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La présente invention se rapporte à Lui dispositif pour chauffer rapidement des liquides, notamment du lait, de la crème, des jus de fruit, etc... par insufflation d'un fluide à l'état de gaz ou de vapeur. Il, faut que le traitement thermi- que de liquides périssables et facilement coagulables comme Ceux qu'on vient de citer s'effectue par un chauffage rapide suivi d'un refroidissement' immédiat. Il s'ensuit que 'le chauf- fage devrait commodément s'effectuer par insufflation directe de vapeur d'eau dans le liquide qui doit par conséquent se trouver sous une pression élevée au point de correspondre à la pression de la vapeur à la température considérée.
La températu- re à laquelle il faut chauffer le liquide dépend des circon- stances. Tout ce qu'on désire souvent est de d étruire les bac- téries présentes dans le liquide.!' En de tels cas il peut suffi- re de chauffer à une température d'environ 70 à 115 C. La tem- pérature dépend aussi du temps pendant lequel on maintient le liquide à température élevée avant de le refroidir. Si l'on envisage de détruire également par la chaleur les spores des bactéries on peut envisager des températures pouvant atteindre 150 C.
On a déjà proposé maints dispositifs divers pour insuffler de la vapeur dans un liquide afin d'élever rapidement la température de celui-ci. Toutefois, ces dispositifs étaient sujets à certains inconvénients, même s'il avait été possible d'éviter dans une large mesure les dépôts et incrustations qui se nroduisent souvent dans d'autres types d'échangeurs de cha- leur.
En général, dans les appareils destinés à insuffler de la vapeur dans des liquides, on introduit la vapeur par un grand nombre de très petits trous, ce qui procureun chauffage
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aussi uniforme' que possible.mais cornue la vapeur entre, dans ces trous à une très grande vitess.ils s'usent rapidement et , s'élargissent peu à peu. Pour' rendre cette usure aussi. faible que possible il faudrait que la paroi dans laquelle sont percés
Les passages du liquide soit faite d'un métal résistant à l'u- sure. Toutefois, les possibilités sous ce rapport sont. très limitées à cause de la difficulté du perçage de trous très fins dans un matériau très résistant. C'est pourquoi on est contraint d'emplosyer des trous relativement grands.
Mais c'est alors au détriment d'un chauffage uniforme du liquide, et l'on court en outre le risque que les jets de vapeur d'eau traver- sent la couche relativement mince de liquide et fassent latta- cher" sur le passage opposé. Autrement, on est obligé d'em- ployer un matériau relativement tendre mais, comme l'usure se- ra cette fois relativement considérable, il faudra souvent boucher les anciens trous et en forer de nouveaux.
Suivant l'invetion on évite principalement les inconvéneients susindiqués en constituant le dispositif par une ou plusieurs piles de lamelles dans au moins un certain nombre des faces opposées desquelles sont taillées des rai- nures par lesquelles le milieu à l'état de vapeur ou de gaz est introduit dans le liquide. Les lamelles qui par suite sont disposées collatéralement doivent alors s'effleurer sous l'effet d'une certaine pression. Dans un dispositif ainsi con- struit il n'est pas difficile de faire les rainures assez é- troites et peu profondes pour que le(cavités qu'elles forment soient suffisamment petites même si c'est un matériau dur qu'on emploie pour les lamelles.
D'autre part, si malgré tout les cavités se révélaient trop grandes après un certain temps d'usage, on peut en diminuer la grandeur dans la mesure voulue simplement en enlevant à la meule les surfaces latérales des lamelles, connue on peut aussi effacer les rainures complète--
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ment et les remplacer par des rainures nouvellement creusées.
Ces rainures sont produites le plus simplement par une opéra- tion d'emboutissage, peu coûteuse et rapide, ce qui permet de les rendre plus larges vers leurs sorties et, de ce fait, d'augmenter la vitesse de la vapeur d'eau et la force d'impact dans le liquide. L'emploi de l'amelles étroitement ajustées entre elles suivant l'invention permet ainsi de réaliser pour le passage de la vapeur des canaux très étroits et de dimen- sions facilement réglables dans un matériau suffisamment dur et compact. Un autre avantage de l'invention est que les lamelles sont très faciles à nettoyer.
Ces lamelles peuvent avoir n'importe quelle forme . désirée, étant constituées par exemple par des plaques rectan- gulaires, des anneaux ou disques plans ou par des anneaux ou disques façonnés en cône ou en coupe. Il faut que les lamelles soient fortement appliquées les unes contre les autres et que les surfaces de contact entre elles soient assez bien finies pour former entre elles des joints pratiquement étanches, ce qui oblige la vapeur à ne passer que par les rainures ou ca- naux creusés dans les surfaces en contact.
L'invention va être décrite ci-après de façon plus détaillée, en référence à la planche de dessins ci-annexée qui montre schématiquemtn trois formes d'exécution différentes du dispositif; la figure l'est une coupe longitudinale d'un appa- reil à lamelles rectangulaires; la figure 2 est une coupe sui- vant la ligne.11-11 de la figure 1 et la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 1. Les figures 4 et 6 représente chacune une coupe longitudinale des deux autres for- mes de réalisation de l'invention, dans lesquelles on a prévu des lamelles%rondes. Enfin, la figure 5 montre en plan une lamel- le pour les dispositifs représentés aux figures 4 et 6.
Le dis- positif suivant les figures 1 à 3 se compose de deux pièces
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principales 1, 2 qui sont maintenues assemblées à l'aide d'une bride 3, éventuellement avec interposition d'un joint annulai- re. La pièce l présente une entrée 4 et une sortie 5. Dans cet- te pièce sont disposées un certain nombre de lamelles rectan- gulaires 6 étroitement .accolées formant une pile qui, aux ex- trémités des lamelles, repose sur des surfaces d'appui 7. Ces surfaces d'appui sont inclinées d'environ 45 par rapport à la direction de l'écoulement à tra vers la pièce l. Les lamel- les sont munies, au moins d'un côté de leurs surfaces latéra- les, d'un certain nombre de rainures ou canaux 8 parallèles les uns aux autres.
Elles 'sont maintenues en position au moyen d'une nervure ou barre 9 logée dans la pièce 2 par laquelle elles sont pressess plus ou moins fortement contre les surfa- ces de contact 7. La pièce 2 est pourvue d'une entrée 10. Le liquide à chauffer est introduit par l'entrée 4 et est conduit par delà les orifices des canaux de la pile formée par les lamelles 6 jusqu'à la sortie 5. Par l'entrée 10 on introduit de la vapeur qui passe ensuite par les canaux 8 dans la pièce 1 où elle se mélange avec le liquide auquel elle cède de la cha- leur..La direction des canaux est telle que la vitesse du li- quide soit accrue par l'énergie cinétique conférée au liquide par la vapeur . Dans le dispositif suivant les figures 1 à 3 l'une seulemnt des parois de passage du liquide à travers la pièce 1 est munie de lamelles.
Cependant, la paroi opposée peut être pourvue elle aussi de telles lamelles. Les canaux creusés dans les deux piles de lamelles opposées sont alors avantageu- sement situés en face les uns des autres afin due les jets de vapeur issus des canaux consitutés entre les lamelles ne puis- sent pas atteindre la paroi opposée, ce qui ferait "attacher" le liquide. Au lieu de cela, les jets de vapeur se rencontrent à peu près à mi-distance et s'obligent ainsi l'un l'autre à
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s'étaler latéralement, ce qui procure un chauffage très effi- cace du liquide sans risque d'attachement sur n'importe quelle partie des parois de la pièce 1.
Dans le dispositif suivant la figure 4, les lamelles 11 sont constituées par des rondelles ou idsques empilés en colonne cylindrique dans une enveloppe '12.. de même forme. Ces lamelles sont enserrées entre deux pièces extrêmes 13, Il. par des vis 15 passant à travers des'trous 16 fores dans les lamelles. L'enveloppe 12 est munie' à ses extrémités de chapes 3t7, 18 vissées sur 'elle. Entre celles-ci et 'les extrémités ) de l'enveloppe 12 sont serrées par l'intermédiaire de bagues de joint les pièces extrêmes 13 et 14 et les rondelles 19 et 20. Les rondelles 19, 20 sont disposées sur des tubes 23, 24 constituant l'entrée et la sortie d'un trou central 25 ménagé dans la pile de lamelles et les pièces terminales de celle-ci.
L'enveloppe 12 est munie d'une entrée 26 . Dans ce cas, les rainures des lamelles peuvent être orientées radialement comme on le voit sur la figure 5 ou plus ou moins obliquement ou en spirale.
Le liquide à chauffer est alors introduit par l'en- trée 23 et, une fois chauffé, quitte l'appareil par la sortie 24. Bar l'entrée 26 la vapeur est amenée à un espace intermédi- aire 27 compris entre l'enveloppe 12 et la pile de lamelles, puis est conduite par les canaux des lamelles 11 vers l'inté- rieur jusqu'au trou central 2;5 où elle se mélange avec le li- quide.
Le dispositif suivant la figure 6, qui diffère es- sentiellement de celui de la figure 4 en ce que la vapeur y est introduite de l'intérieur vers l'extérieur dans les ca- naux radiaux ou spiraux des lamelles, est muni d'une plaque de base 28 sur laquelle repose une pile de lamelles annulaires
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planes 29. Cette pile présente une cavité centrale 30 qui communique par un trou ménagé dans la plaque de base avec une conduite d'amenée 31- La cavité 30 est fermée en haut par une pièce conique 32 qui est fixée à la plaque de base 28 à l'aide de tirants non figurés qui traversent des trous percés dans les lamelles..
La pile' de lamelle est logée dans une enveloppe 33 qui est bloquée sur la pièce de base au moyen d'un écrou 34, l'étanchéité. étant assurée au moyen d'une garniture 35. L'en- veloppe est munie d'une entrée 36 pour le liquide à chauffer et d'une sortie 37 pour le liquide chauffé.
Bien entendu, des modes de réalisation différant de ceux qu'on a décrits ci-dessus sont concevables dans le cadre. de l'invention. On peut ainsi concevoir un appareil comportant deux systèmes de disques annulaires logés l'un dans l'autre où le liquide est conduit par l'espace intermédiaire compris entre les deux systèmes de disques et la vapeur ou le gaz insufflé dans cet espace intermédiaire en partie par u n cahal central prévu dans le système intérieur de disques et en partie 'par une chambre annulaire entourant le système extérieur de disques annulaires. De cette façon, la couche de liquide est chauffée à la fois de l'intérieur et de l'extérieur.
Les lamelles des dispositifs représentés aux figure! 4 et 6 peuvent aussi être en forme de c8ne ou de calotte et munies d'une ouverture centrale pour l'un des milieux, auquel cas les jets de vapeur ou de gaz, par la direction de leur écot -lement, contribuent à la propulsion du liquide 4 travers l'ap- pareil.
Pour faciliter le mélange de la vapeur avec le liquide on peut imprimer à celui-ci un mouvement de rotation avant même qu'il atteigne les canaux de vapeur des lamelles, par exemple en insérant une lame ou autre contournée en hélice dans le courant de liquide dans le système de lamelles ou a-
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vant.
Il y a intérêt à prévoir dans l'entrée du gaz ou de la vapeur un clapet de retenue afin que, par exemple au début du chauffage, le liquide ne puisse pas pénétrer dans la conduite de vapeur ou de gaz et y provoquer des chocs ou des impuretés.
Il est facile de régler le débit des dispositifs décrits suivant les besoins par exemple en remplaçant dans la pile des lamelles rainaes par des lamelles non rainées ou par d'autres comportant un nombre de rainures plus ou moins grand.
REVENDICATIONS.-
1. - Dispositifpour chauffer rapidement des liqui-. des, notamment du lait, de la crème, des jus de fruits, etc..., par insufflation d'un fluide à l'état de gaz ou de vapeur, caractérisé par une ou plusieurs piles de lamelles dans les- quelles des rainures sont taillées dans au moins une partie des surfaces opposées les unes aux autres, rainures par les- quelles le fluide à l'état de gaz ou de vapeur est introduit dans le liquide.
2.- Les lamelles sont disposées obliquement par rapport à la direction d'écoulement du liquide de manière que le fluide à l'état de gaz ou de vapeur rencontre le liquide sous un angle aigu.
3. - Les rainures sont décalées relativement les unes aux autres d'un? lamelle à l'autre.
4.- Les lamelles sont constituées par des rondel- les planes dans lesquelles les rainures sont taillées radia-
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lemetlt, obliquempnt ou en spirales.
5. - Les lamelles sont en forme de cône ou de coupe.
6.- Les rainures s'élargissent vers leur sortie.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.