METODO Y APARATO PARA AUMENTAR LA TEMPERATURA DE UNA SUSTANCIA QUE SE ENCUENTRA INICIALMENTE EN UN ESTADO AL MENOS PARCIALMENTE SOLIDIFICADO EN UN RECIPIENTE.

Un sistema que comprende un recipiente adaptado para almacenar una sustancia,

un cambiador de calor (2) dispuesto con al menos un superficie cilíndrica oblonga (4) en el interior del recipiente y medios de guía adaptados para guiar una sustancia a lo largo de dicha superficie del cambiador de calor (2), comprendiendo dichos engaños de día un alojamiento (6) dispuesto de modo esencialmente concéntrico alrededor de dicho cambiador de calor y que está adaptado para recibir un flujo de sustancia, caracterizado porque el alojamiento (6) com- prende varias aberturas (7) dispuestas con arreglo a un patrón a lo largo de la longitud de dicho alojamiento para distribuir dicho flujo de sustancia cuando está presente

La presente invención se refiere a un sistema que comprende un recipiente adaptado para almacenar una sus-tancia, un cambiador de calor y medios de guía adaptados para guiar una sustancia a lo largo de la superficie del cambiador de calor de acuerdo con el preámbulo de la rei-10 vindicación 1. La invención se refiere adicionalmente a un cambiador de calor de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 6 como se conoce por US 3.856.078.

Usualmente los tanques para contención de sustancias pueden estar equipados con un cambiador de calor espiral 15 sumergido en la sustancia o con un cambiador de calor helicoidal enrollado alrededor del tanque para calenta-miento de dicha sustancia. El calentamiento de la sustan-cia puede realizarse para propósitos diferentes, v.g. para cocinar la sustancia, para cambiar la viscosidad de 20 la sustancia, para acelerar un proceso químico entre com-puestos contenidos en la sustancia, etc.

La superficie activa del cambiador de calor se ca-lienta a una temperatura al menos tan alta como la tempe-ratura deseada de la sustancia, es decir está presente 25 una diferencia de temperatura. Con objeto de obtener la temperatura deseada en un tiempo breve, la diferencia de temperatura se incrementa normalmente. En el caso de que la sustancia, o una o más fracciones de la sustancia, sea/sean sensibles a temperaturas elevadas, la temperatu-30 ra del cambiador de calor debe mantenerse, sin embargo, inferior o igual a una temperatura máxima permitida. Para algunas sustancias, la temperatura máxima puede ser muy baja, y si se encuentra en un tanque una gran cantidad de la sustancia, el tiempo para calentar la sustancia puede ser muy largo. El mismo problema se encuentra también cuando se enfría una sustancia. El fenómeno es conocido 5 también por un muñeco de nieve. Cuando la nieve se alma-cena en grandes bolas, como ocurre en un muñeco de nieve, su descongelación requiere mucho tiempo, comparado con la misma cantidad de nieve que se encuentra sin compactar tal como ha caído sobre un campo. 10

Un ejemplo de una situación en la que el cambio de temperatura es muy prolongado, es un aceite vegetal a granel en un recipiente de plástico. Tales recipientes de plástico se conocen, v.g. como una bolsa flexible o Flexitank o similar con una capacidad de uno a muchos mi-15 les de litros, tal como están disponibles en Trans Ocean Distribution (www.todbulk.com) o en John S. Braid & Co. Ltd. (www.braidco.com). Durante el transporte, la tempe-ratura ambiente puede ser inferior a la temperatura de fusión del aceite, con lo cual el aceite te solidifica 20 gradualmente. A fin de vaciar el recipiente, el aceite solidificado tiene que fundirse al llegar a su destino final. Para ello el recipiente se dispone desde el primer momento sobre una manta calefactora antes de llenarlo con el aceite. Después de la llegada al destino final, la 25 manta calefactora tiene que activarse durante varios días, v.g. cuatro o cinco días dependiendo del tamaño del recipiente, antes que el aceite se funda y pueda verter-se. La larga duración está causada fundamentalmente por la gran cantidad de aceite y el hecho de que la tempera-30 tura de la manta calefactora tiene que ser limitada. La limitación está causada por el material plástico del que está hecho el recipiente, que puede soportar solamente una cierta temperatura, y lo más importante, porque el aceite vegetal perderá claramente calidad si se calienta demasiado. Asimismo, la presión del medio de calentamien-to (agua o vapor) no puede incrementarse más, dado que 5 los tubos en la manta calefactora y los accesorios no están dimensionados para sostener las cargas incrementa-das de una presión mayor.

Otro sistema de calentamiento se describe en US 2.522.948 utilizado para refrigerar agua o cualquier otro 10 líquido. El líquido se introduce por bombeo en un tanque a través de un cambiador de calor constituido por cierto número de tubos paralelos dentro de una carcasa. Una vez pasados los tubos, el líquido enfriado sale luego por el otro extremo abierto de la carcasa más alejado dentro del 15 tanque y se mezcla con el resto del líquido. El líquido se bombea desde una salida situada en el fondo del tanque y se hace circular hasta que se alcanza la temperatura deseada. Aunque el cambiador de calor puede utilizarse probablemente también para calentar, la bomba puede fun-20 cionar únicamente con líquidos y no con una sustancia que se encuentra inicialmente en parte solidificada y no bom-beable. Adicionalmente, el intercambio de calor entre el líquido que se ha sometido al intercambio de calor y la sustancia restante puede no ser muy eficaz, dado que el 25 líquido se hace circular meramente alrededor del sistema, y la mezcladura tiene lugar entonces únicamente cerca del extremo interior del cambiador de calor. Esto conduce a grandes diferencias de temperatura en puntos diferentes en el interior del tanque y un mayor tiempo de enfria-30 miento global. Asimismo, el sistema requiere una cantidad considerable de espacio fuera del tanque dado que el líquido, y por consiguiente la tubería, sale del tanque por un extremo y entra aproximadamente por el otro. Por tanto, se requieren diversos accesorios para el tanque y aberturas en el mismo, así como acceso a la parte princi-pal del exterior del tanque, lo cual no siempre es 5 práctico.

US 6.002.838 describe un tanque para almacenamiento y descarga de líquidos que se calientan durante la des-carga. El tanque está dividido en dos cámaras con una so-la abertura relativamente pequeña entre ambas y con un 10 cambiador de calor situado en la cámara más pequeña. El líquido se bombea a través del cambiador y fuera del mis-mo, donde algo del mismo se descarga inmediatamente, y el resto se bombea de nuevo a la cámara pequeña. Como sucede también en la patente descrita anteriormente, algo del 15 líquido se recircula para facilitar el calentamiento del fluido restante. Sin embargo, no se obtiene efecto de agitación alguno. Asimismo, el método arriba descrito im-plica el diseño especial de un tanque de almacenamiento con cámaras incorporadas, y el método no es aplicable por 20 consiguiente en tanques estándar. Finalmente, el método no puede resolver el problema de calentamiento de una sustancia que inicialmente no se encuentra en un estado bombeable.

Un dispositivo de calentamiento un tanto similar se 25 describe en US 3.856.078. En este caso, está dispuesto un cambiador de calor en una cámara separada y bien aislada térmicamente en la parte inferior de un tanque con una sola abertura al resto del tanque. Está dispuesta una bomba adyacente al extremo interior del cambiador de ca-30 lor y fuerza el fluido (especialmente aceites pesados) a pasar a lo largo de los tubos de vapor en el cambiador de calor y circular en cierto grado por el interior de la cámara térmicamente aislada. El calentamiento se conduce en paralelo con la descarga del fluido, dado que una par-te del fluido calentado se descarga directamente cuando se calienta mientras que otra parte entra de nuevo en el 5 tanque recirculando a lo largo del exterior del cambiador de calor pero todavía dentro de la cámara separada. Sin embargo, este dispositivo, como el primero, no está dise-ñado para calentar un tanque totalmente lleno de un flui-do sino para calentar una cantidad limitada al mismo 10 tiempo que se descarga.

Un objeto es conseguir que la temperatura de un tan-que totalmente lleno de una sustancia, que se encuentra inicialmente al menos en un estado parcialmente solidifi-cado, pueda aumentarse de modo relativamente rápido. Otro 15 objeto es obtener un aumento relativamente rápido de la temperatura, incluso cuando solamente está permitida una diferencia de temperatura limitada o temperatura máxima.

Objetos adicionales aparecerán a lo largo de la des-cripción. 20

La invención se refiere a un sistema que comprende un depósito adaptado para almacenar una sustancia, un cambiador de calor dispuesto con al menos una superficie cilíndrica oblonga en el interior del recipiente y medios de guía adaptados para guiar una sustancia a lo largo de 25 dicha superficie del cambiador de calor, comprendiendo dichos medios de guía un alojamiento dispuesto de modo esencialmente concéntrico alrededor de dicho cambiador de calor y que está adaptado para recibir un flujo de sus-tancia, donde el alojamiento comprende varias aberturas 30 dispuestas conforme a un patrón a lo largo de la longitud de dicho alojamiento para distribuir dicho flujo de sus-tancia cuando está presente.

Realizaciones preferidas del sistema de acuerdo con la invención son objeto de las reivindicaciones subordi-nadas 2-5. 5