ITMI20011090A1

ITMI20011090A1 - Elemento deflettore per apparecchiature di concentrazione di succhi vegetali ad uso alimentare

Info

Publication number: ITMI20011090A1
Application number: IT2001MI001090A
Authority: IT
Inventors: Giacomo Guatelli
Original assignee: Fmc Italia S P A
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2002-11-23
Also published as: ES2260405T3; US20020174960A1; EP1262109A1; ATE321464T1; ITMI20011090A0; EP1262109B1; DE60210247D1

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"ELEMENTO DEFLETTORE PER APPARECCHIATURE DI CONCENTRAZIONE DI SUCCHI VEGETALI AD USO ALIMENTARE"

La presente invenzione riguarda le apparecchiature per la concentrazione di purè di frutta e succhi vegetali ad uso alimentare, come per esempio il purè di frutta e i succhi di pomodoro, ed in particolare un dispositivo tale da provocare cambi di direzione al vapore liberatosi dalla miscela liquido -vapore proveniente dallo scambiatore nella camera di evaporazione a valle del citato scambiatore.

Le apparecchiature per concentrare purè di frutta e succhi vegetali, specialmente di pomodoro, sono già note e trovano largo impiego nelle industrie alimentari. Tali purè e succhi, consistendo essenzialmente di un prodotto polposo di diversa viscosità ottenuto per triturazione, trattamento termico e raffinazione del frutto fresco, di solito vengono poi sottoposte a concentrazione per ottenere succhi/purè concentrate aventi il desiderato grado di concentrazione. Gli impianti di concentrazione attualmente più in uso prevedono il riscaldamento del prodotto da concentrare mediante uno scambiatore di calore a fascio tubiero e la sua alimentazione ad una camera di evaporazione dei vapori nella quale questi vengono separati dalla miscela liquido-vapore che in tal modo si concentra. Tali impianti noti funzionano in continuo per cui l'acqua evaporata ed il succo concentrato che viene estratto dal sistema ora descritto vengono, al fine di mantenere in condizioni stazionarie l'impianto, contemporaneamente compensati da una quantità di succo fresco in alimentazione.

L'aumento della capacità evaporativa richiesta dal mercato ha imposto progressivamente la costruzione di apparecchiature sempre più grandi. Conseguentemente anche le camere di evaporazione, qualunque sia la disposizione dello scambiatore di calore, sono divenute di dimensioni maggiori ai fini di garantire un'efficace separazione dei vapori dalla miscela liquido-vapore. Tuttavia le norme sui trasporti stradali attualmente in vigore in numerosi paesi non consentono il trasporto di separatori con diametro superiore ai 4 m e, quindi, le dimensioni della camera di evaporazione non possono solitamente andare oltre tale limite.

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di assicurare una elevata capacità evaporativa alle camere di evaporazione restando entro i limiti sopra accennati e senza dover ricorrere alla loro costruzione, generalmente problematica, sul luogo di installazione. Tale scopo viene conseguito dalla presente invenzione con un elemento deflettore le cui caratteristiche sono definite nella rivendicazione 1. Ulteriori caratteristiche di tale dispositivo sono definite nelle rivendicazioni successive.

L'elemento deflettore secondo la presente invenzione è destinato a provocare cambi di direzione di vapori, separatisi dalla miscela liquido/vapore uscente dal distributore, obbligandoli a percorrere un cammino tortuoso con cambiamenti di direzione tali da consentire la pressoché totale separazione della fase liquida, sotto forma di gocce di varia dimensione, da quella vapore.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche dell'elemento deflettore secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente dettagliata descrizione fatta con riferimento agli annessi disegni in cui:

la FIGURA 1 mostra una vista schematica in sezione di una camera di evaporazione di un impianto di concentrazione di succo di pomodoro, munita dell'elemento deflettore secondo la presente invenzione;

la FIGURA 2 mostra una vista ingrandita dell'elemento deflettore; e

la FIGURA 3 mostra una vista schematica del deflettore con rappresentazione grafica delle deviazioni di flusso del vapore.

Facendo riferimento alla Fig. 1 si vede una vista in elevazione laterale di un impianto di concentrazione succhi e/o purè vegetali in cui la camera di evaporazione 1 vista in sezione, viene alimentata dall'alto, tramite la tubazione 2, col prodotto da concentrare riscaldato in uno scambiatore 3 a fascio tubiero. I tubi dello scambiatore 3 sono sempre mantenuti pieni di prodotto da concentrare che in essi fluisce dal basso verso l'alto (corrente ascendente) mosso dalla pompa 4.

L'impianto di concentrazione illustrato nella Fig. 1 forma oggetto di una domanda di brevetto copendente della stessa richiedente e comprende un dispositivo di raccordo 5 la cui struttura è descritta e rivendicata in tale domanda.

Il dispositivo di raccordo 5 presenta internamente un tubo coassiale 6 avente l'estremità superiore collegata alla tubazione 2 di alimentazione del prodotto da concentrare e la parte inferiore sporgente all'interno della camera di evaporazione 1. Il tubo 6, che nella Fig. 1 è rappresentato a linee tratteggiate, termina inferiormente con una piastra forata 7 che spruzza come una doccia all'interno della camera di evaporazione 1 il prodotto da concentrare. La fase liquida si raccoglie sul fondo nella camera di evaporazione 1 e, tramite la tubazione 8, viene aspirata dalla pompa di circolazione per poi essere pompata allo scambiatore 3. Il prodotto concentrato viene solitamente estratto prima dalla pompa di circolazione .

La fase vapore, liberata dalla miscela liquido vapore, perviene, invece, all'interno del dispositivo di raccordo 5 dopo aver attraversato, con più cambi di direzione, l'elemento deflettore 10 secondo la presente invenzione. Il vapore che risale all'interno del dispositivo di raccordo 5 viene scaricato all'esterno attraverso l'apertura laterale 9 dello stesso dispositivo.

Nella Fig. 1 si vede anche che la parte inferiore del dispositivo di raccordo 5 sporgente all'interno della camera di evaporazione 1 è circondata dall'elemento deflettore 10 secondo la presente invenzione. Questo è costituito essenzialmente da un involucro cilindrico 11 la cui faccia laterale è provvista di una molteplicità di fori 12 per il passaggio del vapore. Esso presenta la circonferenza superiore 14 meglio visibile in Fig. 2 saldata alla volta della camera di evaporazione 1 e la circonferenza inferiore raccordata ad un corpo 13 sostanzialmente troncoconico terminante con un collare cilindrico 15 che circonda non a tenuta il colletto terminale 16 cui è fissata la piastra forata 7 che spruzza il prodotto, riscaldato nello scambiatore 3, all'interno della camera di evaporazione 1.

Il vapore che si libera all'interno della camera di evaporazione 1 è, pertanto, costretto a fuoriuscire da essa attraverso i fori 12 posti ad un livello superiore a quello del bordo inferiore della parte cilindrica del dispositivo di raccordo 5 entrante nella camera di evaporazione seguendo così un cammino forzato con cambi di direzione di 180° che migliorano la capacità di separazione della fase liquida dai vapori per i motivi che verranno spiegati in seguito.

Con riferimento ora alla Fig. 2, che mostra una vista prospettica superiormente aperta dell'elemento deflettore 10 secondo la presente invenzione, si rileva che quest'ultimo impedisce al vapore, che si libera nella camera di evaporazione 1, di entrare direttamente nel dispositivo di raccordo 5.

La circonferenza superiore 14 dell'elemento deflettore 10, saldata o comunque fissata a tenuta sulla volta della camera di evaporazione 1, obbliga il vapore che ha già attraversato i grandi fori 12 praticati sulla faccia laterale dell'involucro cilindrico dell'elemento deflettore 10, ad invertire la marcia di 180° per scendere verso il basso.

Il collare cilindrico 15 situato alla base del deflettore 10 è destinato, invece, a circondare a breve distanza, anche se non a tenuta, il colletto terminale 16 che regge alla sua estremità inferiore la piastra forata 7 la quale spruzza il prodotto da concentrare all'interno della camera di evaporazione 1. La piccola intercapedine lasciata libera tra il collare 15 ed il concentrico colletto terminale 16 cui è vincolata la piastra 7 è tale da fare passare le gocce di liquido separate dal vapore che si raccolgono intorno alla estremità inferiore del tubo 6 come si vede nella Fig. 3.

La Fig. 3 mostra con maggior dettaglio illustrativo il percorso obbligato che il vapore, liberato all'interno della camera di evaporazione 1, è costretto a seguire prima di pervenire all'uscita di scarico 9. Le numerose freccette nel disegno rappresentano il tortuoso percorso del vapore che, una volta separatosi dalla fase liquida subito a valle della piastra 7, risale nella camera di evaporazione 1 lambendo la superficie inclinata della parte troncoconica 13 dell'elemento deflettore 10 secondo la presente invenzione.

Il vapore entra quindi attraverso i fori 12 per scendere verso il basso, con inversione completa di direzione di marcia, fino a raggiungere la parete interna della parte troncoconica 13 dell'elemento deflettore 10 che lo obbliga, facendogli invertire nuovamente il cammino, a risalire all'interno del corpo a campana 17 del dispositivo di raccordo 5 per continuare il proprio cammino fino all'uscita di scarico 9. Tale duplice e brusca inversione del percorso dei vapori uscenti dalla camera di evaporazione 1 consente di ottenere una più efficace separazione della fase liquida dal vapore mantenendo inalterate le dimensioni della camera di evaporazione per i motivi sopra specificati.

I molteplici e repentini cambi di direzione della miscela favoriscono nella fattispecie la separazione dei due fluidi (goccioline liquide di diversa dimensione nella fase vapore) proprio in virtù della grande differenza di peso per unità di volume e, quindi, di quantità di moto che li caratterizza .

Per la costruzione dell'elemento deflettore secondo la presente invenzione può essere impiegato qualsiasi materiale idoneo alle specifiche caratteristiche dei prodotti trattati.

Claims

RIVENDICAZIONE 1. Elemento deflettore dei vapori che si liberano all'interno di una camera di evaporazione (1) in cui sbocca un tubo verticale (6) di alimentazione dall'alto del prodotto da concentrare che viene spruzzato tramite una piastra forata (7) fissata ad un colletto (16) disposto all'estremità del tubo (6) circondato da un corpo a campana (17), disposto coassialmente ad esso, caratterizzato dal fatto di essere costituito da un involucro cilindrico (11) avente la faccia laterale provvista di una molteplicità di fori (12), la circonferenza superiore (14) fissata a tenuta alla volta della camera di evaporazione (1) e la circonferenza inferiore raccordata ad un corpo troncoconico (13) la cui base minore è a sua volta raccordata ad un collare cilindrico (15) che circonda non a tenuta il colletto terminale (16) del tubo (6) cui è fissata la piastra forata (7) che spruzza il prodotto da concentrare all'interno della camera di evaporazione (1).