UN APARATO PARA EL ENFRIAMIENTO POR EVAPORACIÓN DE UN PRODUCTO LÍQUIDO.

Un aparato para el enfriamiento por evaporación de un producto líquido,

que comprende una cámara de vacío (1) dividida en un primer espacio (6) posicionado centralmente y un segundo espacio (7) que rodea concéntricamente al primer espacio (6) y en que el que ambos espacios (6, 7) están abiertos hacia la pared extrema superior (2) de la cámara de vacío (1), y el primer espacio (6) tiene una salida para vapor de agua condensado (25) y el segundo espacio (7) tiene una entrada (11) para producto en forma de vapor, así como una salida (12) para el producto, incluyendo además el aparato un circuito para la circulación de un líquido de refrigeración, caracterizado porque el primer espacio (6) se extiende hacia abajo por lo menos en la misma medida, por debajo de la pared extrema inferior (4) de la cámara de vacío (1), en que se extiende el espacio (6) dentro de la cámara de vacío (1).

Un aparato para el enfriamiento por evaporación de un producto líquido Campo de la técnica El presente invento se refiere a un aparato para el enfriamiento por evaporación de un producto líquido, que comprende una cámara de vacío dividida en un primer espacio posicionado centralmente y un segundo espacio que rodea concéntricamente al primer espacio, y en el que ambos espacios están abiertos hacia la pared extrema superior de la cámara de vacío, teniendo el primer espacio una salida para vapor de agua condensado y teniendo el segundo espacio una entrada para producto en forma de vapor, así como una salida para el producto, incluyendo además el aparato un circuito de circulación para líquido refrigerante.

Técnica anterior El tratamiento térmico de productos alimenticios líquidos, tales como la leche, es un proceso industrial comúnmente utilizado en la actualidad. Al calentar el producto se obtendrá una vida en almacén prolongada al conseguirse la exterminación de los microorganismos que han de encontrarse en el producto. Al esterilizar el producto alimenticio, se le calienta hasta temperaturas que superan los 100º C. Con el fin de conseguir rápidamente el calentamiento a tales temperaturas elevadas, se emplea vapor de agua. El calentamiento puede realizarse directa o indirectamente. En el calentamiento indirecto, se hace uso de diferentes tipos de intercambiadores de calor. En el calentamiento directo, se añade vapor de agua directamente al producto.

Existen dos tipos de calentamiento directo de un producto líquido, la inyección y la infusión. En la inyección, se in

yecta vapor de agua en el producto en un sistema cerrado. La infusión supone que el producto es dividido finamente y se le hace pasar por un espacio lleno de vapor de agua. En ambos casos, el vapor de agua suministrado calienta rápida y eficazmente el producto hasta la temperatura deseada y, luego, el producto es mantenido a esta temperatura durante un intervalo de tiempo predeterminado, dado. Después, el vapor de agua suministrado debe ser eliminado del producto con el fin de evitar su dilución. Esto se lleva a cabo, normalmente, mediante enfriamiento por evaporación, denominado enfriamiento relámpago, en una cámara de vacío. Durante el proceso, el vapor de agua es liberado y condensado al mismo tiempo que el producto es enfriado hasta la temperatura que tenía antes del tratamiento térmico.

El enfriamiento por evaporación se produce, usualmente, porque el producto en forma de vapor es alimentado, a presión, a una cámara de vacío. Cuando el producto entra en la cámara de vacío, el líquido hierve, se libera el vapor de agua y éste asciende en la cámara mientras el producto se acumula en la región inferior de la cámara. Así enfriado, el producto puede ser descargado de la región inferior de la cámara. El vapor de agua que abandona el producto junto con los gases no condensables, ha de condensarse con el fin de poder llevarlo a una salida. La condensación puede ponerse en práctica, bien porque el vapor de agua y los gases son conducidos a otra cámara de vacío en la que se enfría el vapor de agua rociándolo con agua fría, o bien porque el vapor de agua se condensa en alguna forma de condensador de tubos o condensador de placas refrigerado con agua. El condensador de tubos o de placas puede estar integrado en la primera cámara de vacío o, alternativamente, pude estar dispuesto fuera de ella.

La mayoría de los aparatos existentes en la actualidad para condensar el vapor de agua son de fabricación relativa

45 mente cara ya que, en el primer caso, se requiere una cámara de vacío adicional o, alternativamente, se necesita alguna otra forma de condensador. Además, en el método usual de condensar el vapor de agua, se consume una cantidad considerable de agua de refrigeración, y esta agua debe ser de buena calidad con el fin de evitar la formación de incrustaciones calcáreas y la corrosión en las placas o en los tubos del condensador.

La memoria descriptiva de la patente sueca SE 514 560 describe un aparato para el enfriamiento por evaporación que únicamente utiliza una cámara de vacío. La cámara de vacío está dividida en dos espacios dispuestos concéntricamente, que están abiertos hacia arriba, hacia la pared extrema superior de la cámara. El producto en forma de vapor entra en el primer espacio y, en el segundo espacio, el vapor liberado es rociado con agua de refrigeración a partir de un circuito cerrado de circulación. Este aparato no requiere condensadores caros y complicados. Sin em

55 bargo, un inconveniente inherente de este aparato es que existe el riesgo de que el agua de refrigeración que se emplea para condensar el vapor de agua puede salpicar al segundo espacio y diluir así el producto o, lo que es aún peor, se corre el riesgo de infectar el producto alimenticio estéril. Al rociar con líquido refrigerante desde arriba en el primer espacio, se crea, también, una superficie fría contra el espacio del producto, lo que puede tener como consecuencia que el vapor de agua del producto se condense demasiado pronto y que, por tanto, parte del vapor de agua acompañe al producto en su salida de la instalación.

Objetos del invento Un objeto del presente invento es diseñar el aparato descrito a modo de introducción de forma que no se corra el 65 riesgo de que el agua de refrigeración que se rocíe sobre el vapor de agua liberado, encuentre un camino hasta el producto.

Otro objeto del presente invento es diseñar el aparato de manera que no se cree ninguna superficie fría contra el producto que tenga como consecuencia que el vapor de agua del producto se condense demasiado pronto y, por tanto, acompañe al producto.

Todavía otro objeto del presente invento es que el circuito cerrado de agua de refrigeración pueda ser lavado junto con el resto del equipo de tratamiento que se esteriliza junto con otro equipo, lo que ofrecería una mayor fiabilidad y una mayor seguridad para el caso de un aparato que trate productos alimenticios sensibles.

Solución Estos y otros objetos se han logrado, de acuerdo con el presente invento, porque al aparato del tipo descrito a modo de introducción se le ha otorgado la característica particular de que el primer espacio se extiende hacia abajo, al menos tan por debajo del fondo de la cámara de vacío como se extiende el espacio en el interior de la cámara de vacío.

Realizaciones preferidas del presente invento poseen, además, las características particulares establecidas en las adjuntas reivindicaciones secundarias.

Breve descripción de los dibujos adjuntos En lo que sigue, se describirá ahora una realización preferida del presente invento, con mayor detalle, con referencia a los dibujos adjuntos. En los dibujos adjuntos:

la fig. 1 es un alzado lateral, parcialmente en sección, de la cámara de vacío del aparato; y la fig. 2 es un diagrama de proceso para el aparato.

Descripción de la realización preferida Un aparato para el enfriamiento por evaporación de un producto líquido comprende una cámara de vacío 1 que se muestra con detalle en la fig. 1. La cámara de vacío 1 tiene una pared extrema superior 2, una pared lateral 3 y una pared inferior 4. Dentro de la cámara de vacío 1, hay dispuesta una pared circular adicional 5 que divide la cámara de vacío 1 en dos espacios dispuestos concéntricamente, un primer espacio 6 y un segundo espacio 7. Ambos es

pacios 6, 7 están abiertos hacia la pared extrema superior 2 de la cámara de vacío 1. La definición inferior del segundo espacio 7 consiste en la pared inferior 4 de la cámara de vacío 1.

El primer espacio 6, que está posicionado centralmente en la cámara de vacío 1 se extiende hacia debajo de modo que el espacio 6 continúa por debajo de la pared inferior 4 de la cámara de vacío 1, de forma que el espacio 6 consiste en dos partes 8, 9. La parte 8 del espacio 6 que está situada debajo de la pared inferior 4 tiene una extensión mayor o que, alternativamente, tiene la misma longitud que la parte 9 situada por encima de la pared inferior 4 y dentro de la cámara de vacío 1. La parte inferior 8 tiene una parte inferior 10 que está redondeada o diseñada adecuadamente de otro modo para una cámara de vacío.

45 Como resultado del diseño anteriormente descrito de la cámara de vacío con ambos espacios 6, 7, no se requiere pozo de registro en la cámara de vacío 1. Desconectando la parte inferior 8 del primer espacio 6 de la parte superior 9 en una conexión 29, es posible entonces retirar... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para el enfriamiento por evaporación de un producto líquido, que comprende una cámara de vacío (1) dividida en un primer espacio (6) posicionado centralmente y un segundo espacio (7) que rodea concéntricamente al 5 primer espacio (6) y en que el que ambos espacios (6, 7) están abiertos hacia la pared extrema superior (2) de la cámara de vacío (1) , y el primer espacio (6) tiene una salida para vapor de agua condensado (25) y el segundo espacio (7) tiene una entrada (11) para producto en forma de vapor, así como una salida (12) para el producto, incluyendo además el aparato un circuito para la circulación de un líquido de refrigeración, caracterizado porque el primer espacio (6) se extiende hacia abajo por lo menos en la misma medida, por debajo de la pared extrema inferior (4) de la cámara de vacío (1) , en que se extiende el espacio (6) dentro de la cámara de vacío (1) .

2. El aparato como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque el primer espacio (6) tiene una parte superior (9) situada dentro de la cámara de vacío (1) y una parte inferior (8) situada bajo la pared extrema inferior (4) de la cámara de vacío (1) .

3. El aparato como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque la entrada (11) para producto está dispuesta tangencialmente en la pared (3) de la cámara de vacío (1) y está formada como un espacio vertical.

4. El aparato como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito para circulación de agua de 20 refrigeración descarga con el conducto (20) en la región superior de la parte inferior (8) del primer espacio (6) .

5. El aparato como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque la salida (25) para vapor de agua condensado es un vertedero para rebose.

6. El aparato como se reivindica en la reivindicación 4, caracterizado porque el conducto (20) está provisto, en su región superior, de varias aberturas (21) dirigidas hacia abajo.

7. El aparato como se reivindica en la reivindicación 4, caracterizado porque el circuito para la circulación de líquido de refrigeración incluye una salida (15) , conductos (16, 20, 28) , una bomba centrífuga (17) , así como un enfriador 30 (30) .