La invención se refiere a un intercambiador de calor indirecto que comprende una zona de intercambio energético (1) sobre unos cuerpos (21) que almacenan esa energía,

una zona de mezclado (2) de esos cuerpos (21) que almacenan energía con el producto a tratar y donde se produce el intercambio energético, una zona de separación (3) de los cuerpos (21) que almacenan energía y el producto tratado. La presente invención consigue mediante estos cuerpos (21) que almacenan energía un mejor y más rápido intercambio de energía, ya sea para el calentamiento o el enfriamiento del producto a tratar gracias a la gran superficie de intercambio de calor. Adicionalmente, se aísla la fuente directa de calor con el producto a tratar, superando los inconvenientes de una calefacción demasiado rápida o la contaminación por los humos de combustión

Intercambiador de calor indirecto.

Campo de la invención

La presente invención pertenece al campo a los intercambiadores de calor. Más concretamente la presente invención se refiere al campo de los intercambiadores de calor indirectos, es decir, aquellos intercambiadores de calor en los que existe una zona en la que se realiza etapa de intercambio energético sobre unos cuerpos que posteriormente procederán a tratar el producto final.

Antecedentes de la invención

Son conocidos en los intercambiadores de calor. Dichos dispositivos están basados en la transferencia de energía que se produce entre dos fluidos, generalmente realizándose esta transferencia por conducción o convección. Típicamente el fluido a refrigerar o calentar circula por un medio en el que se engloban una serie de conducciones en las que el fluido refrigerante o calefactor generalmente circula a contracorriente del primer fluido. De este modo se realiza el intercambio de calor.

En el caso de tratamiento térmico para productos, el titular de esta invención propone en la solicitud de patente española P200602733 un equipo basado en incorporar al menos dos paredes acondicionadas térmicamente en el interior de una carcasa. La presencia de estas paredes acondicionadas térmicamente con una gran superficie, y la posibilidad de incrementar su número, hace que la transferencia de calor sea más rápida, al aumentar la superficie de intercambio de calor entre el producto a tratar y el propio intercambiador.

Sin embargo, este tipo de intercambiadores tiene un límite a su eficiencia, dado que no es viable aumentar indefinidamente el número de paredes acondicionadas térmicamente, ya sea por el coste del propio material, como por la complejidad de trabajar con un número creciente de paredes. Por lo tanto, la velocidad y eficiencia de estos dispositivos queda limitada con este tipo de soluciones.

Otra dificultad tiene que ver con el problema que representa transferir calor cuando las propiedades del producto son extremas debido al nivel de viscosidad o extracto seco de producto, como en el caso de la deshidratación que requiere poner fluidos calientes en contacto directo con el producto. Realizando esta operación se puede llegar a contaminar tanto el producto como el fluido caliente. Este es el caso de los deshidratadores trommel, o los conocidos como lechos fluidos.

Descripción de la invención

La invención se refiere a un intercambiador de calor indirecto destinado al acondicionamiento o tratamiento de un producto.

De acuerdo con la invención, dicho intercambiador de calor comprende una zona de intercambio energético sobre unos cuerpos que almacenan esa energía, una zona de mezclado (2) de esos cuerpos que almacenan energía con el producto a tratar y donde se produce el intercambio energético, y una zona de separación de los cuerpos que almacenan energía y el producto tratado.

De este modo, el incremento de la superficie de intercambio de calor podrá realizarse de manera prácticamente instantánea y sin requerir ningún tipo de modificación de la estructura de la máquina. Para incrementar la superficie de intercambio de calor bastará con aumentar el número de cuerpos que almacenan energía. Un incremento lineal del número de estos cuerpos, provocará un incremento en la misma relación en la superficie de contacto, y por lo tanto del intercambio de calor. Este incremento no necesitará de ningún cambio en el resto de zonas de la máquina, por lo que la flexibilidad del intercambiador es muy elevada.

Adicionalmente, el intercambiador podrá incluir medios de retorno de los cuerpos que almacenan energía desde la zona de separación a la zona de intercambio energético. De este modo, el intercambiador podrá funcionar de un modo continuo recuperando los cuerpos que almacenan energía una vez haya sido separados del producto, incorporando dicho cuerpos que almacenan energía de nuevo a la zona de intercambio energético.

En la zona de intercambio energético se podrá producir un enfriamiento de los medios que almacenan energía o bien un calentamiento de dichos medios, de tal modo que el intercambiador de energía podrá funcionar como calentador si los medios que almacenan energía se calientan o como refrigerador si los medios para almacenar energía se enfrían.

Los cuerpos que almacenan energía podrán ser cuerpos metálicos, dada la alta conductividad térmica de dichos materiales. Dichos cuerpos metálicos podrán ser realizados de modo que sean macizos o bien huecos. En el caso de ser los cuerpos metálicos huecos, con el fin de aumentar la capacidad de almacenamiento, éstos podrán estar rellenos de un material acumulador de energía.

Alternativamente, los cuerpos que almacenan energía podrán ser cuerpos cerámicos, pudiendo ser, como en el caso anterior, macizos o huecos. En el caso de ser huecos, podrán también estar rellenos de un material acumulador de energía.

Sea cual sea el material en cual se realicen los cuerpos que almacenan energía, sus posibles formas podrán ser esférica, dobles conos, es decir, dos conos iguales unidos por sus bases, o varillas sin cantos vivos.

La zona de intercambio energético, en el caso de que este intercambio consista en el calentamiento de los cuerpos que almacenan energía, podrá consistir en un receptáculo que permitirá el paso de unos gases de combustión y de un aire calentado de tal modo que dichos gases de combustión y aire calentado causan el incremento del nivel energético, y por tanto de la temperatura, de los cuerpos que almacenan energía. Adicionalmente, a la salida de los gases de escape de la zona de intercambio energético se podrá disponer un sistema de evacuación forzada de los mismos de tal modo que acelere el calentamiento de los cuerpos de almacenamiento energético.

En el caso de que en lugar de calentar, el intercambiador de calor sea empleado para enfriar, el enfriamiento de los cuerpos de almacenamiento energético se podrá realizar mediante el contacto de dicho cuerpos con un fluido a baja temperatura. Dicho fluido se podrá encontrar en estado líquido o gaseoso.

En el caso de que el producto a tratar sea sólido, con el fin de que se logre una combinación homogénea entre los cuerpos que almacenan energía y el producto sólido, se podrá situar, entre la zona de intercambio energético sobre dichos cuerpos y la zona de mezclado de los cuerpos y el producto a tratar, un alimentador y un mezclador previo. Dicho alimentador y mezclador previo podrá ser un tornillo sinfín que hará avanzar los cuerpos de almacenamiento energético hasta la zona de mezclado para posteriormente, tras el tornillo sinfín producirse el mezclado con el producto.

La zona de mezclado de los cuerpos de almacenamiento energético con el producto a tratar podrá consistir en una cámara envolvente, que envuelve o en cuyo interior se podrá disponer una cámara rotatoria que facilita la mezcla de los cuerpos de almacenamiento energético con el producto a tratar. La mezcla en la cámara rotatoria podrá ser favorecida disponiendo en dicha cámara rotatoria de medios que faciliten el mezclado entre los dos componentes. Unos posibles medios que facilitan dicho mezclado podrán ser, por ejemplo, unos nervios situados en el interior de la cámara rotatoria, los cuales podrán desplazarse con dicha cámara rotatoria. Este desplazamiento podrá ser solidario al movimiento de la cámara rotatoria o bien no solidario, pudiendo llegar a ser un desplazamiento en sentido contrario al desplazamiento de la cámara rotatoria.

La zona de mezclado podrá disponer de al menos una entrada para los cuerpos de almacenamiento de energía y el producto a tratar en un extremo de dicha zona de mezclado, y al menos una salida de ambos productos ya mezclados. Como se ha mencionado anteriormente, las entradas de los cuerpos de almacenamiento de energía podrán ser comunes a las entradas del producto a tratar, siento también posible aquellas soluciones donde los cuerpos de almacenamiento de energía y el producto a tratar cuentan con entradas diferenciadas. Al estar situadas la, al menos una, entrada y la, al menos una, salida en extremos opuestos de la zona de mezclado, toda la zona de mezclado será útil para llevar a cabo la mezcla.

La salida de la mezcla de los cuerpos de almacenamiento de energía y el producto a tratar, desde la zona de mezclado a la zona de separación...

1. Intercambiador de calor indirecto que comprende: