Procedimiento y dispositivo para la supervisión de una instalación de pasteurización.

Procedimiento para la supervision de la fundación de una instalación de pasteurización para productos tales como,

por ejemplo, recipientes o botellas, calculandose un valor esperado te6rico del consumo de energia y/o agua,

determinandose el valor efectivo del consumo de energia y/o agua y deduciendose, a partir de una divergencia entre el valor esperado y el valor efectivo, una fundación erronea de la instalacion de pasteurización, calculandose el valor esperado te6rico del consumo de energia a traves de la absorción de energia de cada producto y el gasto de energia al entomb y/o a traves de la perdida de energia entre zonas del tratamiento de producto, determinandose el valor efectivo del consumo de energia mediante el caudal y la diferencia de temperatura a traves del sistenna de cambiador de calor principal,

y/o calculandose, cuando el consumo total de energia de una zona a refrigerar es negativo, el valor esperado teorico del consumo de agua mediante la diferencia de temperatura entre la zona a refrigerar y la temperatura del agua fresca por la capacidad calorifica del agua y

determinandose el valor efectivo del consumo de agua mediante una medicion de caudal en un suministro de agua fresca.

Procedimiento y dispositivo para la supervisión de una instalación de pasteurización

La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la supervisión de la función de una instalación de pasteurización.

Hasta ahora, solamente se ha medido y registrado el consumo de energía y agua en instalaciones de pasteurización tales como, por ejemplo, una instalación de pasteurización de túnel, sin embargo, se dejó a cargo del operador usar estas informaciones para analizar y valorar el rendimiento de la instalación de pasteurización. Esto ocurría con poca frecuencia más de una o dos veces al año. Además se dejaba a cargo del operador comprobar qué valores todavía son aceptables o qué valores posiblemente indican una función errónea de la instalación de pasteurización. Por consiguiente, estaban preprogramadas las pérdidas de recursos tales como, por ejemplo, pérdida de energía y agua.

El documento EP 11683 A1 desvela un procedimiento y un dispositivo para el registro y la regulación de las unidades de pasteurización recogidas por un producto.

El artículo de E. Dilay y col.: "Modeling, simulation and optimization of a beer pasteuerization tunnel" in Journal of Food Engineering, Barking, Essex, GB, vol. 77, N° 3, 1. dic. 26, pág. 5 - 513, ISSN 26-8774, desvela un procedimiento para el diseño de un pasteurizador de túnel.

El documento DE 1 25 28 195 A1 desvela un pasteurizador de túnel.

La invención se basa en el objetivo de facilitar un procedimiento para la supervisión de la función de una instalación de pasteurización y una instalación de pasteurización equipada con un dispositivo correspondiente para la supervisión de la función, con el que de forma rápida y sencilla se puede supervisar la función de la instalación de pasteurización y se puedan comprobar de forma temprana funciones erróneas.

La invención facilita, para la solución de este objetivo, un procedimiento con las características de la reivindicación 1 y una instalación de pasteurización con las características de la reivindicación 5.

De las reivindicaciones dependientes se pueden obtener perfeccionamientos ventajosos de la invención.

El dispositivo de acuerdo con la invención forma un sistema de aviso temprano para una posible función errónea de componentes, con el que se comprueba el consumo de energía y/o agua y se compara con un valor esperado teórico. Gracias a la invención es posible emplear un modelo matemático que comprueba una función errónea de la instalación mucho antes de que el operador haya acumulado suficiente experiencia con el consumo "normal" de energía y agua para poder estimar cuándo un mayor consumo se basa en un error en la instalación. Gracias a la configuración de acuerdo con la invención se puede crear el modelo matemático para toda la instalación de pasteurización, de tal manera que se pueden comprobar todas las funciones (importantes) que llevan, en caso de un fallo, a un mayor consumo de energía y/o agua. De esta forma, el operador está en disposición de intervenir de forma temprana de manera correctora.

Con la presente invención es posible analizar y valorar automáticamente el consumo actual y emitir un mensaje de alarma en cuanto se pueda comprobar una divergencia entre el valor efectivo y el valor esperado teórico del consumo, lo que es posible, habitualmente, en el intervalo de una a dos horas. Por ello, el operador está en disposición de corregir inmediatamente un posible error de un componente, lo que evita la pérdida de recursos, tales como energía y agua, a lo largo de meses.

Aplicado a una instalación de pasteurización de túnel que presenta zonas de tratamiento, en la que los productos, tales como, por ejemplo recipientes o, lo que se presupone a continuación, botellas, pasan en filas, basándose en un modelo matemático para la temperatura de producto se calcula la temperatura actual de producto para cada fila de botellas en la instalación de pasteurización de túnel en el intervalo de segundos. Esto, a su vez, se usa para calcular el consumo teórico de energía.

El consumo teórico de energía para cada fila de botellas se suma para todas las filas de botellas en cada zona de la instalación de pasteurización de túnel. Esto da el consumo teórico de energía, positivo o negativo, para cada zona. El consumo teórico de energía para cada zona puede ser negativo o positivo. Cuando es negativo, se transforma en un consumo teórico de agua para la refrigeración. Cuando es positivo, se transforma en un consumo teórico de energía para el calentamiento.

Entonces, el consumo teórico de agua y energía resultante para cada zona respectivamente se compara con el consumo medido de agua y energía en esta zona determinada. Cuando el consumo real de agua o de energía es mayor que el consumo teórico, se indica o genera un mensaje de alarma.

Esto permite al operador descubrir potenciales funciones erróneas de componentes o de fallos de material mucho antes de lo que es posible durante el procedimiento normal. Habitualmente, la economía de agua y energía de una instalación de pasteurización se supervisa y analiza una vez cada dos a tres meses. Esto conduce a un consumo de energía o agua que es demasiado elevado para un largo periodo de tiempo antes de que se pueda descubrir el

problema y hallar y eliminar su raíz.

Gracias a la presente invención, la instalación de pasteurización obtiene un dispositivo con el que se puede descubrir el consumo excesivo de energía y agua en un día y se pueden iniciar las contramedidas adecuadas para evitar una pérdida extendida de energía y agua.

A continuación se describen en particular las mediciones del consumo de energía y agua, seguido por el cálculo del valor esperado teórico del consumo.

Mediciones del valor efectivo del consumo de energía

El consumo real de energía se mide mediante equipos de medición adecuados a través del flujo y la diferencia de temperatura a través de un sistema de suministro de cambiador de calor central (CHESS). El consumo total de energía se calcula mediante:

Qm = m C dT r]

(D

siendo m el caudal másico a través del sistema de cambiador de calor, Cp la capacidad calorífica del agua, dT la diferencia de temperatura a través del sistema de cambiador de calor y q el rendimiento de trabajo del cambiador de calor en el sistema de cambiador de calor.

Cuando está predefinida la energía total real, la misma se tiene que distribuir a las zonas individuales. El flujo total es la suma del flujo a las zonas individuales, predefinido por:

FTooU - S( f¡ V; tp¡) = m

(2)

siendo F el flujo total, f¡ el máximo flujo a través de la válvula de refrigeración de la zona examinada i, v¡ la abertura de la válvula de refrigeración de la zona i (entre y 1) y cp el factor de construcción para la determinada válvula en la zona i, dependiendo de la situación en el sistema de agua.

El flujo a través de la zona individual entonces se halla mediante:

f. ~ FToul(v,Cf,) / £(V, <fc)

La energía total entonces se distribuye a las zonas individuales por:

Qh £ / FTm»i

(4)

Medición del consumo real de agua

El valor efectivo del consumo real de agua se mide mediante el caudalímetro en la conducción de agua fresca. Este flujo total se distribuye a las zonas individuales por:

£.- FTooJ (v¡ <Pi) / £(v,<p¡)

(5)

Cálculo del valor esperado teórico del consumo de energía

El valor esperado teórico del consumo de energía está compuesto de tres partes: la absorción de energía de los productos, la pérdida de energía al entorno y la pérdida de energía entre las zonas.

Absorción de energía por los productos

Para cada etapa del procedimiento se calcula la absorción de energía en un producto mediante la diferencia de energía entre la temperatura medida por equipos de medición de temperatura antes y después (Tcontenido y TCOntenido- antiguo)- Ya que el tiempo de ciclo para cada etapa del procedimiento asciende a 1 segundo, el flujo de energía a un 5 producto se puede calcular de forma sencilla mediante:

Q,

m

'CpOlo,

,-71

contenido ANTIGUO)

(6)

lo que a su vez se tiene que multiplicar por la cantidad de los productos que se encuentran lado a lado en la instalación:

n

Dp b pisos í

(7)

siendo Dp el diámetro de los productos, b la anchura de tratamiento del pasteurizador, np¡Sos la cantidad de los pisos (decks) y la densidad de carga o el factor de carga.

Esto se tiene que componer para todos los productos en cada zona:

Qp.Zona ~ y! Ql`n

1. Procedimiento para la supervisión de la función de una instalación de pasteurización para productos tales como, por ejemplo, recipientes o botellas, calculándose un valor esperado teórico del consumo de energía y/o agua, determinándose el valor efectivo del consumo de energía y/o agua y deduciéndose, a partir de una divergencia entre el valor esperado y el valor efectivo, una función errónea de la instalación de pasteurización,

calculándose el valor esperado teórico del consumo de energía a través de la absorción de energía de cada producto y el gasto de energía al entorno y/o a través de la pérdida de energía entre zonas del tratamiento de producto,

determinándose el valor efectivo del consumo de energía mediante el caudal y la diferencia de temperatura a través del sistema de cambiador de calor principal,

y/o

calculándose, cuando el consumo total de energía de una zona a refrigerar es negativo, el valor esperado teórico del consumo de agua mediante la diferencia de temperatura entre la zona a refrigerar y la temperatura del agua fresca por la capacidad calorífica del agua y

determinándose el valor efectivo del consumo de agua mediante una medición de caudal en un suministro de agua fresca.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el tratamiento de producto se reparte en varias zonas y el valor efectivo y el valor esperado se tratan en relación con la zona.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el valor esperado teórico del consumo de energía se calcula a través de la temperatura de producto, estableciéndose la temperatura de producto mediante la combinación de la temperatura de al menos una zona y un parámetro a predefinir de transmisión de calor.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el valor esperado teórico del consumo de agua se calcula a través de la diferencia de temperatura de los productos a refrigerar y de la temperatura de agua fresca.

5. Instalación de pasteurización para productos tales como, por ejemplo, recipientes o botellas, caracterizada por un dispositivo para la supervisión de la función para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, presentando el dispositivo un equipo de medición para la comprobación del caudal y la diferencia de temperatura a través de un sistema de cambiador de calor principal.

6. Instalación de pasteurización de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque el dispositivo presenta un equipo de medición de temperatura para la comprobación de la temperatura del producto.

7. Instalación de pasteurización de acuerdo con la reivindicación 5 ó 6, caracterizada porque el dispositivo presenta un equipo de medición de temperatura para el entorno de la instalación de pasteurización.

8. Instalación de pasteurización de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizada porque el dispositivo presenta un equipo de medición de temperatura para agua fresca.