12, 13) de la bolsa (2) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
9. Procedimiento de tratamiento por alta presión mediante un equipo según la reivindicación 8 donde, en una primera etapa se introduce en la vasija una cantidad de fluido de presurización menor que la cantidad de fluido necesaria para mantener la presión de una receta.
10. Procedimiento según la reivindicación 9 donde la bolsa, tras la aplicación de la receta, se vacía utilizando un fluido presurizado por fuera de la misma.
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