Procedimiento y dispositivo para calentar un producto líquido.

Procedimiento para la pasteurización flash de un producto liquido (P) antes de su envasado, con las etapas:

a) precalentar el producto

(P) para la pasteurización flash;

b) refrigerar de forma correctiva el producto (P') sometido a la pasteurización flash, en particular para su siguiente envasado en caliente; y

c) almacenar de forma intermedia agua de refrigeraciOn (KW') calentada en la etapa b) para su uso como agua de calefaccion (HVV) para la etapa a), suministrandose calor de evacuación generado al agua de refrigeración (KW) almacenada de forma intermedia en la refrigeración del producto envasado (P") y/o en la refrigeracion de retorno del producto no envasado (P').

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12177864.

Solicitante: KRONES AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: BÖHMERWALDSTRASSE 5 93073 NEUTRAUBLING ALEMANIA.

Inventor/es: RUNGE, TORSTEN, DR., RICHTER, VOLKER, FISCHER,HENRI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > ALIMENTOS O PRODUCTOS ALIMENTICIOS; SU TRATAMIENTO,... > ALIMENTOS, PRODUCTOS ALIMENTICIOS O BEBIDAS NO ALCOHOLICAS... > Bebidas no alcohólicas; Composiciones secas o concentrados... > A23L2/46 (por calentamiento)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > APERTURA Y CIERRE DE BOTELLAS, TARROS O RECIPIENTES... > LLENADO CON LIQUIDOS O SEMILIQUIDOS, O VACIADO DE... > Embotellado de líquidos o semilíquidos; Llenado... > B67C3/04 (sin utilización de presión)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > ALIMENTOS O PRODUCTOS ALIMENTICIOS; SU TRATAMIENTO,... > PRODUCTOS LáCTEOS, p. ej. LECHE, MANTEQUILLA, QUESO;... > Conservación de la leche o de preparados lácteos... > A23C3/03 (de los productos a granel y no envasados)

PDF original: ES-2474128_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para calentar un productº liquido

La invencion se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para calentar un producto liquidº antes de su envasado.

Habitualmente, los productos liquidos, como por ejemplo zumos y similares, se conservan mediante un tratamiento termico y preferiblemente se envasan en caliente en recipientes. El tratamiento termico es por ejemplo una pasteurización en una instalaciOn de pasteurizacion flash. Las instalaciones de este tipo comprenden por regla general un calentador para realizar el tratamiento termico asi como una unidad de calentamiento previo para precalentar el producto hasta una temperatura inicial adecuada antes del tratamiento termico, y un refrigerador

correctivo para enfriar la temperatura de producto hasta una temperatura de envasado adecuada tras el tratamiento termico.

A este respecto, se conoce por ejemplo por el documento DE 29710507 U1 recuperar calor de evacuacion de la refrigeración de productos y utilizarlo para el calentamiento del producto que fluye a continuación.

Por el documentº DE 10351689 Al se conoce adernas, para el calentamiento del producto ya envasado, acumular

agua de calefacciOn y agua de refrigeración desde etapas individuales de un timel de refrigeración de botellas y conducirlas de vuelta en etapas individuales del tun& de refrigeracion de botellas de manera correspondiente a la respectiva temperatura del agua empleada para la irrigaciOn de las botellas para de este modo emplear de la manera lo mas eficaz posible energia termica.

En instalaciones de pasteurización flash, las cantidades termicas correspondientes se pueden producir, segun el

estado operativo de la instalacion de tratamiento termico en las partes individuales de la instalaciOn, en cantidades muy diferentes, por ejemplo durante el arranque, durante el apagado, durante interrupciones de envasado y similares.

Para realizar un tratamiento termico que protege el producto es deseable en particular que las temperaturas de tratamiento sean lo mas uniformes posible en las etapas de tratamiento individuales y que el producto se pueda tratar con una sobrepresiOn lo menor posible. Sin embargo, este objetivo solo se puede realizar de forma insuficiente con las instalaciones de tratamiento termico conocidas con recuperación de calor.

Por tanto, existe la necesidad de procedimientos mejorados en este sentido para una pasteurización flash regeneradora de productos fluidos y de instalaciones de tratamiento correspondientemente optimizadas.

El objetivo planteado se soluciona con un procedimiento segun la reivindicacion 1 con las siguientes etapas: a)

precalentar el productº para la pasteurizacion flash; b) refrigerar de forma correctiva del producto sometido a la pasteurización flash, en particular para su siguiente envasado en caliente; y c) almacenar de forma intermedia agua de refrigeracion calentada en la etapa b) para su uso como agua de calefaccion para la etapa a) , suministrandose calor de evacuaciOn generado al agua de refrigeracion almacenada de forma intermedia en la refrigeracion del producto envasado y/o en la refrigeracion de retorno del producto no envasado.

Mediante el almacenamiento intermedio se puede emplear energia termica generada en la refrigeración del producto tratado para precalentar el productº tambien con estados operativos alternantes, en particular durante un arranque o un apagado de la instalacion de tratamiento. Debido al hecho de que al agua de refrigeraciOn almacenada de forma intermedia se le suministra calor de evacuacion que se produce en diferentes tramos de la instalacion de tratamiento termico, se puede acumular y promediar temporalmente calor de evacuacion que se produce en diferentes estados

operativos. El procedimiento segOn la invencion por tanto es especialmente adecuado para la pasteurizacion flash protectora de diferentes productos liquidos, por ejemplo para la pasteurizacion de bebidas. Adernas, se puede aumentar la cantidad termica recuperada que esta disponible en total para el calentamiento previo del producto y, con ello, se puede optimizar el consumo energeticº .

Preferiblemente, el calor de evacuaciOn se suministra en forma de agua de intercambio de calor para almacenar esta

Oltima de forma intermedia junto con el agua de refrigeracion calentada como agua de calefaccion. Esta forma de recuperaciOn de calor y almacenamiento intermedio se puede realizar de manera especialmente sencilla, ya que durante el almacenamiento intermedio se pueden juntar dos circuitos de agua. Sin embargo, cantidades de calor de evacuacion recuperadas tambien se podrian transmitir a traves de intercambiadores de calor entre el agua de calefacciOn y el agua de intercambio de calor.

En una configuracion especialmente favorable, calor de agua de refrigeración calentada durante la refrigeracion de retorno se transmite al agua de intercambio de calor. El agua de refrigeraciOn es por tanto mas caliente que el agua de intercambio de calor. De este modo se puede aumentar adicionalmente el calor de evacuaciOn disponible para el calentamiento del agua de calefaccion.

Preferiblemente, se miden las temperaturas del agua de refrigeraciOn que fluye de vuelta desde la refrigeraciOn de retorno y del agua de intercambio de calor. De este modo se pueden comparar las temperaturas y se puede

determinar si es posible una transición de temperatura adecuada.

Preferiblemente, la transmisión termica sOlo se permite cuando el agua de refrigeraciOn que circula de vuelta desde la refrigeración de retorno este al menos 2 º C, en particular al menos 5 º C, mas caliente que el agua de intercambio de calor. Esta diferencia de temperatura posibilita una recuperación de calor especialmente eficaz y evita en particular un enfriamiento no deseado del agua de intercambio de calor. Resulta especialmente eficaz una diferencia de temperatura de al menos 8 º C.

Basicamente, es posible un funcionamiento segt:in la invenciOn del sistema descrito, una vez que el agua de refrigeracion este mas caliente que el agua de intercambio de calor.

En una variante especialmente favorable se utilize edemas agua de calefacci& que circula de vuelta desde el

calentamiento previo en la etapa a) para la refrigeracion corrective. El agua de calefaccion tiene entonces una temperatura adecuada para la refrigeracion corrective, de modo que se puede prescindir de un circuito de refrigeración independiente para la refrigeracion corrective.

Preferiblemente, se nnide la temperatura de producto corregida en la etapa b) y una primera parte del agua de calefaccion que circula de vuelta desde el calentamiento previo se utilize como agua de refrigeracion en la etapa b) en fund& de la temperatura de producto medida. Esto resulta ventajoso en particular porque la potencia de refrigeración necesaria en la unidad de refrigeracion corrective y la potencia de calefacci& necesaria en la unidad de calentamiento previo son aproximadamente constantes con el tratamiento termico en funcionamiento. Por tanto,

se puede proporcionar un circuito de regulaciOn sencillo y estable.

Una parte restante del agua de calefacciOn que circula de vuelta desde el calentamiento previo se utilize preferiblemente como agua de intercambio de calor para suministrar el calor de evacuaciOn en la etapa c) . De este modo se puede realizar de manera sencilla un circuito de intercambio de calor.

El objetivo planteado se soluciona edemas con un dispositivo segim la reivindicaciOn 9. Por consiguiente, este comprende: una unidad de calentamiento previo para precalentar el producto para el calentamiento; una unidad de refrigeración corrective para enfriar... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la pasteurización flash de un producto liquidº (P) antes de su envasado, con las etapas: a) precalentar el producto (P) para la pasteurización flash; b) refrigerar de forma correctiva el producto (P') sometido a la pasteurización flash, en particular para su siguiente

envasado en caliente; y c) almacenar de forma intermedia agua de refrigeraciOn (KW') calentada en la etapa b) para su uso como agua de calefaccion (HVV) para la etapa a) , suministrandose calor de evacuacion generado al agua de refrigeración (KW) almacenada de forma intermedia en la refrigeraciOn del producto envasado (P") y/o en la refrigeracion de retorno del productº no envasado (P') .

2. Procedimiento segim la reivindicacion 1, suministrandose el calor de evacuaciOn en forma de agua de intercambio

de calor (WA', WA") para almacenar esta Ultima de forma intermedia junto con el agua de refrigeración (KW) calentada como agua de calefacciOn (HVV) .

3. Procedimiento segun la reivindicaciOn 2, transmitiendose calor de agua de refrigeracion (WR') calentada en la refrigeracion de retorno al agua de intercambio de calor (WA') .

4. Procedimiento segiin la reivindicacion 3, midiendose las temperaturas del agua de refrigeracion (\NR') que circula de vuelta desde la refrigeracion de retorno y del agua de intercambio de calor (WA') .

5. Procedimiento segOn la reivindicaciOn 4, permitiendose la transmisiOn termica al agua de intercambio de calor (WA') sOlo cuando el agua de refrigeración (WR') que circula de vuelta desde la refrigeración de retorno este al menos 2 º C, en particular al menos 5 º C, mas caliente que el agua de intercambio de calor (WA') .

6. Procedimiento segOn al menos una de las reivindicaciones anteriores, utilizandose ademas agua de calefaccion (HW') que circula de vuelta desde el calentamiento previo en la etapa a) para la refrigeración correctiva.

7. Procedimiento segOn la reivindicaciOn 6, midiendose la temperatura de producto (TP") corregida en la etapa b) y utilizandose una primera parte del agua de calefaccion (HW) que circula de vuelta desde el calentamiento previo en fund& de la temperatura de producto (TP') medida como agua de refrigeración (KW) en la etapa b) .

8. Procedimiento segim la reivindicacion 7, utilizandose una parte restante del agua de calefaccion (HW') que circula de vuelta desde el calentamiento previo como agua de intercambio de calor (WA) para suministrar el calor de evacuaciOn en la etapa c) .

9. Dispositivo para la pasteurizacion flash de un producto liquidº antes de su envasado, con:

- una unidad de calentamiento previo (3) para precalentar el producto (P) para el calentamiento;

-una unidad de refrigeracion correctiva (5) para enfriar el producto (P') sometido a la pasteurizaciOn flash, en particular para un siguiente envasado en caliente del producto;

- un depósito de almacenamiento intermedio (7) para el almacenamiento intermedio de agua de refrigeraciOn calentada en la unidad de refrigeracion correctiva;

- un circuito de agua caliente (9) para conectar una salida (7a) del depOsito de almacenamiento intermedio (7) con el conducto de alimentacion (3a) de la unidad de calentamiento previo; y

- un circuito de intercambio de calor (19) para suministrar calor de evacuaciOn desde una unidad de refrigeracion de recipientes (15) y/o una unidad de refrigeraciOn de retorno (17) al interior del depositº de almacenamiento intermedio.

10. Dispositivo segOn la reivindicacion 9, ademas con un dispositivo de regulaciOn (20) en el conducto de retorno

(3b) de la unidad de calentamiento previo (3) para conectar este Ultimo de forma proporcional con la unidad de refrigeracion correctiva (5) y el circuito de intercambio de calor (19) .

11. Dispositivo segCin la reivindicaciOn 9 6 10, ademas con un conductº de intercambio de calor (25) para transmitir calor de evacuaciOn desde el conducto de retorno (17a) de una unidad de refrigeración de retorno (17) al circuito de intercambio de calor (19) , en particular con ayuda de un intercambiador de calor (24) .

12. Dispositivo segun la reivindicaciOn 11, pudiendo regularse el caudal a traves del conducto de intercambio de calor (25) , en particular en funcion de una diferencia de temperatura con respecto al circuito de intercambio de calor (19) .

13. Dispositivo segOn al menos una de las reivindicaciones 9 a 12, ademas con una unidad de refrigeración de retorno (17) al menos de dos etapas en el lado de agua para suministrar calor de evacuacion al depósito de

almacenamiento intermedio desde la etapa mas caliente (17-1) , en particular exclusivamente desde la etapa mas caliente (17-1) , de la unidad de refrigeración de retorno.

14. Dispositivo segOn al menos una de las reivindicaciones 9 a 13, ademas con al menos un conducto de intercambio de calor adicional para suministrar al depOsito de almacenamiento intermedio (7) calor de evacuaciOn desde una unidad para limpiar recipientes y/o desde una sala de cocciOn.

15. Dispositivo segun al menos una de las reivindicaciones 9 a 14, estando prevista una abertura de limpieza (7d) en el depOsito de almacenamiento intermedio (7) .