INSTALACIÓN EMBOTELLADORA EN CALIENTE CON RECUPERACIÓN DE CALOR.

Instalación embotelladora en caliente con recuperación de calor La invención se refiere a una instalación embotelladora en caliente para un líquido, según el preámbulo de la reivindicación 1 y a un procedimiento para el embotellado en caliente de líquidos según el preámbulo de la reivindicación 9 y tal como se conoce por el documento DE 10 2005 053 005 A1. El embotellado en caliente tras la pasteurización, por ejemplo en un pasteurizador flash, es un procedimiento probado para embotellar bebidas de manera conservable en botellas o bolsas. La bebida sin tratar por regla general se precalienta, se desgasifica y a continuación se pasteuriza. Tras el embotellado, por ejemplo a 85ºC, se enfrían las botellas llenas en una refrigeración de botellas con ayuda de un flujo de refrigerante, por ejemplo mediante rociado, hasta una temperatura adecuada para el procesamiento posterior de por ejemplo 30ºC. Por el documento T. Herty: Molchbare Pasteuranlage mit kontinuierlicher Vakuumentgasung, Flüssiges Obst, 8/2002, 508-510 se conoce, en el caso del embotellado en caliente de bebidas, en particular durante una parada de la embotelladora, enfriar el líquido ya pasteurizado en un refrigerador de retorno y agregarlo de nuevo a través de un depósito intermedio al líquido no tratado. Por el documento DE 10 2005 053 005 A1 se conoce además enfriar bolsas de bebidas llenadas en caliente mediante un flujo de refrigerante y recircular el flujo de refrigerante de modo que se ceda el calor absorbido de nuevo a la bebida que ha de calentarse. El calor extraído de las botellas o bolsas llenas se conduce por ejemplo a un intercambiador de calor para precalentar el líquido que ha de tratarse. En cambio, el calor extraído durante la refrigeración por retorno del líquido no embotellado se elimina en las instalaciones embotelladoras en caliente conocidas en una torre de refrigeración y conlleva la pérdida de energía. Esto ha de tenerse en cuenta también en un funcionamiento normal sin fallos, cuando se refrigera por retorno un porcentaje determinado del líquido calentado, aún no embotellado y se agrega de nuevo al líquido no tratado para estabilizar el funcionamiento de la instalación. La invención se basa en el objetivo de reducir la pérdida de energía en el embotellado en caliente en comparación con las instalaciones conocidas. Este objetivo se soluciona con una instalación embotelladora en caliente según la reivindicación 1. Por consiguiente, la salida de retorno del refrigerador de retorno está conectada con la entrada de alimentación del intercambiador de calor, para transmitir energía térmica desde el refrigerador de retorno hasta el intercambiador de calor. De este modo el líquido puede precalentarse con calor obtenido durante la refrigeración por retorno y se reducen las pérdidas de energía. Preferiblemente el primer distribuidor conduce el líquido, durante una parada de la embotelladora, esencialmente de manera completa a través del refrigerador de retorno. De este modo se maximiza la cantidad de energía disponible para la recuperación. Preferiblemente la instalación embotelladora en caliente comprende un segundo distribuidor, que ajusta el porcentaje del agente de transporte de calor que va a alimentarse desde el refrigerador de retorno hasta el intercambiador de calor. De este modo puede dosificarse de manera dirigida el rendimiento térmico que va a transmitirse. En una configuración preferida adicional de la invención el primer distribuidor distribuye el líquido, con la embotelladora en funcionamiento, de manera que el porcentaje que va a devolverse asciende al 10 - 15% del porcentaje que va a embotellarse. De este modo puede garantizarse una regulación estable de la instalación. Preferiblemente la instalación embotelladora en caliente comprende además un refrigerador de botellas para enfriar las botellas llenas, cuya salida de retorno está conectada con la entrada de alimentación del intercambiador de calor, para transmitir energía térmica desde el refrigerador de botellas hasta el intercambiador de calor. De este modo puede recuperarse la energía térmica que se libera durante el enfriamiento y aprovecharse de nuevo para el calentamiento del líquido. En una configuración de la invención, la instalación embotelladora en caliente comprende además un tercer distribuidor, que conduce agente de transporte de calor desde la salida de retorno del refrigerador de botellas opcionalmente hasta el intercambiador de calor o la entrada de alimentación del refrigerador de botellas. De este modo puede controlarse de manera dirigida la cantidad de calor recuperada o recircularse el agente de transporte de calor según sea necesario. A este respecto es ventajoso, cuando el tercer distribuidor conduce el agente de transporte de calor desde la salida de retorno del refrigerador de botellas hasta la entrada de alimentación del refrigerador de botellas, cuando no se enfría ninguna botella en el refrigerador de botellas. De este modo se retrasa un enfriamiento no deseado del refrigerador de botellas. 2   Preferiblemente, la temperatura de entrada del intercambiador de calor asciende a 50 - 80ºC. Esto posibilita una recuperación del calor especialmente eficaz. El objetivo planteado se soluciona además con un procedimiento para el embotellado en caliente de líquidos según la reivindicación 9. Por consiguiente, se precalienta el líquido con energía térmica obtenida durante la refrigeración por retorno del porcentaje que va a devolverse. Preferiblemente, el porcentaje que va a devolverse se ajusta de modo que, durante el llenado de las botellas, asciende al 10 - 15% del porcentaje que va a embotellarse. De este modo se garantiza una regulación estable de la instalación. Preferiblemente se devuelve completamente el líquido durante una interrupción del llenado de las botellas. De este modo se maximiza la cantidad de energía disponible para la recuperación. Preferiblemente el procedimiento comprende además las siguientes etapas: enfriar las botellas llenas; y precalentar el líquido con energía térmica obtenida durante el enfriamiento de las botellas. De este modo puede recuperarse la energía térmica que se libera durante el enfriamiento y aprovecharse de nuevo para el calentamiento del líquido. Preferiblemente el líquido se precalienta, durante una interrupción del llenado de las botellas, con energía térmica obtenida durante el enfriamiento de las botellas y con energía térmica obtenida durante la refrigeración por retorno. De este modo puede garantizarse un precalentamiento lo más uniforme posible durante el tiempo de parada o minimizarse la energía que se alimenta desde fuentes de calor adicionales durante el precalentamiento. Preferiblemente, la energía térmica obtenida durante el enfriamiento de las botellas se utiliza para precalentar el líquido sólo hasta que se enfrían las botellas. De este modo se evita que se enfríe rápidamente un dispositivo usado para el enfriamiento de las botellas. Una forma de realización preferida se describe en el dibujo. Muestran: la figura 1 un esquema de una instalación embotelladora en caliente según la invención; la figura 2 un desarrollo esquemático del rendimiento térmico disponible para la recuperación de calor durante una parada temporal del llenado de las botellas. La figura 1 muestra esquemáticamente una instalación embotelladora en caliente 1 para un líquido 2, en particular para una bebida. En ella, las flechas con líneas discontinuas representan la dirección de flujo del líquido 2, las flechas con líneas continuas representan la dirección de flujo de un agente de transporte de calor 3, tal como por ejemplo agua. La instalación embotelladora en caliente 1 comprende por consiguiente un recipiente colector 4 para almacenar de manera intermedia el líquido 2 que va a embotellarse y que va a tratarse, al que están conectados aguas abajo, en serie, un intercambiador de calor 6, un precalentador 8, un calentador 10 y un primer distribuidor de tres vías regulable 12 con una entrada 12a y dos salidas 12b y 12c. El intercambiador de calor 6 comprende una entrada 6a y una salida 6b para el líquido 2 así como una entrada de alimentación 6c y una salida de retorno 6d para el agente de transporte de calor 3 y precalienta el líquido 2 hasta una temperatura de precalentamiento TV, que es necesaria por ejemplo para una desgasificación convencional del líquido en un dispositivo de desgasificación (no representado). Según sea necesario, el precalentador 8 precalienta el líquido 2 adicionalmente, por ejemplo en el caso de un rendimiento térmico insuficiente del intercambiador de calor 6 o en el caso de un aumento de temperatura de la instalación 1. En el calentador 10 se calienta el líquido 2 hasta una temperatura de tratamiento TB, que es superior a la temperatura de precalentamiento TV. El primer... [Seguir leyendo]

1. Instalación embotelladora en caliente (1) para líquidos, en particular bebidas, con recuperación de calor con - un intercambiador de calor (6) para precalentar el líquido (2) hasta una primera temperatura (TV); - un calentador (10) conectado aguas abajo del intercambiador de calor (6) para calentar el líquido (2) hasta una segunda temperatura (TB), que es superior a la primera temperatura (TV); - un primer distribuidor (12) conectado aguas abajo del calentador (10); - una embotelladora (14) conectada aguas abajo del primer distribuidor (12) para embotellar el líquido (2) en botellas (16); y - un refrigerador de retorno (18) conectado aguas abajo del primer distribuidor (12) para enfriar el porcentaje que va a devolverse (FR), caracterizada porque el distribuidor (12) distribuye el líquido (2) en un porcentaje que va a embotellarse (FA) en botellas (16) y un porcentaje que va a devolverse (FR) a la entrada (6a) del intercambiador de calor (6), y porque la salida de retorno (18d) del refrigerador de retorno (18) está conectada con la entrada de alimentación (6c) del intercambiador de calor (6), para transmitir energía térmica desde el refrigerador de retorno (18) hasta el intercambiador de calor (6). 2. Instalación embotelladora en caliente según la reivindicación 1, caracterizada porque el primer distribuidor (12) conduce el líquido (2) durante una parada de la embotelladora (14) esencialmente de manera completa a través del refrigerador de retorno (18). 3. Instalación embotelladora en caliente según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la instalación comprende además un segundo distribuidor (20), que ajusta el porcentaje del agente de transporte de calor (3) que va a alimentarse (WR) desde el refrigerador de retorno (18) hasta el intercambiador de calor (6). 4. Instalación embotelladora en caliente según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el primer distribuidor (12) distribuye el líquido (2), con la embotelladora (14) en funcionamiento, de modo que el porcentaje que va a devolverse (FR) asciende al 10 - 15% del porcentaje que va a embotellarse (FA). 5. Instalación embotelladora en caliente según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque ésta comprende además un refrigerador de botellas (28) para enfriar las botellas (16) llenas, cuya salida de retorno (28d) está conectada con la entrada de alimentación (6c) del intercambiador de calor (6), para transmitir energía térmica desde el refrigerador de botellas (28) hasta el intercambiador de calor (6). 6. Instalación embotelladora en caliente según la reivindicación 5, caracterizada porque la instalación comprende además un tercer distribuidor (30), que conduce agente de transporte de calor (3) desde la salida de retorno (28d) del refrigerador de botellas (28) opcionalmente hasta el intercambiador de calor (6) o hasta la entrada de alimentación (28c) del refrigerador de botellas (28). 7. Instalación embotelladora en caliente según la reivindicación 6, caracterizada porque el tercer distribuidor (30) conduce el agente de transporte de calor (3) desde la salida de retorno (28d) del refrigerador de botellas (28) hasta la entrada de alimentación (28c) del refrigerador de botellas (28), cuando no se enfría ninguna botella (16) en el refrigerador de botellas (28). 8. Instalación embotelladora en caliente según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la temperatura de entrada de alimentación del intercambiador de calor (6) asciende a 60 - 75ºC. 9. Procedimiento para el embotellado en caliente de líquidos, en particular bebidas, con recuperación de calor, comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes: - precalentar el líquido (2) hasta una primera temperatura (TV); - calentar el líquido (2) hasta una segunda temperatura (TB), que es superior a la primera temperatura (TV); - distribuir el líquido (2) calentado; - embotellar el porcentaje que va a embotellarse (FA) en botellas (16); y - refrigerar por retorno el porcentaje que va a devolverse (FR), 7   caracterizado porque el líquido calentado (2) se distribuye en un porcentaje que va a embotellarse (FA) en botellas (16) y en un porcentaje que va a devolverse (FR) al circuito para el nuevo precalentamiento, y porque el líquido (2) se precalienta con la energía térmica obtenida durante la refrigeración por retorno del porcentaje que va a devolverse (FR). 10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque el porcentaje que va a devolverse (FR) se ajusta de modo que, durante el llenado de las botellas, asciende al 10 - 15 % del porcentaje que va a embotellarse (FA). 11. Procedimiento según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque el líquido (2) se devuelve completamente en el caso de una interrupción del llenado de las botellas. 12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque comprende además las etapas siguientes: - enfriar las botellas llenas; y - precalentar el líquido (2) con energía térmica obtenida durante el enfriamiento de las botellas. 13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque el líquido (2) en el caso de una interrupción del llenado de las botellas se precalienta con energía térmica obtenida durante el enfriamiento de las botellas y con energía térmica obtenida de la refrigeración por retorno. 14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque la energía térmica obtenida durante el enfriamiento de las botellas se utiliza para precalentar el líquido (2) sólo hasta que se enfrían las botellas. 8   9