Válvula de entrada, dispositivo, procedimiento de control y sistema para la desgasificación de líquidos.

Válvula (1) de entrada para introducir un líquido en un dispositivo (20) de desgasificación,

con:una carcasa (2) de válvula, un elemento (4) de conducción de líquido y un dispositivo (6) de controlasociado a la válvula (1) de entrada;

presentando el elemento (4) de conducción de líquido un plato (14) de válvula;

presentando la carcasa (2) de válvula un asiento (8) de válvula;

formándose entre el plato (14) de válvula y el asiento (8) de válvula una abertura a través de la que puedeintroducirse el líquido en el dispositivo (20) de desgasificación;

pudiéndose desviar el líquido que fluye a través de la válvula (1) de entrada en una superficie del elemento(4) de conducción de líquido con formación de una película de líquido;

pudiéndose cambiar a voluntad el tamaño de la abertura con ayuda del dispositivo (6) de control entre unaposición completamente abierta y una posición completamente cerrada;

presentando el dispositivo (6) de control al menos un receptor de señal;

siendo el al menos un receptor de señal un dispositivo de medida para los parámetros de flujo, viscosidad,temperatura y/o presión;

siendo ajustable el tamaño de la abertura en la operación de desgasificación, en función de las propiedadesdel líquido que va a desgasificarse y las condiciones límite físicas;

entendiéndose por propiedades del líquido que va a desgasificarse y las condiciones límite físicas el caudal,la viscosidad, la presión, la temperatura, y/o la composición del líquido que va a desgasificarse en la válvula(1) de entrada, y/o la presión en un recipiente (22) de desgasificación; y

siendo ajustable el tamaño de la abertura por medio de una función de calibración que se crea y depositaantes o durante la puesta en funcionamiento de la válvula (1) de entrada.

Válvula de entrada, dispositivo, procedimiento de control y sistema para la desgasificación de líquidos La invención se refiere a una válvula de entrada para la introducción de líquidos en un dispositivo de desgasificación según el preámbulo de la reivindicación 1, a un dispositivo para la desgasificación de líquidos según el preámbulo de la reivindicación 2, a un procedimiento para el control de la desgasificación de líquidos según el preámbulo de la reivindicación 3 y a un procedimiento para la desgasificación de líquidos según el preámbulo de la reivindicación 5.

La desgasificación de líquidos, tal como, por ejemplo, de alimentos líquidos, especialmente bebidas, tiene lugar habitualmente en un dispositivo de desgasificación. A este respecto se expone el líquido a una presión absoluta reducida, a menudo en combinación con una temperatura aumentada respecto a la temperatura ambiente. Para alcanzar una desgasificación del líquido lo más extensa posible, se requiere exponer todos los elementos del volumen del líquido a las condiciones anteriormente mencionadas. Para ello se introduce el líquido, o bien por pulverización o bien en forma de una película delgada, en el dispositivo de desgasificación En el documento JP 2003-164706 se propone un dispositivo de desgasificación en el que el líquido que va a desgasificarse se introduce verticalmente desde arriba y de manera coaxial al eje central en un recipiente de desgasificación en forma de tanque. El interior del recipiente de desgasificación presenta una presión absoluta reducida. En detalle, la alimentación tiene lugar a través de una válvula de entrada que está dispuesta en la zona superior del recipiente de desgasificación. A este respecto el líquido entra en el recipiente de desgasificación desde la válvula de entrada a través de un intersticio anular ajustado previamente de manera fija. El intersticio anular se limita con la válvula de entrada 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 la válvula de entrada. El cono de válvula puede impulsarse mediante un dispositivo de control de tal modo que pueden realizarse dos estados de válvula, a saber, 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 entrada abierta el líquido fluye a través del cono de válvula al interior del recipiente de desgasificación. A este respecto el cono de válvula está formado como una pantalla, que presenta un diámetro aumentado respecto a la válvula de entrada y que disminuye radialmente hacia fuera desde el eje central de la válvula de entrada, que se dispone de manera coaxial al eje central del recipiente de desgasificación. El líquido que fluye hacia fuera forma idealmente una película delgada sobre el cono de válvula, desprendiéndose la película en el borde que cierra el cono. La película de líquido choca contra la pared del recipiente de desgasificación y discurre verticalmente hacia abajo.

Por el documento DE 297 22 673 U1 se conoce un dispositivo para la desgasificación de alimentos delicados con consistencia viscosa, en el que se propone un plato rotatorio en forma de cono para la generación de una película de líquido delgada. En este caso el diámetro del plato rotatorio se corresponde aproximadamente con el diámetro interior del recipiente de desgasificación, formándose un intersticio estrecho en forma de anillo entre el borde del plato y la pared del recipiente. Durante la operación de desgasificación se distribuye el líquido viscoso debido a las fuerzas de cizallamiento que, por el movimiento de rotación, actúan sobre el plato. A este respecto el líquido forma una película fluida que, a lo largo de todo el recorrido desde la válvula de entrada hasta el borde del plato en las inmediaciones de la pared del recipiente, se sitúa sobre la superficie del plato.

El uso de un intersticio anular ajustado previamente de manera fija, que se forma mediante una válvula de entrada completamente abierta, es desventajoso en tanto que en la desgasificación de diferentes líquidos y/o bajo condiciones límite físicas cambiantes puede producirse una formación de película no óptima con respecto a la evacuación de gases del líquido. Si se introducen diferentes líquidos en el dispositivo de desgasificación con el mismo dispositivo de entrada con un intersticio anular ajustado previamente de manera fija, entonces como consecuencia del distinto comportamiento de flujo o de corriente de los líquidos puede producirse la formación de diferentes películas de líquido, que obligatoriamente difieren de la forma de película óptima para la desgasificación. Además de las condiciones límite físicas, la composición de un líquido determina esencialmente sus propiedades reológicas y, por lo tanto, su comportamiento de corriente. La composición se determina, a su vez, por el disolvente, en el caso de aplicación especialmente agua o aceite, y por la cantidad y tipo de los componentes disueltos. En el caso de suspensiones el contenido en sólidos tiene además un efecto sobre las propiedades de corriente.

Por lo tanto, con un intersticio anular preestablecido de manera fija, no sólo en el caso de modificaciones entre distintos líquidos, sino también en la desgasificación de una carga de líquido no homogénea, es decir, con composición variable del líquido, pueden producirse variaciones en la formación de película.

Por consiguiente, puede producirse una diferencia con respecto al grosor de película óptimo para la desgasificación, de modo que el líquido se desgasifique sólo de forma insuficiente.

Una desventaja adicional de un intersticio anular ajustado de manera fija es que la formación de una película de líquido de grosor óptimo con una anchura de intersticio preestablecida y ajustada de manera fija presupone un caudal constante del líquido que fluye al interior del dispositivo de desgasificación. Condicionado por los efectos externos, especialmente por influencias de equipos conectados aguas arriba o abajo en un proceso continuo de producción y procesamiento, pueden producirse variaciones en el caudal de líquido en la desgasificación. Un caudal que difiere del valor nominal previsto originalmente conduce, sin embargo, a la formación de una película de líquido no óptima con respecto a la desgasificación y, por lo tanto, a un resultado de desgasificación insuficiente.

Además de los resultados de desgasificación insuficientes, las diferencias con respecto a la película de líquido óptima durante la operación de desgasificación pueden conducir también a una mayor espumación por el líquido. En caso de que la formación de espuma alcance una intensidad tal en el recipiente de desgasificación, que la espuma alcance la succión de vacío, a menudo integrada también coaxialmente en la válvula de entrada, puede producirse la alteración de la operación de desgasificación y, dado el caso, de todo el procedimiento de producción.

La invención se basa por tanto en el objetivo de perfeccionar al menos una válvula de entrada genérica para introducir un líquido en un dispositivo de desgasificación, o un dispositivo genérico para la desgasificación de líquidos, o un procedimiento genérico para el control de la desgasificación de líquidos, o un sistema genérico para la desgasificación de líquidos de tal modo, que se alcance una desgasificación óptima también en caso de cambio de la composición del líquido que va a desgasificarse o en caso de conmutar a otro líquido.

Este objetivo se soluciona desde el punto de vista técnico del dispositivo mediante la válvula de entrada para introducir líquidos en un dispositivo de desgasificación con las características de la reivindicación 1 y mediante el dispositivo para la desgasificación de líquidos con las características de la reivindicación 2.

Además, el objetivo se soluciona desde el punto de vista técnico del procedimiento mediante el procedimiento para el control de la desgasificación de líquidos con las características de la reivindicación 3 y desde el punto de vista técnico del dispositivo/del procedimiento mediante el procedimiento para la desgasificación de líquidos con las características de la reivindicación 5.

Según la invención se propone por primera vez una válvula de entrada para introducir un líquido en un dispositivo de desgasificación, presentando la válvula de entrada una carcasa de válvula, un elemento de conducción de líquido y un dispositivo de control asociado a la válvula de entrada. A este respecto, entre el elemento de conducción de líquido y la carcasa de válvula... [Seguir leyendo]

1. Válvula (1) de entrada para introducir un líquido en un dispositivo (20) de desgasificación, con:

una carcasa (2) de válvula, un elemento (4) de conducción de líquido y un dispositivo (6) de control asociado a la válvula (1) de entrada;

presentando el elemento (4) de conducción de líquido un plato (14) de válvula;

presentando la carcasa (2) de válvula un asiento (8) de válvula;

formándose entre el plato (14) de válvula y el asiento (8) de válvula una abertura a través de la que puede introducirse el líquido en el dispositivo (20) de desgasificación;

pudiéndose desviar el líquido que fluye a través de la válvula (1) de entrada en una superficie del elemento (4) de conducción de líquido con formación de una película de líquido;

pudiéndose cambiar a voluntad el tamaño de la abertura con ayuda del dispositivo (6) de control entre una posición completamente abierta y una posición completamente cerrada;

presentando el dispositivo (6) de control al menos un receptor de señal;

siendo el al menos un receptor de señal un dispositivo de medida para los parámetros de flujo, viscosidad, temperatura y/o presión;

siendo ajustable el tamaño de la abertura en la operación de desgasificación, en función de las propiedades del líquido que va a desgasificarse y las condiciones límite físicas;

entendiéndose por propiedades del líquido que va a desgasificarse y las condiciones límite físicas el caudal, la viscosidad, la presión, la temperatura, y/o la composición del líquido que va a desgasificarse en la válvula (1) de entrada, y/o la presión en un recipiente (22) de desgasificación; y

siendo ajustable el tamaño de la abertura por medio de una función de calibración que se crea y deposita antes o durante la puesta en funcionamiento de la válvula (1) de entrada.

2. Dispositivo (20) para la desgasificación de líquidos, presentando el dispositivo (20) una válvula (1) de entrada según la reivindicación 1.

3. Procedimiento para el control de la desgasificación de líquidos, introduciéndose un líquido en un dispositivo

(20) de desgasificación por medio de una válvula (1) de entrada según la reivindicación 1;

desviándose el líquido que fluye a través de la válvula (1) de entrada en una superficie del elemento (4) de conducción de líquido con formación de una película de líquido;

estando formada la película de líquido a modo de pantalla;

ajustándose el tamaño de la abertura en la operación de desgasificación en función de las propiedades del líquido que va a desgasificarse y las condiciones límite físicas;

entendiéndose por propiedades del líquido que va a desgasificarse y las condiciones límite físicas el caudal, la viscosidad, la presión, la temperatura, y/o la composición del líquido que va a desgasificarse en la válvula (1) de entrada y/o la presión en un recipiente (22) de desgasificación; y

siendo ajustable el tamaño de la abertura por medio de una función de calibración que se crea y deposita antes o durante la puesta en funcionamiento de la válvula (1) de entrada.

4. Procedimiento para el control de la desgasificación de líquidos según la reivindicación 3, apareciendo la película de líquido generada mediante el elemento (4) de conducción de líquido sobre una pared interior del dispositivo (20) de desgasificación en una zona predeterminada.

5. Procedimiento para la desgasificación de líquidos mediante el uso de un dispositivo (20) según la reivindicación 2 con al menos una de las etapas de procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 3 ó 4.