BE362847A - - Google Patents

Description

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  Congélateur de solutions aqueuses à débit continu et à détente directe . 



   La présente invention concerne une méthode et un appareil pour le refroidissement et la congélation, sous certaines condi- tions énumérées   ci-après,   des liquides en général et notamment des solutions aqueuses. 



   Une application particulièrement intéressante, mais non limitative, de l'invention est la congélation des jus de fruits et de toute solution colloïdale en produisant la formation de cristaux de glace ou autres relativement petits et la transfor - mation du liquide en masse pâteuse dont la consistance peut être plus ou moins grande. Ce degré de consistance sera, suivant 1' invention, constant et réglable à volonté. 



   Un but de l'invention est de construire un appareil de con- gélation dans lequel celle-ci est obtenue par détente directe, sans intermédiaire de solution incongelable, ce qui simplifie l'installation et augmente en même temps le rendement de l'appa - 

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 reil en permettant, pour un degréde congélation déterminé, de travailler à une plus haute température d'évaporation du gaz frigorigène. 



   D'autres buts de l'invention sont : de permettre à l'aide de matières calorifuges appliquées directement sur les parois extérieures de la cuve et de la double enveloppe, une isolation facile et aussi parfaite qu'on le désire de l'ensemble de l'appareil, le volume total de l' appareil étant d'autre part aussi restreint que possible et sa forme extérieure étant telle qu'elle produise le minimum de déperdition de froid ; de diminuer le nombre de parties mobiles en vue de rendre possible la suppression de presse-étoupes et analogues sur le circuit du gaz frigorigène ; d'effectuer la congélation du liquide avec un minimum d' aération, celle-ci pouvant être nuisible à certains produits et à la formation régulière de cristaux ; de supprimer au besoin tout contact avec l'air en régime normal de marche ;

   enfin de construire un-appareil de ce genre fonctionnant de façon continue et à régime constant, supprimant pratiquement toute main-d'oeuvre. 



   Une réalisation d'un appareil suivant l'invention a été donnée à titre d'exemple non limitatif, et a été représentée de façon plus ou moins schématique à la figure unique du dessin annexé qui est une coupe verticale selon l'axe de l'appareil. 



   L'appareil a la forme générale cylindrique diminuant les échanges thermiques et consiste en une cuve cylindrique a, de préférence métallique, entourée d'une chemise métallique b. 



  Dans l'exemple illustré la solution à traiter est introduite à la partie inférieure de la cuve a par une tubulure.2 et la so - lution partiellement congelée est évacuée à la partie   supérieu -   re pax une tubulure d, mais on prévoit également la disposition 

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 inverse et l'évacuation de la solution pâteuse vers le bas de la cuve a comme dans le cas par exemple de la réfrigération d' une solution de sels minéraux amenant la formation de cristaux plus denses que l'eau. 



   La   cuve..!!   est munie d'un arbre vertical axial solidaire de palettes f en bois ou en métal lesquelles sont appuyées soit par ressorts (non représentés) soit par effet centrifuge, soit par réaction du liquide contenu dans la   cuve.9:,   contre la paroi interne de la dite cuve. 



     L'arbre.!!   repose dans une crapaudine e' au fond de la cuve et reçoit un mouvement de rotation   à   l'aide de tout mécanisme approprié tel que engrenages g et   poulie ±,   placés au-dessus ou en-dessous de l'appareil. 



   Une variante d'exécution consisterait à donner aux palet - tes fau lieu d'un mouvement de rotation un mouvement de trans- lation alternatif contre les parois dans le sens de l'axe de la, cuve. 



   Entre la paroi de la ouve a et l'enveloppe b on fait se détendre un gaz frigorigène quelconque, tel que l'ammoniaque par exemple, sans liquide incongelable intermédiaire. Le tout est calorifugé de toute manière connue, représentée par une enveloppe calorifuge h La ouve a oomportera avantageusement un couvercle calorfuge k qui pourra si on le désire être rendu étanche. 



   La solution ou le liquide contenu dans la   cuve a   se refroi- dit progressivement et on met en rotation   l' arbre    et les pa - lettes f. Lorsque les cristaux commencent à se former au con - tact de la paroi réfrigérante de la cuve a ils sont détaohés au fur et à mesure par les raoloirs et mélangés au liquide dont la teneur en cristaux augmente peu à peu jusqu'à donner à la solu - tion une consistance de plus en plus pâteuse. 



   Lorsque la. consistance désirée, caractéristique d'une cer- taine teneur en cristaux est atteinte, on laisse arriver dans 

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 la cuve a par la tubulure c un débit déterminé de solution à traiter. On provoque ainsi la sortie par la tubulure d d'un dé- bit équivalent de solution congelée. 



   Dans le cas de solutions aqueuses de colloïdes la solution vierge qui pénètre dans l'appareil à sa base se refroidit d' abord au contact de la paroi puis forme des cristaux de glace qui, une fois détachés par les   raoloirs,   s'élèvent vers la sur- face du liquide. La solution la plus riohe en cristaux de glace se trouve à la partie supérieure et c'est elle qui afflue à la tubulure d'évacuation d. 



   On voit qu'il est possible, étant donné la température de congélation de la solution, la puissance de la machine frigori- fique et le coefficient de transmission de la paroi réfrigéran - te de la cuve, d'obtenir à la sortie de l'appareil une solution dont la teneur en cristaux de glace et par suite le degré de concentration du liquide qui les entoure sont exactement ceux que l'on désire et cela par le simple réglage du débit de la solution qui entre dans l'appareil. 



   Le fonctionnement est donc continu et le régime de marche se maintient constant, tant qu'on n'intervient pas pour le mo - difier. 



   Un des modes d'exécution de l'appareil applicable particu - lièrement lorsqu'il s'agit de congeler des jus de fruits fermen- tés ou non consiste à construire la cuve en acier émaillé ou vi- trifié intérieurement ; l'arbre et les porte-racloirs sont en bronze ou en acier revêtu de cuivre étamé ou non, les racloirs sont en bois dur. 



    REVENDICATIONS.   

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 1. Procédé de congélation des solutions, caractérisé en ce que la congélation est obtenue par détente directe de gaz frigo - rigènes dans un appareil fixe dans lequel les cristaux produits par le refroidissement sont mélangés à la solution ou à une <Desc/Clms Page number 5> partie de la solution au fur et à mesure de leur formation, pro- duisant finalement un débit uniforme de solution pâteuse de consistance réglable suivant le débit de solution à congeler introduite dans l'appareil, la puissance frigorifique de celui-ci et la vitesse de mélange.

   2. Appareil pour la réalisation du procédé selon revend! - cation 1 comprenant une cuve cylindrique refroidie par une en - veloppe double calorifugée extérieurement dans laquelle se pro - duit la détente du gaz,frigorigène, les cristaux produits sur les parois étant raclés au fur et à mesure de leur formation par un système de palettes mobiles et formant une solution pâteuse évacuée suivant le liquide à traiter en haut ou en bas de l'appareil sous un débit réglable correspondant au débit de solution à congeler admise dans l'appareil et sous un régime continu et constant.

   3. Appareil selon revendication 2, caractérisé en ce que la solution traitée est maintenue à l'abri de l'air.

   4. Appareil selon revendications 2 et 3 caractérisé en ce que le dispositif frigorifique proprement dit ne comporte pas d'organes mobiles, le seul dispositif mobile étant le dis - positif pour le raclage des cristaux de glace et le mélange de ceux-ci avec la solution.

   5. A titre de produit industriel une solution congelée pâteuse obtenue par le procédé selon revendication 1.

   6. A titre d'article industriel un appareil selon reven - dioations 2,3 et 4 en substance tel que décrit ci-dessus et représenté au dessin annexé.-