Elementos de torsión, válvula de admisión, dispositivo y procedimiento para desgasificar líquidos.

Uso de un elemento (1) de torsión para una válvula (12) de admisión de un dispositivo (20) de desgasificación para introducir un producto alimenticio líquido o precursores correspondientes del mismo en el dispositivo (20) de desgasificación,

presentando el elemento (1) de torsión al menos un elemento (8) de conducción del flujo, por medio del cual al producto alimenticio líquido o los precursores correspondientes del mismo que fluyen a través de la válvula (12) de admisión se le puede imprimir un momento cinético; presentando el elemento (1) de torsión una estructura (2) de soporte; estando dispuesto el al menos un elemento (8) de conducción del flujo en una superficie circunferencial externa y/o en una superficie interna de la estructura (2) de soporte; y disminuyendo aguas abajo el paso del elemento (8) de conducción del flujo por la sección en contacto con el flujo.

Elemento de torsión, válvula de admisión, dispositivo y procedimiento para desgasificar líquidos.

La invención se refiere al uso de un elemento de torsión para una válvula de admisión de un dispositivo de desgasificación para introducir un producto alimenticio líquido o precursores correspondientes del mismo en el dispositivo de desgasificación según la reivindicación 1, de una válvula de admisión para introducir un producto alimenticio líquido o precursores correspondientes del mismo en el dispositivo de desgasificación según la reivindicación 3, de un dispositivo para desgasificar productos alimenticios líquidos o precursores correspondientes de los mismos según la reivindicación 12 y a un procedimiento para desgasificar líquidos según la reivindicación 13.

La desgasificación de líquidos, como por ejemplo de productos alimenticios líquidos, en particular de bebidas, se produce habitualmente en un dispositivo de desgasificación. A este respecto, el líquido se expone a una presión absoluta reducida a menudo en combinación con una temperatura aumentada con respecto a la temperatura ambiente. Para conseguir una desgasificación del líquido lo más grande posible, es necesario exponer a todos los elementos de volumen del líquido a las condiciones mencionadas anteriormente. Para ello se introduce el líquido o bien mediante pulverización o bien en forma de una película delgada en el dispositivo de desgasificación.

En la publicación JP 2003-164706 se propone un dispositivo de desgasificación, en el que se introduce el líquido que va a desgasificarse perpendicularmente desde arriba y de manera coaxial con respecto al eje central en un recipiente de desgasificación en forma de depósito. El interior del recipiente de desgasificación presenta una presión absoluta reducida. En detalle, la alimentación se produce a través de una válvula de admisión, que está dispuesta en la zona superior del recipiente de desgasificación. A este respecto, el líquido entra por un intersticio anular previamente ajustado de forma fija desde la válvula de admisión en el recipiente de desgasificación. El intersticio anular se limita con la válvula de admisión abierta por un asiento de válvula y un cono de válvula. El asiento de válvula es la sección de extremo inferior de la carcasa de válvula de admisión. El cono de válvula puede moverse mediante un dispositivo de control de tal manera, que pueden obtenerse dos estados de válvula, concretamente un estado de válvula completamente abierto y un estado de válvula completamente cerrado.

Al pasar el líquido a través del intersticio anular con la válvula de admisión abierta el líquido fluye por el cono de válvula al interior del recipiente de desgasificación. A este respecto el cono de válvula está configurado como pantalla, presentando un diámetro aumentado en comparación con la válvula de admisión y disminuyendo radialmente hacia fuera desde el eje central de la válvula de admisión, que se dispone de manera coaxial con respecto al eje central del recipiente de desgasificación. El líquido que sale forma de manera ideal una película delgada sobre el cono de válvula, separándose la película en el canto en que termina el cono. La película de líquido incide, tras desplazarse libremente, en la pared interna del recipiente de desgasificación y discurre en vertical hacia abajo.

Por el documento DE 297 22 673 U1 se conoce un dispositivo para desgasificar productos alimenticios delicados con una consistencia viscosa, en el que se propone una placa giratoria, cónica para la generación de una película de líquido delgada. A este respecto el diámetro de la placa giratoria corresponde aproximadamente al diámetro interno del recipiente de desgasificación, configurándose un intersticio anular estrecho entre el borde de placa y la pared del recipiente. Durante la operación de desgasificación el líquido viscoso sale por el intersticio anular y entonces, a causa de las fuerzas de cizallamiento que actúan por el movimiento de giro, se distribuye sobre la placa. La acción centrífuga de la placa de cono giratoria producida por las fuerzas de cizallamiento reduce la capa de líquido formando una película que fluye. La película de líquido se dispone por todo el recorrido desde la válvula de admisión hasta el borde de placa cerca de la pared del recipiente sobre la superficie circunferencial superior de la placa.

El uso de una válvula de admisión convencional, en la que se forma una película de líquido por la desviación radial de la corriente de líquido en un cono de válvula, es desventajoso en el sentido en que en la desgasificación de diferentes líquidos y/o con restricciones físicas variables puede producirse una formación de película o pantalla no óptima con respecto a la descarga de gases desde el líquido. En caso de que se introduzcan diferentes líquidos o líquidos de composición variable con el mismo dispositivo de admisión en el dispositivo de desgasificación, así, a consecuencia de los diferentes comportamientos de flujo o de la corriente de los líquidos puede producirse la formación de películas de líquido de formas diferentes, que inevitablemente difieren de la forma de película óptima para la desgasificación. Además de las restricciones físicas la composición de un líquido determina esencialmente sus propiedades reológicas y así su comportamiento de flujo. La composición se determina a su vez por el disolvente, en el caso de aplicación en particular agua o aceite, y por la cantidad y el tipo de los componentes disueltos. En el caso de suspensiones, el contenido en sólidos influye además sobre las propiedades de flujo.

Una desventaja adicional de una válvula de admisión convencional es que la formación de una película de líquido de espesor óptimo presupone un caudal constante del líquido que entra en el dispositivo de desgasificación. Sin embargo, por acciones externas, en particular por influencias de unidades conectadas aguas arriba o aguas abajo en un proceso de fabricación o procesamiento continuo, pueden producirse fluctuaciones en el caudal de líquido en la desgasificación. Sin embargo, un caudal que difiere del valor nominal previsto originalmente lleva a la formación de una película de líquido no óptima con respecto a la desgasificación y por consiguiente a un resultado de desgasificación insuficiente.

Además de los resultados de desgasificación insuficientes, las desviaciones con respecto a la película de líquido óptima durante la operación de desgasificación también pueden llevar a la formación de mucha espuma en el líquido. Esto puede producirse particularmente cuando la película de líquido incide con un ángulo desfavorable, suficientemente pronunciado sobre la pared interna del recipiente de desgasificación. Si la formación de espuma en el recipiente de desgasificación alcanza una intensidad tal, que la espuma llega a la evacuación de vacío, integrada a menudo conjuntamente de manera coaxial en la válvula de admisión, puede verse afectada la operación de desgasificación y dado el caso todo el procedimiento de fabricación.

El uso de una placa de cono con una película de líquido sobre la misma conlleva además el montaje complejo de un elemento constructivo adicional con una demanda de espacio elevada. Además la placa de cono propuesta requiere una suspensión compleja y un accionamiento mecánico complicado para la rotación de la placa de cono. Además un dispositivo de desgasificación con montajes de este tipo es difícil de limpiar, lo que supone una desventaja particularmente para la desgasificación de productos alimenticios líquidos.

Además hasta ahora no ha sido posible aprovechar la parte de una superficie interna en la parte superior del recipiente de desgasificación, situada por encima de la superficie de incidencia de la película de líquido, como superficie de desgasificación. Por ello, la superficie de desgasificación aprovechable estaba limitada, lo que llevó a una descarga de gas insuficiente y a recipientes mayores.

El documento GB 1 247 126 se refiere a un dispositivo de aleta de conducción generador de remolinos para su uso en un dispositivo de separación centrífugo. Este dispositivo de aleta de conducción generador de remolinos puede montarse en un tubo de vórtice de un dispositivo de separación centrífugo y presenta una estructura de soporte con cuatro elementos de conducción del flujo curvos. Éstos están configurados formando una sola pieza con la estructura de soporte, dispuestos distanciados entre sí sobre la superficie de la estructura de soporte y se extienden... [Seguir leyendo]

1. Uso de un elemento (1) de torsión para una válvula (12) de admisión de un dispositivo (20) de desgasificación para introducir un producto alimenticio líquido o precursores correspondientes del mismo en el dispositivo (20) de desgasificación, presentando el elemento (1) de torsión al menos un elemento (8) de conducción del flujo, por medio del cual al producto alimenticio líquido o los precursores correspondientes del mismo que fluyen a través de la válvula (12) de admisión se le puede imprimir un momento cinético; presentando el elemento (1) de torsión una estructura (2) de soporte; estando dispuesto el al menos un elemento (8) de conducción del flujo en una superficie circunferencial externa y/o en una superficie interna de la estructura (2) de soporte; y disminuyendo aguas abajo el paso del elemento (8) de conducción del flujo por la sección en contacto con el flujo.

2. Uso según la reivindicación 1, caracterizado porque el al menos un elemento (8) de conducción del flujo comprende una extensión de aproximadamente 15º hasta varias vueltas alrededor de la estructura (2) de soporte, en particular una extensión de aproximadamente la mitad de la circunferencia de la estructura (2) de soporte.

3. Uso de una válvula (12) de admisión para introducir un producto alimenticio líquido o precursores correspondientes del mismo en el dispositivo (20) de desgasificación, presentando la válvula (12) de admisión una carcasa (14) de válvula y el elemento (1) de torsión según la reivindicación 1 ó 2, estando configurada entre la estructura (2) de soporte y una superficie (32) interna de la carcasa (14) de válvula al menos una abertura (36) , a través de la que el producto alimenticio líquido o precursores correspondientes del mismo puede introducirse en un recipiente (18) de desgasificación del dispositivo (20) de desgasificación, y presentando la al menos una abertura

(36) esencialmente la forma de un segmento de corona circular.

4. Uso según la reivindicación 3, caracterizado porque un ancho de hendidura entre el elemento (1) de torsión y la carcasa (14) de válvula asciende a entre 0 y 40 mm, preferiblemente entre 10 y 20 mm, en particular 15 mm.

5. Uso según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque la válvula (12) de admisión presenta además una superficie (34) interna, configurada en particular en un reborde (16) para su conexión al recipiente (18) de desgasificación del dispositivo (20) de desgasificación, en la que puede formarse una película de líquido, presentando la superficie (34) interna esencialmente la forma de un cono truncado con una forma de flanco curvada

o lineal.

6. Uso según al menos una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque la válvula (12) de admisión presenta además un elemento (22) interno, estando dispuesto el elemento (22) interno de manera coaxial al elemento (1) de torsión y estando unido con éste.

7. Uso según al menos una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque el producto alimenticio líquido

o los precursores correspondientes del mismo que fluyen a través de la válvula (12) de admisión pueden desviarse en una superficie circunferencial externa del elemento (1) de torsión.

8. Uso según al menos una de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque la película de líquido incide sobre una zona predeterminada de la superficie (34) interna.

9. Uso según al menos una de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizado porque la película de líquido incide sobre una zona predeterminada de la superficie (38) interna del recipiente (18) de desgasificación.

10. Uso según al menos una de las reivindicaciones 3 a 9, caracterizado porque el tamaño de la abertura (36) puede controlarse en función del caudal del producto alimenticio líquido o los precursores correspondientes del mismo que fluyen a través de la válvula (12) de admisión.

11. Uso según al menos una de las reivindicaciones 3 a 10, caracterizado porque el tamaño de la abertura (36) puede controlarse en función de la composición del producto alimenticio líquido o los precursores correspondientes del mismo que fluyen a través de la válvula (12) de admisión.

12. Uso de un dispositivo (20) para desgasificar productos alimenticios líquidos o precursores correspondientes del mismo, caracterizado porque el dispositivo (20) de desgasificación presenta un elemento (1) de torsión según la reivindicación 1 ó 2 y/o una válvula (12) de admisión según al menos una de las reivindicaciones 3 a 11.

13. Procedimiento para desgasificar líquidos, en el que se introduce un líquido en un dispositivo (20) de desgasificación por medio de una válvula (12) de admisión; en el que la válvula (12) de admisión presenta una carcasa (14) de válvula y un elemento (1) de torsión; en el que el elemento (1) de torsión presenta al menos un elemento (8) de conducción del flujo, por medio del cual al líquido que fluye a través de la válvula (12) de admisión se le puede imprimir un momento cinético; en el que el elemento (1) de torsión presenta una estructura (2) de soporte; en el que el al menos un elemento (8) de conducción del flujo está dispuesto en una superficie circunferencial externa y/o en una superficie interna de la estructura (2) de soporte; en el que el paso del elemento

(8) de conducción del flujo disminuye aguas abajo por la sección en contacto con el flujo; en el que a través del al menos un elemento (8) de conducción del flujo al líquido introducido se le imprime un momento cinético; y en el que la presión previa del líquido entrante se encuentra en un intervalo de desde 0, 5 hasta 2, 5 bar, en particular de aproximadamente 1, 5 bar.

14. Procedimiento para desgasificar líquidos según la reivindicación 13, en el que el líquido al fluir por al menos una abertura (36) forma una película de líquido, en el que la abertura (36) está configurada entre la estructura (2) de soporte y una superficie (32) interna de la carcasa (14) de válvula.

15. Procedimiento para desgasificar líquidos según la reivindicación 13 ó 14, en el que la película de líquido 10 está configurada a modo de pantalla.

16. Procedimiento para desgasificar líquidos según al menos una de las reivindicaciones 13 a 15, en el que la película de líquido incide sobre una zona predeterminada de la superficie (34) interna de la válvula (12) de admisión.

17. Procedimiento para desgasificar líquidos según al menos una de las reivindicaciones 13 a 16, en el que la película de líquido incide sobre una zona predeterminada de la superficie (38) interna del recipiente (18) de desgasificación.

18. Procedimiento para desgasificar líquidos según al menos una de las reivindicaciones 13 a 17, en el que la temperatura del líquido que va a desgasificarse se encuentra en un intervalo de desde 35 hasta 75ºC, preferiblemente de manera aproximada de 3ºC por debajo de su punto de ebullición.