Sistema para eyectar líquido al interior de un recipiente.

Método para mezclar y limpiar eyectando un líquido (L) en un recipiente (40),

realizándose el método mediante un sistema que comprende un mezclador (100) que tiene una entrada (103) para recibir un líquido (L), y una cabeza (106) giratoria dotada de una boquilla (112) para eyectar el líquido (L) al interior del recipiente (40), al menos un elemento (21; 109) de accionamiento para hacer girar la cabeza (106) giratoria alrededor de al menos un eje (A1, A2) de manera que el líquido (L) se eyecta al interior del recipiente (40) en un patrón predeterminado, y una unidad (30) de procesamiento, comprendiendo el método - recibir (204) un primer parámetro de operación (ωA; qA) representativo del mezclado de un contenido (48) líquido del recipiente (40) cuando la cabeza (106) giratoria se sumerge en el contenido (48) líquido, - controlar (206) el elemento (21; 109) de accionamiento en respuesta al primer parámetro de operación (ωA; qA), de manera que el líquido (L) se eyecta al interior del recipiente (40) en un primer patrón predeterminado y se efectúa el mezclado del contenido (48) líquido, - recibir (204) un segundo parámetro de operación (ωB; qB) representativo de la limpieza de una superficie (41) interna del recipiente (40) después de que el contenido (48) líquido se haya expulsado del recipiente (40), y - controlar (206) el elemento (21; 109) de accionamiento en respuesta al segundo parámetro de operación (ωB; qB), de manera que el líquido (L) se eyecta al interior del recipiente (40) en un segundo patrón predeterminado y se efectúa la limpieza de la superficie (41) interna del recipiente (40), en el que el sistema (2) comprende una unidad (39) de memoria que almacena varios parámetros de operación diferentes, en el que cada parámetro de operación está asociado con un tipo de operación en forma de mezclado de un contenido (48) líquido o limpieza de la superficie (41) interna, y un tipo de un líquido que va a mezclarse o retirarse mediante limpieza de la superficie (41) interna.

Sistema para eyectar líquido al interior de un recipiente

Campo técnico La invención se refiere a un método para mezclar y limpiar eyectando líquido en un recipiente. El método se realiza mediante un sistema que comprende un mezclador con una entrada para recibir líquido y una cabeza giratoria dotada de una boquilla para eyectar líquido al interior del recipiente. Un elemento de accionamiento para hacer girar la cabeza giratoria alrededor de al menos un eje de manera que el líquido se eyecta al interior del recipiente en un patrón predeterminado.

Antecedentes de la técnica En la actualidad, se usan diversas técnicas para mezclar líquidos que se almacenan en tanques, por ejemplo en aplicaciones de procesos en las que un cuerpo de líquido requiere una igualación de diferencias en concentración y temperatura, intensificación de la transferencia de calor, disolución de un sólido, dispersión de líquidos inmiscibles o burbujeo de un gas.

Los requisitos son a menudo diferentes en áreas de aplicación diferentes. Por ejemplo, en aplicaciones con fermentadores de cerveza o tanques de levadura, normalmente se aplica mezclado para obtener uniformidad en la concentración de ingredientes y temperatura. En la industria alimentaria, de cosméticos y farmacéutica, a menudo se realiza el mezclado de cantidades muy exactas y pequeñas de ingredientes para dar volúmenes relativamente mayores de líquido. Dentro de la industria de la pulpa y el papel, de la pintura, petroquímica, de plásticos y minera, a menudo se mezclan líquidos con partículas gruesas. Los requisitos para obtener un mezclado satisfactorio difieren por tanto significativamente y el mezclado se realiza a menudo mediante diferentes tipos de impulsores giratorios o mediante boquillas de eyección de líquido que están diseñadas específicamente para un área de aplicación. A menudo se proporcionan deflectores para impedir un giro en masa o remolino de líquido en un tanque debido al efecto de, por ejemplo, un impulsor giratorio o similar.

Generalmente, después de que se ha mezclado un líquido, se expulsa del tanque en el que se mezcló y el tanque debe limpiarse antes de que pueda comenzar una siguiente operación de mezclado. La limpieza debe eliminar residuos por varios motivos tales como para evitar una contaminación cruzada, para evitar la acumulación de capas de contaminación y para preparar el tanque limpiado para otro lote de producto. Un líquido eyectado para mezclar el contenido líquido es a menudo del mismo tipo que el contenido líquido. Un líquido eyectado para limpiar el tanque es generalmente un líquido de limpieza, que puede contaminarse gradualmente con el líquido que se retira mediante limpieza del tanque.

La limpieza se consigue mediante varias disposiciones diferentes. Sin embargo, en algunos casos se usa la misma disposición tanto para el mezclado como para la limpieza. Por ejemplo, el documento de patente EP1324818 A1 da a conocer una disposición con un dispositivo de inyección a chorro adaptado para introducir chorros de líquido en un cuerpo de líquido dentro de un tanque con el fin de provocar la agitación del cuerpo de líquido. Una boquilla de inyección a chorro está adaptada para girar alrededor de un primer eje y alrededor de un segundo eje perpendicular,

o no perpendicular, al primer eje. Tras el vaciado del tanque, el dispositivo de inyección a chorro puede servir para limpiar el tanque rociando líquido sobre las paredes del tanque.

En los documentos de patente US4166704 A, US5620250 A, US2005/0207268 A1, US2006/253835A1 y US2009/0173362A1 se describen otras técnicas relacionadas con el mezclado o la limpieza.

En general las técnicas mencionadas anteriormente pueden mezclar un contenido líquido de un tanque (recipiente) , y limpiar el tanque después de que se haya completado el mezclado y se haya expulsado el contenido.

Sin embargo, las técnicas no pueden realizar de manera eficaz el mezclado dentro de una amplia variedad de áreas de aplicaciones en las que se mezclan diferentes tipos de contenidos líquidos, en particular si debe efectuarse una limpieza posterior de un tanque con un esfuerzo razonable y/o si el tiempo y los recursos para el mezclado y la limpieza deben mantenerse lo más bajos posible.

Sumario Un objetivo de la invención es mejorar las técnicas y la técnica anterior identificadas anteriormente. En particular, un objetivo de la invención es proporcionar un método para mezclar y limpiar eyectando un líquido en un recipiente según la reivindicación 1.

Todavía otros objetivos, características, aspectos y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, a partir de las reivindicaciones adjuntas así como a partir de los dibujos.

Dibujos Ahora, a modo de ejemplo, se describirán realizaciones de la invención con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos, en los que la figura 1 es una vista esquemática de una realización de un sistema configurado para eyectar líquido en un recipiente,

la figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un método para eyectar líquido en un recipiente, tal como se realiza mediante el sistema de la figura 1, y

la figura 3 es una realización de una cabeza giratoria alternativa para el sistema de la figura 1.

Descripción detallada Con referencia a la figura 1, se ilustra una realización de un sistema 2 que está configurado para eyectar un líquido L en un recipiente 40. El sistema 2 comprende un mezclador 100, al menos un elemento 21, 109 de accionamiento para el mezclador 100, y una unidad 30 de procesamiento que está configurada para controlar el elemento 21, 109 de accionamiento y de ese modo un patrón para la manera en la que el líquido L se eyecta desde el mezclador 100 y al interior del recipiente 40.

En detalle, el mezclador 100 tiene un tubo 101 que se extiende al interior del recipiente 40 a través de una abertura en una parte superior del recipiente 40. El mezclador 100 tiene un reborde 102 que proporciona una conexión segura así como un sello hermético del recipiente 40. Una parte superior del tubo 101 que está en el exterior del recipiente 40 tiene una entrada 103 para recibir un líquido L. Una parte inferior del tubo 101 que se extiende al interior del recipiente 40 tiene en su extremo un reborde 105 de conexión al que está conectada una cabeza 106 giratoria.

La cabeza 106 giratoria comprende un alojamiento 107 que puede girar alrededor de un primer eje A1 que es paralelo al tubo 101. Un primer cojinete 108 está dispuesto entre el reborde 105 de conexión y un extremo de entrada del alojamiento 107 que se dirige hacia el reborde 105 de conexión, de manera que el alojamiento 107 puede girar en relación con el reborde 105 de conexión.

La cabeza 106 giratoria también comprende un buje 110 giratorio en el que están dispuestas varias boquillas 112 de eyección de líquido. En la realización ilustrada, cuatro boquillas están dispuestas de manera simétrica en el buje 110 giratorio aunque es posible tener, por ejemplo, sólo una boquilla en el buje 110 giratorio. Un segundo cojinete 111 está dispuesto entre el buje 110 giratorio y un extremo de salida del alojamiento 107 que se dirige hacia el buje 110 giratorio, de manera que el buje 110 giratorio puede girar en relación con el alojamiento 107. El segundo cojinete 111 permite que el buje 110 giratorio gire alrededor de un segundo eje A2 que normalmente está desplazado con respecto al primer eje A1 un ángulo de 80-100º (90º en la realización ilustrada) . Por tanto, el buje 110 giratorio y las boquillas 112 pueden girar en un primer sentido R1 alrededor del primer eje A1 y en un segundo sentido R2 alrededor del segundo eje A2, tal como se observa en relación con el tubo 101 o en relación con el recipiente 40.

La entrada 103 y el tubo 101 tienen cada uno la forma principal de un tubo convencional y pueden transportar el líquido L que va a eyectarse al interior del recipiente 40. El líquido L entre en la entrada 103, se transporta al interior del tubo 101 y hacia la cabeza 106 giratoria. A continuación, el líquido L entra en la cabeza 106 giratoria en la conexión de los alojamientos 107 con el reborde 105 de conexión y sale del alojamiento 107 en la conexión de los alojamientos 107 con el buje 110 giratorio. El buje 110 giratorio recibe líquido desde el alojamiento 107 y distribuye el líquido L adicionalmente a las boquillas 112, que eyectan el líquido L al interior del recipiente 40 de manera que el líquido L fluye al interior de un contenido 48 líquido del recipiente 10 o, si el contenido 48 se ha eyectado del recipiente 10, golpea contra una superficie 41 interna del recipiente 40.

El giro en el... [Seguir leyendo]

1. Método para mezclar y limpiar eyectando un líquido (L) en un recipiente (40) , realizándose el método mediante un sistema que comprende un mezclador (100) que tiene una entrada (103) para recibir un líquido (L) , y una cabeza (106) giratoria dotada de una boquilla (112) para eyectar el líquido (L) al interior del recipiente (40) , al menos un elemento (21; 109) de accionamiento para hacer girar la cabeza (106) giratoria alrededor de al menos un eje (A1, A2) de manera que el líquido (L) se eyecta al interior del recipiente (40) en un patrón predeterminado, y una unidad (30) de procesamiento, comprendiendo el método

- recibir (204) un primer parámetro de operación (wA; qA) representativo del mezclado de un contenido (48) líquido del recipiente (40) cuando la cabeza (106) giratoria se sumerge en el contenido (48) líquido,

- controlar (206) el elemento (21; 109) de accionamiento en respuesta al primer parámetro de operación (wA; qA) , de manera que el líquido (L) se eyecta al interior del recipiente (40) en un primer patrón predeterminado y se efectúa el mezclado del contenido (48) líquido,

- recibir (204) un segundo parámetro de operación (wB; qB) representativo de la limpieza de una superficie

(41) interna del recipiente (40) después de que el contenido (48) líquido se haya expulsado del recipiente (40) , y

- controlar (206) el elemento (21; 109) de accionamiento en respuesta al segundo parámetro de operación (wB; qB) , de manera que el líquido (L) se eyecta al interior del recipiente (40) en un segundo patrón predeterminado y se efectúa la limpieza de la superficie (41) interna del recipiente (40) , en el que

el sistema (2) comprende una unidad (39) de memoria que almacena varios parámetros de operación diferentes, en el que cada parámetro de operación está asociado con un tipo de operación en forma de mezclado de un contenido (48) líquido o limpieza de la superficie (41) interna, y un tipo de un líquido que va a mezclarse o retirarse mediante limpieza de la superficie (41) interna.

2. Método según la reivindicación 1, en el que la cabeza (106) giratoria puede hacerse funcionar, durante el mezclado del contenido (48) del recipiente (40) , para eyectar el líquido (L) al interior del recipiente (40) cuando la cabeza (106) giratoria y su boquilla (112) se sumergen completamente en el contenido (48) líquido.

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el que

el elemento (21; 109) de accionamiento comprende un motor (21) configurado para hacer girar la cabeza (106) giratoria alrededor de un primer eje (A1) , y

la unidad (30) de procesamiento está configurada para controlar el motor (21) y controlar de ese modo el giro de la cabeza (106) giratoria alrededor del primer eje (A1) .

4. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, en el que el elemento (21; 109) de accionamiento comprende un impulsor (109) configurado para hacer girar la cabeza (106) giratoria alrededor de un segundo eje (A2) en respuesta a un flujo de líquido (L) que va a eyectarse al interior del recipiente (40) , y

la unidad (30) de procesamiento está configurada para controlar una bomba (54) que genera el flujo de líquido (L) que va a eyectarse al interior del recipiente (40) , y controlar de ese modo el impulsor (109) y el giro de la cabeza (106) giratoria alrededor del segundo eje (A2) .

5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, en el que el primer parámetro de operación (wA; qA) es indicativo de una primera velocidad de giro (wA) del motor (21) y

un primer caudal (qA) de un flujo de líquido (L) que va a eyectarse al interior del recipiente (40) .

6. Método según la reivindicación 5, en el que el segundo parámetro de operación (wB; qB) es indicativo de

una segunda velocidad de giro (wB) del motor (21) , segunda velocidad de giro (wB) que es diferente de la primera velocidad de giro (wA) , y

un segundo caudal (qB) de un flujo de líquido (L) que va a eyectarse al interior del recipiente (40) , segundo caudal (qB) que es diferente del primer caudal (qA) .

7. Método según la reivindicación 1, en el que la unidad (30) de procesamiento está configurada para, dependiendo del tipo de operación, recibir desde la unidad (39) de memoria un parámetro de operación que es indicativo de una velocidad de giro del motor (21) .

8. Método según la reivindicación 1 ó 7, en el que la unidad (30) de procesamiento está configurada para, dependiendo del tipo de operación, recibir desde la unidad (39) de memoria un parámetro de operación que es indicativo de un caudal de un flujo de líquido (L) que va a eyectarse al interior del recipiente (40) .

9. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1, 7 u 8, en el que la unidad (30) de procesamiento está configurada para, dependiendo del tipo de líquido, recibir desde la unidad (39) de memoria un parámetro de operación que es indicativo de una velocidad de giro del motor (21) .

10. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 .

7. 9, en el que la unidad (30) de procesamiento está configurada para, dependiendo del tipo de líquido, recibir desde la unidad (39) de memoria un parámetro de operación que es indicativo de un caudal de un flujo de líquido (L) que va a eyectarse al interior del recipiente (40) .

11. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 10, en el que la unidad (30) de procesamiento comprende una interfaz (38) programable para recibir y almacenar

- parámetros de operación representativos del mezclado de un contenido (48) líquido del recipiente (40) , y

- parámetros de operación representativos de la limpieza de una superficie (41) interna del recipiente (40) .

12. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 11, que comprende una unidad (37) de sensor que está conectada al tanque (40) y configurada para enviar a la unidad (30) de procesamiento una señal (Ss) indicativa de una propiedad del contenido (48) líquido del tanque (40) , en el que la unidad (30) de procesamiento está configurada para controlar el elemento (21; 109) de accionamiento en respuesta a la señal (Ss) para modificar la manera en la que el líquido (L) se eyecta al interior del recipiente (40) .