Disposición y procedimiento para el muestreo automático en un sistema de almacenamiento en depósitos junto con un sistema de tubos para el suministro de fluidos de limpieza.

Disposición para el muestreo automático en un sistema de almacenamiento en depósitos (1) con un sistema de tubos (4) para el suministro de fluidos de limpieza,

con un sistema de almacenamiento en depósitos (1) compuesto de varios depósitos (1.1, 1.2, ..., 1.i, ..., 1.n) y con un equipo de muestreo (5), que está asignado a todos los depósitos (1.1, 1.2, ...,1.i, ..., 1.n) respectivamente entubado de forma fija, estando dispuestas en cada depósito (1.1, 1.2, ..., 1.i, ..., 1.n) en su zona inferior una válvula de alimentación (V1.1a, V1.2a, ..., V1.ia, ..., V1.na) y una válvula de retorno (V1.1 b, V1.2b, ..., V1.ib, ..., V1.nb), que están colocadas con separación entre sí, son doblemente estancas en su respectiva zona de asiento, están configuradas seguras contra mezclado y se puede limpiar su asiento, presentado cada una de estas válvulas de alimentación (V1.1a, V1.2a, ..., V1.ia, ..., V1.na) y de retorno (V1.1b, V1.2b, ..., V1.ib, ..., V1.nb) una carcasa continua con una primera (a) así como una segunda (b) tubuladura de conexión y una conexión de depósito (c) unida con el espacio interior del depósito (1.1, 1.2, ..., 1.i, ..., 1.n) respectivamente asignado, conmutable mediante la válvula asignada, estando unido el sistema de almacenamiento en depósitos (1) con el sistema de tubos (4) respectivamente mediante una conducción de alimentación (2) y una conducción de retorno (3), estando unidos los depósitos (1.1, 1.2, ..., 1.i ..., 1.n) respectivamente en serie entre sí mediante la conducción de alimentación (2) conducida por las respectivas tubuladuras de conexión (a, b) de las válvulas de alimentación (V1.1a, V1.2a, ..., V1.ia, ..., V1.na) y mediante la conducción de retorno (3) conducida por las respectivas tubuladuras de conexión (a, b) de las válvulas de retorno (V1.1b, V1.2b, ..., V1.ib, ..., V1.nb), estando unidas la conducción de alimentación y retorno (2, 3) entre sí en su extremo opuesto al sistema de tubos (4) mediante un equipo de muestreo (5) y formando una conducción anular (2/3), existiendo respectivamente una válvula de bloqueo de alimentación (V2.1, V2.2, ..., V2.i, ..., V2.n), que, visto en dirección del flujo, está dispuesta en cada primera sección colocada delante de la válvula de alimentación (V1.1 a, V1.2a, ..., V1.ia, ..., V1.na) de la conducción de alimentación (2.1a, 2.2a, ..., 2.ia, ..., 2.na) y existiendo respectivamente una válvula de bloqueo de retorno (V3.1, V3.2, ..., \/3.1, ..., V3.n) que, visto en dirección del flujo, está dispuesta en cada segunda sección dispuesta por detrás de la válvula de retorno (V1.1b, V1.2b, ..., V1.ib, ..., V1.nb) de la conducción de retorno (3.1b, 3.2b, ..., 3.1b, ..., 3.nb).

Disposición y procedimiento para el muestreo automático en un sistema de almacenamiento en depósitos junto con un sistema de tubos para el suministro de fluidos de limpieza Campo técnico La invención se refiere a una disposición y a un procedimiento para el muestreo automático en un sistema de almacenamiento en depósitos junto con un sistema de tubos para el suministro de fluidos de limpieza, particularmente en instalaciones de procesamiento sometidas a elevados requisitos de calidad microbiológica para el procesamiento de productos y para la transferencia de productos en la industria alimentaria y de bebidas, particularmente en fábricas de cerveza, con un sistema de almacenamiento en depósitos compuesto de varios depósitos y con un equipo de muestreo que está asignado a todos los depósitos respectivamente entubado de forma fija.

Estado de la técnica El estado correspondiente de la técnica en la industria alimentaria y de bebidas, particularmente en fábricas de cerveza, se caracteriza porque en cada depósito, en la zona adecuada en cuestión, está dispuesta una válvula de muestreo que se puede controlar de forma manual o automática. Estas válvulas de muestreo, por norma general, están entubadas de forma fija con un equipo de muestreo dispuesto de forma central y el líquido (producto) a muestrear desviado del depósito a través de la válvula de muestreo se suministra a través de la respectiva tubería al equipo de muestreo. Allí se analiza el líquido a muestrear en el lugar en flujo continuo (por ejemplo, determinación de la densidad o concentración de O2 o CO2) o se carga del líquido a muestrear una determinada cantidad de muestra en un recipiente para muestras, cuyo contenido se puede ensayar entonces mediante técnica de laboratorio en otro lugar.

Antes de la desviación del líquido a muestrear del depósito respectivamente seleccionado se tiene que someter todo el sistema de muestreo expuesto a este líquido incluyendo la válvula de muestreo a una limpieza y esterilización. Esto tiene lugar limpiándose también y eventualmente esterilizándose durante la limpieza del depósito el sistema de muestreo asignado al mismo en paralelo mediante un circuito de limpieza conducido por el depósito. Una limpieza y esterilización del sistema de muestreo incluyendo la válvula de muestreo con el depósito expuesto a producto por norma general no es posible, ya que esto requeriría una apertura de la válvula de muestreo hacia el espacio interior del depósito con el fin de la limpieza de su superficie de asiento. Además, en este tipo de la obtención de muestras es desventajoso que el líquido a muestrear desviado menos la propia cantidad de muestra no se devuelva al proceso, sino que se desecha. El desechado del líquido que se ha mencionado anteriormente puede representar una carga medioambiental y/o, en productos de alta calidad, una pérdida material indeseada.

Sin embargo, también existen soluciones sencillas, en las que la respectiva válvula de muestreo dispuesta en el depósito no está entubada de forma adicional, sino que presenta únicamente una tubuladura de desagüe controlable para la descarga de una determinada cantidad de muestra a un recipiente para muestras. La tubuladura de desagüe se puede flamear con el fin de su esterilización. Las zonas que se ponen en contacto con la cantidad de muestra de la válvula de muestreo se limpian y esterilizan en paralelo a la limpieza del depósito que se ha mencionado anteriormente, desechándose la cantidad de agente de limpieza correspondiente, ya que tiene que atravesar la superficie de asiento de la válvula de muestreo. A excepción de las pérdidas de producto en todo caso mínimas en el presente caso durante la extracción de muestras existen, por lo demás, las mismas desventajas que en el entubado fijo que se ha descrito anteriormente de múltiples válvulas de muestreo con un equipo de muestreo central.

Por el documento US 6 637 277 B2 ya se conoce un sistema de muestreo con un suministro y retorno de muestras con una conducción anular común a todos los puntos de muestreo para la extracción de la muestra a un sistema de análisis, tratándose en el caso de los medios a muestrear preferentemente de fluidos gaseosos, así como con medidas para el enjuagado del sistema de muestreo con el medio a muestrear. Por los documentos US 7 028 563 B2 y US 5 469 751 también se conocen sistemas similares.

Por el documento US 4 993 271 se conoce un procedimiento para el muestreo automático y análisis, obteniéndose las muestras respectivamente de un recipiente de un sistema de recipientes compuesto de varios recipientes y devolviéndose después del análisis al recipiente de partida. Se conocen procedimientos similares por los documentos DE 43 32 386 A1, US 6 764 651 B2, US 6 923 076 B2 y DE 10 2004 062 166 A1.

Es objetivo de la presente invención proporcionar una disposición y un procedimiento para el muestreo automático del tipo que se ha descrito al principio, en el que todo el sistema de muestreo incluyendo todas las válvulas integradas en el mismo, que se expone durante cualquier muestreo al líquido a muestrear, se pueda limpiar y esterilizar independientemente del respectivo contenido de los depósitos en flujo continuo. Además, el muestreo debe realizarse sin pérdida digna de mención del líquido a muestrear.

Resumen de la invención Este objetivo se resuelve mediante una disposición con las características de la reivindicación 1. Formas de realización ventajosas de la disposición propuesta son objeto de las reivindicaciones dependientes. Un procedimiento que se puede llevar a cabo mediante una disposición para el muestreo automático con las características de la reivindicación 1 para el muestreo automático en un sistema de almacenamiento en depósitos junto con un sistema de tubos para el suministro de fluidos de limpieza está caracterizado por las características de la reivindicación 10. Configuraciones ventajosas del procedimiento son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Con la disposición propuesta de acuerdo con la invención y el procedimiento de acuerdo con la invención se dan las siguientes ventajas:

• Las válvulas de alimentación que desvían el líquido a muestrear del depósito y las válvulas de retorno que devuelven el líquido a muestrear al mismo se pueden accionar automáticamente, son doblemente estancas, están configuradas seguras contra mezclado y se puede limpiar su asiento.

• Un muestreo representativo del contenido del depósito es posible automáticamente mediante el equipo de muestreo central y también de forma manual en cada depósito.

• En el equipo de muestreo central son posibles controles de calidad del líquido a muestrear en flujo continuo.

• Todo el sistema de muestreo incluyendo las válvulas de alimentación y retorno con sus superficies de asiento correspondientes se puede limpiar y esterilizar en flujo continuo.

• El muestreo se realiza sin pérdida digna de mención de líquido a muestrear. La pérdida se limita durante el muestreo a las cantidades que se tienen que prever de acuerdo con la planificación por motivos de seguridad durante la expulsión del líquido muestreado mediante agua desmineralizada de vuelta al depósito, ya que el cambio de fluido no se configura con exactitud de separación.

• El muestreo propuesto mediante el equipo de muestreo central se puede aplicar a múltiples depósitos, por ejemplo, diez en número.

Un concepto inventivo de solución decisivo consiste en la disposición de dos válvulas en cada depósito en su zona inferior, una válvula de alimentación y una de retorno, que están colocadas separadas entre sí, son doblemente estancas en la respectiva zona de asiento, están configuradas seguras contra mezclado y se puede limpiar su asiento. Las válvulas poseen una carcasa continua con una primera así como una segunda tubuladura de conexión y una conexión de depósito unida con el espacio interior del respectivo depósito asignado, conmutable mediante la válvula asignada.

Otro concepto inventivo de solución esencial prevé que los depósitos estén unidos respectivamente en serie entre sí mediante la conducción de alimentación conducida por las respectivas tubuladuras de conexión de las válvulas de alimentación y mediante la conducción de retorno conducida por las respectivas tubuladuras de conexión de las válvulas de retorno, estando unidas entre sí la conducción de alimentación y retorno en su extremo opuesto al sistema de tubos para el suministro de fluidos de limpieza mediante un equipo de muestreo y formando una conducción anular.

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1. Disposición para el muestreo automático en un sistema de almacenamiento en depósitos (1) con un sistema de tubos (4) para el suministro de fluidos de limpieza, con un sistema de almacenamiento en depósitos (1) compuesto de varios depósitos (1.1, 1.2, ..., 1.i, ..., 1.n) y con un equipo de muestreo (5) , que está asignado a todos los depósitos (1.1, 1.2, ..., 1.i, ..., 1.n) respectivamente entubado de forma fija, estando dispuestas en cada depósito (1.1, 1.2, ..., 1.i, ..., 1.n) en su zona inferior una válvula de alimentación (V1.1a, V1.2a, ..., V1.ia, ..., V1.na) y una válvula de retorno (V1.1 b, V1.2b, ..., V1.ib, ..., V1.nb) , que están colocadas con separación entre sí, son doblemente estancas en su respectiva zona de asiento, están configuradas seguras contra mezclado y se puede limpiar su asiento, presentado cada una de estas válvulas de alimentación (V1.1a, V1.2a, ..., V1.ia, ..., V1.na) y de retorno (V1.1b, V1.2b, ..., V1.ib, ..., V1.nb) una carcasa continua con una primera (a) así como una segunda (b) tubuladura de conexión y una conexión de depósito (c) unida con el espacio interior del depósito (1.1, 1.2, ..., 1.i, ..., 1.n) respectivamente asignado, conmutable mediante la válvula asignada, estando unido el sistema de almacenamiento en depósitos (1) con el sistema de tubos (4) respectivamente mediante una conducción de alimentación (2) y una conducción de retorno (3) , estando unidos los depósitos (1.1, 1.2, ..., 1.i ..., 1.n) respectivamente en serie entre sí mediante la conducción de alimentación (2) conducida por las respectivas tubuladuras de conexión (a, b) de las válvulas de alimentación (V1.1a, V1.2a, ..., V1.ia, ..., V1.na) y mediante la conducción de retorno (3) conducida por las respectivas tubuladuras de conexión (a, b) de las válvulas de retorno (V1.1b, V1.2b, ..., V1.ib, ..., V1.nb) , estando unidas la conducción de alimentación y retorno (2, 3) entre sí en su extremo opuesto al sistema de tubos (4) mediante un equipo de muestreo (5) y formando una conducción anular (2/3) , existiendo respectivamente una válvula de bloqueo de alimentación (V2.1, V2.2, ..., V2.i, ..., V2.n) , que, visto en dirección del flujo, está dispuesta en cada primera sección colocada delante de la válvula de alimentación (V1.1 a, V1.2a, ..., V1.ia, ..., V1.na) de la conducción de alimentación (2.1a, 2.2a, ..., 2.ia, ..., 2.na) y existiendo respectivamente una válvula de bloqueo de retorno (V3.1, V3.2, ..., \/3.1, ..., V3.n) que, visto en dirección del flujo, está dispuesta en cada segunda sección dispuesta por detrás de la válvula de retorno (V1.1b, V1.2b, ..., V1.ib, ..., V1.nb) de la conducción de retorno (3.1b, 3.2b, ..., 3.1b, ..., 3.nb) .

2. Disposición de acuerdo con la reivindicación 1, estando configurada la válvula de alimentación y de retorno (V1.1a, V1.2a, ..., V1.ia, ..., V1.na; V1.1b, V1.2b, ..., V1.ib, ..., V1.nb) respectivamente como válvula de asiento doble, con un primer elemento de cierre configurado como pistón deslizante, que es adyacente a la conexión de depósito (c) y con un segundo elemento de cierre configurado como disco de asiento, controlando los dos elementos de cierre una abertura de unión entre la conexión de depósito (c) y la carcasa continua que aloja las dos tubuladuras de conexión (a, b) y delimitando los dos elementos de cierre tanto en la posición cerrada como abierta de la válvula de asiento doble entre sí una cavidad de pérdida, que está unida mediante al menos un tramo de unión con el entorno de la válvula de asiento doble, poniéndose en contacto durante el movimiento de apertura de la válvula de asiento doble el primer elemento de cierre con el segundo elemento de cierre y pasando el mismo del mismo modo a la posición abierta, alejándose el movimiento de apertura del depósito (1.1, 1.2, ..., 1, i, ..., 1.n) y pudiéndose pasar el primer elemento de cierre mediante una primera carrera parcial opuesta al movimiento de apertura y el segundo elemento de cierre mediante una segunda carrera parcial con la misma orientación que el movimiento de apertura respectivamente a una posición abierta de forma parcial con el fin de la respectiva limpieza de asiento.

3. Disposición de acuerdo con la reivindicación 1, estando configurada la válvula de alimentación y de retorno (V1.1a, V1.2a, ..., V1.ia, ..., V1.na; V1.1b, V1.2b, ..., V1.ib, ..., V1.nb) respectivamente como válvula de estanqueidad doble, con un elemento de cierre configurado como pistón deslizante, que coopera mediante dos puntos de estanqueidad separados axialmente entre sí con una superficie de asiento cilíndrica, delimitando la superficie de asiento cilíndrica una abertura de unión que une la conexión de depósito (c) con la carcasa continua que aloja las dos tubuladuras de conexión (a, b) y controlándose la abertura de unión mediante el elemento de cierre, estando configurada entre los puntos de estanqueidad una cavidad de pérdida, que está unida mediante al menos un tramo de unión con el entorno de la válvula de estanqueidad doble y dejando expuesto el elemento de cierre mediante respectivamente un movimiento de carrera parcial uno u otro punto de estanqueidad con el fin de la respectiva limpieza de asiento.

4. Disposición de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, presentado el sistema de tubos (4) una primera conducción (4.1) para el suministro de agente de limpieza (RM) , una segunda conducción (4.2) para la descarga de agente de limpieza (RM) , una tercera conducción (4.3) para el suministro de agua desmineralizada (EW) , una cuarta conducción (4.4) para el suministro de vapor (D) o agua caliente (HW) y una quinta conducción (4.5) para el suministro de aire estéril (SL) .

5. Disposición de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, presentando el equipo de muestreo (5) , visto en dirección del flujo, un equipo de transporte (5.1) y una válvula de muestreo (V5.1) .

6. Disposición de acuerdo con la reivindicación 5, estando dispuestos entre el equipo de transporte (5.1) y la válvula de muestreo (V5.1) , visto en dirección del flujo, un equipo de caudalímetro (5.2) y un equipo para el control de calidad (5.3) .

7. Disposición de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, estando dispuestas la válvula de alimentación (V1.1a, V1.2a, ..., V1.ia, ..., V1.na) y la válvula de retorno respectivamente asignada (V1.1b, V1.2b, ..., V1-ib, ...,

V1.nb) a la misma altura en la zona de la superficie lateral cilíndrica o en la zona superior de la parte de fondo cónica del correspondiente depósito (1.1, 1.2, ..., 1.i, ..., 1.n) .

8. Disposición de acuerdo con la reivindicación 7, estando dispuestas una respecto a la otra la válvula de alimentación (V1.1a, V1.2a, ..., V1.ia, ..., V1.na) y la válvula de retorno respectivamente asignada (V1.1b, V1.2b, .... V1.ib, ..., V1.nb) , visto en un plano perpendicular al eje longitudinal del depósito, con un ángulo de disposición de 90 ≤α≤ 180 grados, preferentemente con α = 120 grados.

9. Disposición de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 8, estando configurado un tramo de unión entre la cavidad de pérdida de la válvula de alimentación (V1.1a. V1.2a, ... V1.ia, ..., V1.na) y su entorno para la obtención de una muestra manual.

10. Procedimiento para el muestreo automático en un sistema de almacenamiento en depósitos (1) junto con un sistema de tubos (4) para el suministro de fluidos de limpieza, con un sistema de almacenamiento en depósitos (1) compuesto de varios depósitos (1.1, 1.2; ..., 1.i, ..., 1.n) y con un equipo de muestreo (5) , que está asignado a todos los depósitos (1.1, 1.2, ..., 1.i, ..., 1.n) respectivamente entubado de forma fija, usándose una disposición para el muestreo automático con las características de la reivindicación 1, desviándose de un depósito seleccionado (1.i) en un primer punto un flujo volumétrico (Q (P) ) del líquido a muestrear (P) de forma automática, suministrándose este flujo volumétrico (Q (P) ) al equipo de muestreo (5) y devolviéndose desde ahí al depósito seleccionado (1.i) en un segundo punto y llevándose a cabo en el interior del equipo de muestreo (5) durante la circulación del flujo volumétrico (Q (P) ) del primer al segundo punto un control de calidad del líquido a muestrear (P) de forma continua y/o desviándose una cantidad de muestra (PR) del líquido (P) del flujo volumétrico (Q (P) ) .

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, limpiándose antes del respectivo muestreo de uno de los depósitos (1.1, 1.2, ..., 1.i, ..., 1.n) todo el sistema de muestreo, que se expone durante cada muestreo al líquido a muestrear (P) , independientemente del respectivo contenido de los depósitos (1.1, 1.2, ..., 1.i, … 1.n) , en flujo continuo con agente de limpieza (RM) o esterilizándose en flujo continuo con vapor (D) o agua caliente (HW) o inundándose completamente con agua desmineralizada (EW) o con aire estéril (SL) , proporcionándose estos fluidos (RM, D, HW, EW, SL) por el sistema de tubos (4) .

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, expulsándose antes del respectivo muestreo de uno de los depósitos seleccionados (1.1, 1.2, ..., 1.i, ..., 1, n) de la zona asignada para la circulación del flujo volumétrico (Q (P) ) del líquido a muestrear (P) el agua desmineralizada (EW) que se encuentra en ese lugar mediante el líquido a muestrear (P) al sistema de tubos (4) , desviándose el líquido a muestrear (P) a través del primer punto del depósito a muestrear (1.1, 1.2, ..:, 1.i, ... , 1.n) .

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 12, expulsándose completamente después del respectivo muestreo de uno de los depósitos seleccionados (1.1, 1.2, ..., 1.i, ..., 1.n) de la zona asignada para la circulación del flujo volumétrico (Q (P) ) del líquido muestreado (P) el líquido muestreado (P) que se encuentra en ese lugar mediante agua desmineralizada (EW) al depósito muestreado (1.1, 1.2, ..., 1.i, ..., 1.n) a través del segundo punto.

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12 o 13, controlándose las expulsiones del agua desmineralizada (EW) o del líquido muestreado (P) mediante una medición de caudal prevista en la zona del flujo volumétrico (Q (P) ) circulante.