Intercambiador de calor (10; 30), especialmente para masas para la producción de confitería,

con un revestimiento de carcasa (11; 11a) conformado preferentemente en forma cilíndrica que se encuentra cerrado en sus lados frontales, respectivamente, por una pieza de cierre (14, 15), con una entrada (18) dispuesta en la respectiva área terminal del revestimiento de la carcasa (11; 11a) y que posee una sección transversal de entrada y una salida (19) que posee una sección transversal de salida (48), para la entrada, y con tubos (23) dispuestos de forma paralela entre sí entre las piezas de cierre (14, 15) para la conducción de un medio de calefacción o refrigeración y con elementos guía helicoidales (22, 24, 25; 32, 33, 35) dispuestos dentro de la carcasa (11; 11a) para guiar la masa a calentar o enfriar, con lo que los elementos guía (22, 24, 25; 32, 33, 35) presentan perforaciones (28, 43; 34, 36) para el paso de los tubos (23), con lo que los elementos guía (22, 24) se extienden hasta el área de la entrada (18) y de la salida (19), caracterizado porque en el área de la entrada (18) los elementos guía (25) son continuados por un adaptador de alimentación (22), y en el área de salida (19), por un adaptador de evacuación (24) con, en cada caso, una pared de limitación (42, 46), con lo que para evitar espacios muertos la salida (19) o la entrada (18) se encuentra alineado con el adaptador de evacuación (24) o el adaptador de alimentación (22) de manera tal, que la sección transversal de salida o de entrada (48) cierra lateralmente a ras con la pared de limitación (46), mientras que un lado superior (51) y un lado inferior (52) de la sección transversal de salida o de entrada (48) cierra a ras con los elementos guía (25) evitando, al menos en gran parte, niveles, escalones

Intercambiador de calor, especialmente para masas para la producción de confitería.

Estado actual del arte

La presente invención hace referencia a un intercambiador de calor, especialmente para masas para la producción de confitería conforme al concepto genérico de la reivindicación 1. Un intercambiador de calor de este tipo se conoce de la GB-A-2 005 820.

Un intercambiador de calor de este tipo se conoce de la DE 696 11 840 T2. En el intercambiador de calor conocido, a lo largo del intercambiador de calor se encuentran dispuestos múltiples elementos helicoidales iguales que provocan una conducción precisa de la masa a calentar o enfriar. La tubuladura de entrada y la tubuladura de salida para la masa se encuentra conformada respectivamente de forma tubular en un área terminal del revestimiento de la carcasa del intercambiador de calor, con lo que en el área de la entrada y de la salida no se encuentran previstos elementos helicoidales. Esto tiene como consecuencia, que en el área de la entrada y de la salida se forman espacios muertos en los cuales se puede depositar producto, de manera que no se puede realizar aproximación alguna acerca del tiempo de permanencia de las porciones de masa que se encuentran en los espacios muertos. Si estas porciones de masa son procesadas junto con el resto de la masa, la calidad del producto se ve perjudicada.

De la GB-A-2005820 se conoce un intercambiador de calor de tubos en cuyo centro se encuentra dispuesta una chapa de desviación en forma de espiral que es atravesada axialmente por un haz de tubos y se encuentra envuelta en un revestimiento de tubo. El núcleo y la chapa de desviación en forma de espiral se componen de piezas de núcleo y de chapas de desviación individuales que se encuentran integradas en una sola pieza.

Ventajas de la invención

El intercambiador de calor conforme a la invención, especialmente para masas para la producción de confitería, con las características identificativas de la reivindicación 1 posee en cambio la ventaja, de que especialmente en el área de entrada y de salida del intercambiador de calor se impiden espacios muertos para la masa y por ello se hace posible una alta calidad de producto. Además, a pesar de la estructura relativamente sencilla se logra una alta efectividad y un alto rendimiento. El tiempo de permanencia de la masa es reducido por la forma de construcción compacta, lo cual beneficia también a la calidad del producto.

Perfeccionamientos ventajosos del intercambiador de calor conforme a la invención, especialmente para masas para la producción de confitería se indican en las reivindicaciones secundarias.

La utilización de un adaptador de alimentación o de evacuación conformado en una única pieza posibilita además un fácil alojamiento de los tubos del intercambiador de calor.

En un perfeccionamiento ventajoso de la presente invención se encuentra previsto disponer los elementos guía alrededor de un elemento de soporte dispuesto centralmente. El montaje se puede simplificar si las placas guía se pueden fijar y alinear en el elemento de soporte dispuesto centralmente, de manera que el paso posterior de los tubos a través de las aberturas en las placas guía se simplifique.

De manera alternativa también es posible renunciar a un elemento de soporte dispuesto centralmente y en su lugar ensamblar los elementos guía a partir de componentes con forma de segmento de círculo que, en cada caso, presentan placas de cierre dispuestas en paralelo a los tubos.

Dibujo

Dos ejemplos de ejecución de la presente invención se representan en el dibujo y a continuación se explican más detalladamente. Estos muestran:

Figura 1 una representación en perspectiva, parcialmente en corte, de un primer intercambiador de calor conforme a la invención,

Figura 2 una vista lateral parcialmente en corte de un segundo intercambiador de calor conforme a la invención,

Figura 3 una parte del intercambiador de calor conforme a la figura 2, en una representación en perspectiva,

Figura 4 el área de salida de un intercambiador de calor en vista en perspectiva, parcialmente en corte,

Figura 5 el área de salida conforme a la figura 4 sin tubuladura de salida y

Figura 6 una pieza adaptadora para el área de salida para la conducción de los tubos del intercambiador de calor y para evitar espacios muertos, en una vista en perspectiva.

Descripción de los ejemplos de ejecución

En la figura 1 se encuentra representado un intercambiador de calor 10 como el que se utiliza en la industria de las confitería para producir o procesar masas como soluciones de azúcar/glucosa o similares. El intercambiador de calor 10 presenta un revestimiento de carcasa conformado como cilindro hueco 1 que por motivos de claridad en la figura 1 sólo se puede ver parcialmente. En sus lados frontales el revestimiento de la carcasa 11 posee, respectivamente, una brida de conexión 12, 13, que se encuentra unida, en cada caso, con una pieza de cierre 14, 15. Las piezas de cierre con forma de campana 14, 15 presentan una entrada 16 o una salida 17 para un medio de calefacción o de refrigeración. Además, en el revestimiento de la carcasa 11 se encuentra dispuesto cerca de la brida de conexión 12, 13 una tubuladura de alimentación 18 o una tubuladura de evacuación 19 para la masa a calentar o a refrigerar, que en las figuras 1 y 2 sólo se encuentran representadas en forma simplificada. En el marco de las figuras 4 a 6 se explica más detalladamente su disposición y conformación.

En el espacio interior del revestimiento de la carcasa 11 se puede colocar un inserto de intercambiador de calor 20. El inserto de intercambiador de calor 20 presenta un elemento de apoyo tubular 21 dispuesto de forma central en el eje longitudinal del revestimiento de la carcasa 11 y que se extiende entre ambas bridas de conexión 12, 13. El elemento de apoyo 21 también puede estar atravesado por el medio de calefacción o de refrigeración. En el espacio intermedio entre el elemento 21 y el revestimiento de la carcasa 11 se encuentran dispuestos múltiples tubos de intercambiador de calor 23 que transcurren, en cada caso, en paralelo entre sí y que culminan en las bridas de conexión 12, 13 que para ello presentan correspondientes perforaciones de paso. Dentro de los tubos de intercambiador de calor 23 se transporta el medio de calefacción o de refrigeración, más precisamente desde la dirección de la alimentación 16 a la dirección de la evacuación 17. Además, en el espacio intermedio entre el elemento de apoyo 21 y el revestimiento de la carcasa 11 se extiende un elemento guía helicoidal 25 para la masa a calentar o refrigerar. En el área de la tubuladura de alimentación 18 un adaptador de alimentación se conecta al elemento guía 25, y en el área de la tubuladura de evacuación 19, un adaptador de evacuación 24.

En el ejemplo de ejecución el elemento guía 25 se compone de múltiples chapas guía conformadas como semicírculo 26 que se conectan y que conforman la conducción helicoidal para la masa. Para ello, las chapas guía 26 se encuentran soldadas entre sí en sus extremos frontales angostos, por ejemplo, y unidas sin espacios con el elemento de apoyo 21 en su perímetro interior.

En el ejemplo de ejecución la disposición de las chapas guía 26 dentro del revestimiento de la carcasa 11 es tal, que a lo largo de todo el intercambiador de calor 10 entre el adaptador de alimentación 22 y el adaptador de evacuación 24 se forma, en cada caso, la misma gradiente o entre cada una de las chapas guía 26 existe, en cada caso, la misma distancia. Sin embargo también puede ser razonable modificar la gradiente de los elementos guía 25 a lo largo del intercambiador de calor 10. En el caso de una masa a calentar, puede ser adecuado especialmente aumentar la gradiente de la tubuladura de alimentación 18 a la tubuladura de evacuación 19 de forma continua o escalonada.

En las chapas guía 26, de acuerdo a la disposición de los tubos de intercambiador de calor 23 se encuentran conformadas perforaciones 28 o aberturas para poder montar o posicionar los tubos de intercambiador de calor 23 en chapas guía 26 montadas en el elemento de apoyo 21. En este caso las ranuras entre las perforaciones pasantes 28 y los tubos de intercambiador de calor 23 se encuentran conformados, en lo posible, pequeñas para que el paso de la masa en las ranuras se vea impedido.

Para completar se debe mencionar, que para una mayor claridad en la representación de la figura 1 sólo se encuentra representada...

1. Intercambiador de calor (10; 30), especialmente para masas para la producción de confitería, con un revestimiento de carcasa (11; 11a) conformado preferentemente en forma cilíndrica que se encuentra cerrado en sus lados frontales, respectivamente, por una pieza de cierre (14, 15), con una entrada (18) dispuesta en la respectiva área terminal del revestimiento de la carcasa (11; 11a) y que posee una sección transversal de entrada y una salida (19) que posee una sección transversal de salida (48), para la entrada, y con tubos (23) dispuestos de forma paralela entre sí entre las piezas de cierre (14, 15) para la conducción de un medio de calefacción o refrigeración y con elementos guía helicoidales (22, 24, 25; 32, 33, 35) dispuestos dentro de la carcasa (11; 11a) para guiar la masa a calentar o enfriar, con lo que los elementos guía (22, 24, 25; 32, 33, 35) presentan perforaciones (28, 43; 34, 36) para el paso de los tubos (23), con lo que los elementos guía (22, 24) se extienden hasta el área de la entrada (18) y de la salida (19), caracterizado porque en el área de la entrada (18) los elementos guía (25) son continuados por un adaptador de alimentación (22), y en el área de salida (19), por un adaptador de evacuación (24) con, en cada caso, una pared de limitación (42, 46), con lo que para evitar espacios muertos la salida (19) o la entrada (18) se encuentra alineado con el adaptador de evacuación (24) o el adaptador de alimentación (22) de manera tal, que la sección transversal de salida o de entrada (48) cierra lateralmente a ras con la pared de limitación (46), mientras que un lado superior (51) y un lado inferior (52) de la sección transversal de salida o de entrada (48) cierra a ras con los elementos guía (25) evitando, al menos en gran parte, niveles, escalones.

2. Intercambiador de calor conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque la pared de limitación (46) del adaptador de alimentación o evacuación (22, 24) se orienta hacia el centro.

3. Intercambiador de calor conforme a la reivindicación 2, caracterizado porque el adaptador de alimentación o evacuación (22, 24) se encuentra conformado como cuerpo macizo.

4. Intercambiador de calor conforme a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en el lado dirigido al intercambiador de calor (10, 30), la sección transversal de entrada o salida (48) de la entrada (18) o de la salida (19) se encuentra conformado esencialmente de manera rectangular.

5. Intercambiador de calor conforme a una de las reivindicaciones 3 o 4, caracterizado porque entre las piezas de cierre (14, 15) y en el eje longitudinal del revestimiento de la carcasa (11) se encuentra dispuesto un elemento de soporte (21), que los elementos guía (22, 24, 25) se encuentran dispuestos en espacio intermedio entre el elementos de soporte (21) y el revestimiento de la carcasa (11), y que una parte de los elementos guía (25) se encuentran conformados como elementos anulares (26) que se encuentran fijados en el elemento de soporte (21).

6. Intercambiador de calor conforme a la reivindicación 5, caracterizado porque el elemento de soporte (21) junto con los elementos anulares (26) forman una unidad de instalación (20) que se puede colocar en el revestimiento de la carcasa (11).

7. Intercambiador de calor conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque los elementos guía (33, 35) conforman, en cada caso, una unidad (32), y que de acuerdo a la longitud del revestimiento de la carcasa (11a) se pueden ensamblar múltiples unidades iguales (32) y se pueden colocar como unidad de instalación (31) en el revestimiento de la carcasa (11a).

8. Intercambiador de calor conforme a la reivindicación 7, caracterizado porque los elementos guía (32) presentan, en cada caso, una primera sección (33) dispuesta perpendicularmente a los tubos (23) y una segunda sección (35) dispuesta en forma oblicua a los tubos (23), que la primera sección (33) se encuentra conformada como segmento de tres cuartos de círculo y la segunda sección (35), como segmento de cuarto de círculo y que en el área de la segunda sección (35), en cada caso, se encuentra dispuesta una placa de cierre (39) que se encuentra unida de forma hermética con la segunda sección (35) en el canto de cierre (38), y esta placa de cierre (39) transcurre en paralelo a los tubos (23), con lo que todas las placas de cierre (39) de la unidad de instalación (31) se encuentran alineadas entre sí.

9. Intercambiador de calor conforme a una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el gradiente de los elementos guía (22, 24, 25; 35) se puede modificar a través de la longitud del intercambiador de calor (10; 10a).