ES2198715T3 - Procedimiento e instalacion de refrigeracion del contenido de un recinto. - Google Patents

Procedimiento e instalacion de refrigeracion del contenido de un recinto.

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ES2198715T3
ES2198715T3 ES98925781T ES98925781T ES2198715T3 ES 2198715 T3 ES2198715 T3 ES 2198715T3 ES 98925781 T ES98925781 T ES 98925781T ES 98925781 T ES98925781 T ES 98925781T ES 2198715 T3 ES2198715 T3 ES 2198715T3
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Alain Cloarec
Luc Gaffet
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LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Abstract

La invención se refiere a un procedimiento para la refrigeración de una masa de sustancia contenida en un aparato, por ejemplo, un mezclador o molino, que usa un líquido criogénico, inyectando el líquido criogénico en la masa de sustancia, en la parte del fondo del aparato. El procedimiento se caracteriza porque la presión del líquido inyectado es mayor que 3 barias, y preferiblemente entre 5 y 15 barias.

Description

Procedimiento e instalación de refrigeración del contenido de un recinto.
La presente invención se refiere al ámbito de los procedimientos de refrigeración del contenido de un recinto con la ayuda de un líquido criogénico.
La invención se refiere, en particular, a la refrigeración de productos alimentarios en aparatos del tipo mezcladores, amasadores o artesas, pudiendo el contenido del aparato ser entonces sólido o pastoso como es el caso de la carne o incluso líquido.
Considerando el ejemplo de los mezcladores de carne, se sabe que existe una literatura muy abundante respecto a la utilización de CO_{2} líquido, en particular, en inyección en la parte baja del mezclador con el fin de mejorar las condiciones de intercambio térmico entre el líquido criogénico y la carne. Se hará referencia, por ejemplo, a los documentos U.S.-4.476.686 y EP-744,578. También es conocido utilizar el CO_{2} líquido para refrigerar el agua (ver por ejemplo US-A-4.094.164).
Esta utilización del CO_{2} líquido en los mezcladores de carne ha sido objeto después de numerosísimas aplicaciones industriales en el mundo entero, que han permitido, con el tiempo, demostrar claramente la existencia de un cierto número de inconvenientes relacionados con la utilización del CO_{2}, entre los cuales se pueden citar particularmente un inconveniente de orden técnico y un inconveniente de orden económico:
-
en el ámbito de la técnica, se han observado dificultades para algunos productos que experimentan después de la refrigeración, una operación ulterior de cocción en freidora, productos para los cuales un efecto calificado por los usuarios de efecto ``pop-corn'' ha sido observado, donde se observa un estallido o pulverización de la carne durante la fritura.
Sin estar perfectamente claro, este fenómeno ha sido al menos parcialmente explicado como resultante de la disolución del CO_{2} gaseoso en la masa de carne.
-
En el plano económico, es preciso señalar que los emplazamientos de tratamiento de productos alimentarios utilizan tradicionalmente varios fluidos, entre los cuales se encuentra lo más corrientemente nitrógeno bajo una o varias formas entre las cuales el líquido.
Se comprende entonces todo el interés que existiría en poder sustituir el CO_{2} líquido (fuente de efecto ``pop-corn'' se ha visto) y utilizar una sola fuente de líquido criogénico para las diferentes operaciones realizadas en el emplazamiento, por ejemplo nitrógeno líquido, lo cual necesita por consiguiente la posibilidad de utilizar nitrógeno líquido, en sustitución del tradicional CO_{2} líquido, en tales operaciones de refrigeración del contenido de mezcladores, amasadores y otras artesas.
Es preciso sin embargo señalar que el nitrógeno líquido, por sus propiedades muy particulares (particularmente relacionadas con su muy baja temperatura), plantea dificultades técnicas en una operación de refrigeración de este tipo, tanto por lo que respecta a obtener un buen rendimiento energético y una buena transferencia del calor sensible del gas, como a asegurar una buena dispersión del líquido criogénico en la masa de producto, o bien también por lo que respecta a evitar las consecuencias negativas de una refrigeración brutal del entorno y del producto tratado (riesgo de licuefacción del oxígeno del aire, congelación intempestiva del producto, o incluso pegado del producto a refrigerar sobre las paredes del mezclador o incluso sobre las piezas de inyección del fluido criogénico).
Los documentos GB-1.430.385 y EP-A-166655 ya han mencionado el interés, en operaciones de refrigeración de líquidos alimentarios, o también de polvos detergentes, inyectando nitrógeno líquido en la parte baja del recinto que contiene el producto a refrigerar.
El documento EP-A-711.511 igualmente ha mencionado recientemente los problemas relacionados con la utilización de nitrógeno líquido en la parte baja de mezcladores de productos alimentarios, y proponía, a título de solución, por una parte, la separación del líquido criogénico de su fase gaseosa con el fin de inyectar por la parte baja del mezclador un líquido sustancialmente libre, y por otra parte, la utilización ventajosa de inyectores que se presentan en forma de ranuras rectangulares.
Se apreciará, por otro lado, que este documento resuelve el problema de pegado eventual del producto sobre los inyectores y otras canalizaciones en el interior del mezclador haciéndolos barrer por la fase gaseosa anteriormente separada del líquido criogénico.
Los trabajos llevados a cabo por la Firma solicitante a este respecto han mostrado que es posible resolver los problemas técnicos anteriormente mencionados, y particularmente obtener excelentes resultados, tanto sobre la homogeneidad de la temperatura alcanzada en la masa de producto como sobre la supresión del efecto ``pop-corn'', con la condición de que se inyecte el líquido criogénico en el recinto a una presión significativa de al menos 5 bares, y que se sitúe preferentemente dentro del intervalo que oscila entre 5 y 15 bares.
Volviendo al caso del nitrógeno líquido, estos trabajos han permitido por consiguiente demostrar que es ventajoso aquí utilizar, no los tradicionales aprovisionamientos de nitrógeno líquido a baja presión (presión que se sitúa típicamente en la proximidad de 1,5 a 2 bares, incluso hasta 3 bares) sino por el contrario utilizar aprovisionamientos de nitrógeno líquido a presión media que permitan precisamente proporcionar nitrógeno líquido a una presión superior o igual a 5 bares.
Se puede observar inmediatamente que una utilización de este tipo de nitrógeno líquido (u otro líquido criogénico) a presión elevada puede parecer extremadamente paradójica desde el punto de vista térmico (incluso repelente) para el experto en la materia criogenista, en tales aplicaciones de enfriamiento (refrigeración) de productos alimentarios.
En efecto, es preciso considerar que la temperatura del nitrógeno líquido en sus condiciones tradicionales de utilización (presión que se sitúa típicamente en la proximidad de 1,5 a 2 bares) es próxima a los -190ºC, mientras que en la proximidad de 10 bares (punto medio de la gama de presión considerada aquí), su temperatura se estabilizará en la proximidad de los -180ºC, de ahí una pérdida térmica (frigorías) significativa.
Por lo tanto se ha permitido demostrar así una ganancia en los tiempos de ciclo de refrigeración de masas de carne, pasando CO_{2} líquido al nitrógeno líquido bajo presión (entre 5 y 15 bares), permitiendo dividir los tiempos de ciclo entre dos.
El procedimiento de refrigeración de una masa de producto alimentario contenida en un recinto (por ejemplo un aparato del tipo artesa o mezclador o amasador), según la invención, según el cual se inyecta el líquido criogénico distinto del CO_{2} en el seno de la masa de producto, por la parte baja del recinto, se caracteriza porque la presión del líquido inyectado es superior o igual a 5 bares, y porque se sitúa preferentemente entre 5 y 15 bares.
Incluso si la invención se aplica muy ampliamente a cualquier sustancia criogénica utilizada en su sentido más amplio en forma líquida a partir de un aprovisionamiento difásico líquido/vapor, incluyendo por consiguiente nitrógeno líquido, argón líquido o también oxígeno líquido, encuentra una aplicación muy particular y ventajosa en la utilización de nitrógeno líquido.
Se habrá comprendido con la lectura de lo que antecede, los ``líquidos criogénicos'' considerados por la presente invención excluyen el CO_{2} por los motivos técnicos y económicos ya ampliamente desarrollados.
Según una forma ventajosa de realización de la invención, el líquido criogénico se inyecta en el aparato por medio de al menos una boquilla de inyección, que comprende un cuerpo de forma cilíndrica, rodeado por la totalidad o parte de su longitud por un tubo concéntrico, definiendo entre el cuerpo y el tubo un espacio anular aislante.
Si se pudiera utilizar un espacio anular lleno de aire, se preferirá sin embargo utilizar un espacio anular lleno de un material escasamente conductor como un polímero, tal como el Teflón o incluso una poliamida, o bien de forma ventajosa, un polietileno, por ejemplo del tipo HD1000.
Según uno de los modos ventajosos de realización de la invención, la o las boquilla(s) de inyección son alimentadas con líquido criogénico por al menos una rampa de alimentación (distribución), así mismo conectada río arriba con una fuente de líquido criogénico utilizado, estando la rampa preferentemente situada en posición elevada con relación a la o las boquilla(s) de inyección.
Se comprenderá por la lectura de lo que antecede que el procedimiento según la invención podrá ser utilizado en aparatos de tipo y de geometría muy variados, utilizados en la industria para realizar la refrigeración de productos, que el producto sea allí agitado o no, por ejemplo en mezcladores de una sola pila, para los cuales se podrá entonces disponer de una sola boquilla o series de boquillas en uno de los lados del mezclador o incluso una boquilla o series de boquillas por cada lado del mezclador. Se puede igualmente considerar la utilización de un aparato de dos pilas (como las que se ilustrarán más adelante en el marco de las figuras de la presente solicitud), para las cuales será ventajoso utilizar a la altura de cada pila una boquilla o serie de boquillas de inyección.
Como se ha señalado anteriormente, la presente invención se basa en la utilización de un líquido criogénico a una presión significativa ya que debe ser superior o igual a 5 bares y que se sitúe preferentemente en el intervalo que oscila entre 5 y 15 bares. Para ello, una de las soluciones simples es utilizar directamente río arriba un almacenado de líquido a mediana presión que permita suministrar este líquido en la gama requerida.
No obstante, para tener en cuenta por ejemplo tensiones que puedan ser locales y relacionadas con el emplazamiento utilizador considerado (por ejemplo porque el emplazamiento sea ya descompresor de un almacenado de baja presión), puede ser necesario funcionar a partir de un aprovisionamiento inicial de líquido que no sea un almacenado de mediana presión sino que sea un almacenado tradicional a baja presión (presión próxima de 1,5 a 2 bares, incluso alcanzando, aunque más raramente, 3 bares). En tal caso, según una de las realizaciones posibles de la invención, partiendo de este aprovisionamiento inicial a baja presión, se transfiere el líquido criogénico a una capacidad intermedia, que se presuriza con la ayuda de una entrada de gas (por ejemplo nitrógeno gaseoso en el caso de un aprovisionamiento de nitrógeno líquido), con el fin de poder retirar líquido a presión más elevada (típicamente dentro de la gama requerida de 5 a 15 bares), para poder inyectar este líquido presurizado como se requiere según la invención por la parte baja del recinto.
Esta solución, por el hecho de que utiliza un líquido sub-enfriado, es sin embargo relativamente ventajosa energéticamente (no obstante la baja presión de la fuente de líquido criogénico utilizada).
El procedimiento según la invención puede además comprender una o varias de las características siguientes:
-
la capacidad (reserva) de la fuente inicial de líquido criogénico utilizada, y el consumo horario de líquido criogénico utilizado en el recinto para obtener la refrigeración buscada, son tales, que es necesario realizar una renovación (recarga) de la fuente a intervalos que permita que el líquido criogénico almacenado esté siempre en estado sub-enfriado;
-
se utiliza, en el conducto entre la fuente de líquido criogénico y el recinto, un medio que permita limitar la inyección de difásico en el recinto, tal como un purgador, un separador de fase, o un sub-enfriador;
-
el conducto entre la fuente de líquido criogénico y el recinto está desprovisto de medios que permiten limitar la inyección de difásico en el recinto, tal como un purgador, un separador de fase, o un sub-enfriador;
-
se procede, antes o después de la operación de refrigeración con la ayuda de un líquido criogénico según la invención, a una operación de barrido de la totalidad o parte del conducto entre la fuente de líquido criogénico y el recinto, con la ayuda de un gas de barrido, por ejemplo un gas neutro tal como el nitrógeno;
-
se procede, durante la operación de refrigeración con la ayuda de un líquido criogénico según la invención, a una o varias pausas, que permiten realizar una o varias operaciones de barrido de la totalidad o parte del conducto entre la fuente de líquido criogénico y el recinto, con la ayuda de un gas de barrido, por ejemplo un gas neutro tal como el nitrógeno (se procede entonces en tal caso a una o varias secuencias ``refrigeración con la ayuda del líquido criogénico/barrido con la ayuda de gas'');
Otras ventajas de la presente invención aparecerán más claramente en la descripción siguiente, dada a título ilustrativo pero en modo alguno limitativo, realizada en relación con los dibujos adjuntos para los cuales:
- la figura 1 es una representación esquemática de un mezclador (por ejemplo de carne) de dos pilas, utilizando por cada lado del mezclador, una serie de boquillas de inyección de nitrógeno líquido en la parte baja del mezclador según la invención;
- la figura 2 es una vista de detalle de la rampa de inyección presente en cada lado del mezclador de la figura 1;
- la figura 3 es una vista esquemática por encima del mezclador de la figura 1;
- la figura 4 es una representación esquemática general de una instalación que es adecuada para la realización de la invención;
- la figura 5 es una vista detallada en sección longitudinal de una boquilla de inyección del líquido criogénico según la invención;
- la figura 6 es una vista detallada en sección longitudinal de otro modo de realización de una boquilla de inyección del líquido criogénico según la invención.
Se aprecia en la figura 1 la parte inferior de un mezclador (por ejemplo un mezclador de carne) de dos pilas 2 y 3, para el cual se utiliza una serie de boquillas de inyección de nitrógeno líquido por cada lado del aparato.
Se ha simbolizado por la referencia 5 en la figura, las boquillas de inyección del líquido criogénico, que se conectan con la pared del mezclador, boquillas que son por sí mismas alimentadas a través de conductos flexibles 6 por una rampa de distribución y de alimentación 7, ventajosamente posicionada como es el caso en esta figura 1 en posición elevada con relación a las boquillas de inyección.
La estructura de las rampas 7 se detallará a continuación en el marco de la figura 2, mientras que la estructura de las boquillas de inyección 5 se detallará a continuación en el marco de la figura 5 y de la
\hbox{figura 6.}
Con el fin de no cargar inútilmente la figura, se ha representado, a la altura de la referencia 4, mediante simples cruces, los ejes de los árboles de los rotores del mezclador, un eje por pila del mezclador como se ha representado en la figura 1.
Como se podrá observar con la lectura de esta figura 1, la posición de las boquillas de inyección a lo largo de la pared de cada pila (ángulo beta), así como la inclinación de cada boquilla de inyección con relación a la horizontal (ángulo alfa), adoptan aquí valores ventajosos, con miras por un lado, a evitar que la trayectoria del chorro de líquido criogénico cruce los árboles y rotores del mezclador (evitar los riesgos de creación de puntos fríos), todo esto afectando a una porción máxima de la masa de producto a refrigerar contenida en el mezclador, pero igualmente por otro lado evitar, mediante la inclinación de la boquilla de inyección con relación a la horizontal, que durante la limpieza ulterior del mezclador con agua, este agua no pueda subir por el conducto de alimentación de líquido criogénico.
Se ha podido así considerar que un ángulo beta próximo a 45º con relación a la vertical proporciona muy buenos resultados, y que un ángulo alfa de al menos 10º con relación a la horizontal es una regulación que es ventajosa adoptar.
Se encuentra a nivel de la figura 2, una vista lateral del mezclador 1, que permite visualizar en mejores condiciones una de las rampas de distribución 7 que permiten alimentar con nitrógeno líquido, a través de los conductos flexibles 6, los diferentes puntos de inyección 8 a nivel de la pared del mezclador.
Por motivos de sencillez de lectura, no se ha representado aquí el detalle de las boquillas de inyección 5 que se conectan en los puntos 8.
Como resultará claramente para el experto en la materia, se ha ilustrado aquí (figuras 2 y 3) una situación donde se han previsto tres puntos de inyección en cada lado del mezclador, pero bien entendido el número de puntos de inyección, así como su posición en la pared (ángulos \alpha y \beta) deben ser, en cada caso, determinados en función del tamaño del mezclador, de la masa de producto a tratar o incluso del delta de temperatura a alcanzar al final del tratamiento.
Como se podrá apreciar con la lectura de esta figura 2, la rampa de alimentación 7 no está aquí constituida por una simple canalización rectilínea a la cual se conectarían los conductos flexibles 6, sino que adopta una estructura un poco más elaborada y ventajosa, para permitir que el flujo de nitrógeno líquido se reparta tan uniformemente como sea posible por todos los conductos flexibles, evitando en particular que uno u otro de los flexibles reciban una cantidad muy pequeña de fluido con relación a la que reciben los otros conductos flexibles: las rampas adoptan aquí una estructura de circuito, cerrado de forma circular por sus dos extremos, alimentada a nivel de uno de sus extremos por una electroválvula 9, estando los conductos flexibles 6 conectados con la porción rectilínea inferior de la rampa.
La figura 3 permite, en cuanto a la misma, visualizar mejor en vista por encima las dos rampas 7 de alimentación, posicionadas cada una a uno y otro lado del mezclador, alimentando cada una tres puntos de inyección a través de tres boquillas de inyección 5.
La utilización de una electroválvula 9, a título de válvula de regulación del caudal que alimenta cada rampa, es muy particularmente ventajosa para poder realizar una alimentación secuenciada de la rampa, lo cual conduce a ser mejor e incluso evitar la formación de puntos fríos sobre la pared del mezclador.
Por otro lado, si el modo de realización representado aquí comprende una electroválvula por rampa (por consiguiente una electroválvula para tres inyectores), se concibe que es igualmente posible, sin salirse del marco de la presente invención, posicionar una electroválvula por punto de inyección, justo río arriba del inyector.
Esta configuración de electroválvula(s) descentralizada(s) puede mostrarse ventajosa en algunos casos, por ejemplo para evitar las subidas de humedad procedente del aparato o recinto demasiado alto río arriba del conducto. Esta solución ``múltiples electroválvulas'' se muestra desde luego más costosa pero puede permitir un funcionamiento degradado utilizando menos inyectores en servicio en caso en que una u otra de las electroválvulas no funcione como consecuencia de un problema técnico.
La figura 4 proporciona, en cuanto a la misma, una vista más general de una instalación adecuada para la realización de la invención, donde se reconoce la presencia de un aprovisionamiento de nitrógeno líquido 11 de mediana presión (que se sitúa por ejemplo dentro de la gama de presión ventajosa que oscila entre 5 y 15 bares), al cual está conectada, a través de una válvula de cierre 12, un conducto de transferencia 10, que permite llevar el nitrógeno líquido a una o varias rampas de alimentación del mezclador 1.
El conducto de transferencia 10 es un conducto aislado apto para transferir un líquido criogénico tal como es conocido en sí por el experto en la materia de los gases.
No se han representado en el conducto, por motivos de sencillez, los medios que permiten limitar la inyección de difásico en el recinto, medios que pueden resultar ventajosos en algunas circunstancias (según la configuración local pero igualmente según el producto a refrigerar). Pero se concibe que estos medios son bien conocidos por el experto en la materia de los gases, en particular por el experto en la materia de los conductos criogénicos, tales que incluyan particularmente purgadores, o separadores de fase, o incluso sub-enfriadores (baños de nitrógeno líquido por el cual se hace pasar la canalización de líquido criogénico con el fin de sub-enfriar el líquido criogénico y compensar así las entradas de calor).
Sólo queda, y es una de las ventajas significativas de la presente invención con relación a las características del procedimiento descrito en el documento EP-744.578 ya citado, que la utilización según la presente invención de medios en el conducto que permiten limitar la inyección difásica en el recinto es en la inmensa mayoría de los casos innecesaria.
En efecto, las condiciones de presión (y de caudal generalmente necesarias para un emplazamiento utilizador dado) realizadas permiten poner en frío el conducto mucho más rápidamente que habitualmente: a baja presión la puesta en frío de un conducto puede tomar corrientemente ½ hora mientras que aquí a presión elevada, se obtiene cuanto más en dos minutos una puesta en frío del conducto y un líquido sustancialmente libre en el extremo del conducto a la entrada del recinto.
La figura 5 permite visualizar un ejemplo de boquilla de inyección 5 según la invención, conectada con la pared 16 del mezclador 1, y que se presenta por consiguiente en forma de un cuerpo cilíndrico 13, rodeado en su totalidad o parte de su longitud por un tubo concéntrico 14, que permite así definir entre el cuerpo y el tubo, un espacio anular aislante 17 ventajosamente lleno de un material polímero.
Se ha centrado voluntariamente esta figura en la boquilla propiamente dicha, por consiguiente no se ha representado el modo con el cual se alimenta con líquido criogénico, por ejemplo por medio de un flexible.
El inyector 13 está por otro lado rodeado por un manguito aislante exterior 15, por ejemplo metálico.
La figura 6 permite visualizar otro ejemplo de boquilla de inyección según la invención, conectada con la pared 16 del mezclador, y que se presenta en forma de un tubo cilíndrico metálico 18 de inyección, rodeado sobre una parte de su longitud por un tubo concéntrico metálico 19, que define entre los dos tubos un espacio anular aislante 20 lleno para el modo de realización representado por un polietileno del tipo HD1000.
Una instalación tal como la ilustrada en el marco de las figuras 1 a 3 ha sido utilizada para la realización del procedimiento según la invención con el fin de refrigerar masas de carne picada con la ayuda de nitrógeno líquido, sustituyendo el CO_{2} líquido tradicionalmente utilizado antes, en inyección por la parte baja de un aparato de tipo mezclador.
La materia prima utilizada era carne de vaca picada (picado relativamente grueso) con el 15% de materia grasa, de la cual era preciso realizar la refrigeración en el mezclador, antes de las operaciones ulteriores de formación y congelación.
La carne llegaba al mezclador a una temperatura inicial próxima a 3ºC, luego procedente de una cámara fría.
La capacidad del mezclador era próxima a la tonelada de carne.
Como se ha señalado anteriormente con referencia a las figuras 1 a 3, se ha utilizado por consiguiente una serie de 6 boquillas de inyección de nitrógeno líquido en la parte baja del mezclador, 3 boquillas para cada pila del mezclador.
La presión del líquido criogénico inyectada era próxima a los 10 bares.
Se ha podido así someter a prueba masas de carne que oscilan entre aproximadamente los 600 kg por tonelada, tratándose en cada caso de medir la temperatura inicial de la carne entrante (próxima a 3ºC), su temperatura final, el consumo de nitrógeno líquido para realizar la operación (expresada a continuación por litro/kg de carne) así como la temperatura de los gases fríos de extracción (recuperados en la parte alta del mezclador).
Los resultados observados pueden resumirse de la forma siguiente:
-
una temperatura final de la carne próxima a -1,2ºC, por un consumo de nitrógeno líquido bajo ya que se sitúa por término medio en los alrededores de 0,2 a 0,5 litros por kilogramo de carne tratada (el consumo en dióxido de carbono en estos mismos casos sería aproximadamente de 0,35 kg por kg de carne);
-
una temperatura de salida muy homogénea en toda la masa de carne tratada;
-
los operadores habituales de la instalación están no solamente satisfechos con la calidad de los productos así tratados, sino que no observan diferencia notable en comparación con un tratamiento realizado habitualmente con CO_{2};
-
la temperatura de salida de los gases, que es próxima a los -50ºC prueba que la mayor parte del calor específico del gas ha sido transferida (buenos rendimientos en términos de transferencia térmica);
-
no se observa ningún atascamiento de los inyectores;
-
el fenómeno ``pop-corn'' observado durante una eventual operación ulterior de fritura se disminuye ampliamente incluso francamente se suprime;
-
se observa, con relación a una refrigeración con CO_{2} líquido, una ganancia de tiempo de ciclo que permite, según las condiciones elegidas, dividir el tiempo de ciclo entre dos;
-
teniendo en cuenta el número de mezcladores del emplazamiento (2), del consumo del emplazamiento (20000 litros/día de nitrógeno líquido para los dos mezcladores) y de la capacidad de almacenado de nitrógeno utilizado (50000 litros), el almacenado debía reaprovisionarse cada día o cada jornada y media, el líquido criogénico que se almacena se encuentra por consiguiente siempre en situación de sub-enfriamiento.

Claims (13)

1. Procedimiento de refrigeración de una masa de producto alimentario contenida en un recinto, con la ayuda de un líquido criogénico distinto del CO_{2}, según el cual se inyecta el líquido criogénico en el seno de la masa de materia, en la parte baja del recinto, caracterizado porque la presión del líquido inyectado es superior o igual a 5 bares, y preferentemente comprendida entre 5 y 15 bares.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el líquido criogénico se inyecta en el aparato con la ayuda de al menos una boquilla de inyección de forma cilíndrica, rodeada en la totalidad o parte de su longitud por un tubo concéntrico, que define entre la boquilla y el tubo, un espacio anular aislante.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la o las boquilla(s) de inyección se alimentan con líquido criogénico por al menos una rampa de distribución situada en posición elevada con relación a la o las boquillas.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el recinto es del tipo de artesa, mezclador o amasador, de una sola pila, y porque se inyecta el líquido criogénico en el recinto a través de una boquilla de inyección o serie de boquillas de inyección presentes por cada lado de la pila.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el recinto es del tipo artesa o mezclador o amasador de dos pilas, y porque se inyecta el líquido criogénico en el recinto a nivel de una boquilla de inyección o serie de boquillas de inyección presente por cada lado del recinto.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se utiliza, a título de líquido criogénico, nitrógeno líquido procedente de una fuente de presión media, de presión comprendida en el intervalo que va de 5 a 15 bares.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se utiliza, a título de líquido criogénico, nitrógeno líquido procedente de una fuente de baja presión, cuya presión se sitúa en el intervalo que va de 1 a 3 bares, y porque se conduce este nitrógeno líquido al aparato de la forma siguiente:
-
se dirige el líquido criogénico procedente del almacenado de baja presión a una capacidad tampón intermediaria;
-
se presuriza la capacidad con la ayuda de nitrógeno gaseoso;
-
se extrae de la capacidad tampón intermediaria líquido criogénico así presurizado para dirigirlo hacia la o las indicadas boquilla(s) de inyección.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se inyecta el líquido criogénico en el recinto de forma secuenciada.
9. Instalación de refrigeración de una masa de producto alimentario contenida en un recinto, con la ayuda de un líquido criogénico distinto al CO_{2}, que comprende:
-
un almacenado de presión media del líquido criogénico, cuya presión es superior o igual a 5 bares y que se sitúa preferentemente en el intervalo que oscila entre 5 y 15 bares;
-
al menos una boquilla de inyección, apta para inyectar el líquido en el seno de la masa de materia contenida en el recinto, a través de la pared de la parte baja del recinto;
-
un conducto de transferencia apto para alimentar la indicada al menos una boquilla de inyección a partir del líquido criogénico almacenado en el indicado almacenado de presión media.
10. Instalación según la reivindicación 9, caracterizada porque el indicado conducto de transferencia alimenta la o las boquilla(s) de inyección a través de al menos una rampa de distribución dispuesta en posición elevada con relación a la o cada boquilla de inyección.
11. Instalación según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque la o cada boquilla de inyección está formada por un cuerpo de forma cilíndrica rodeado por toda o parte de su longitud por un tubo concéntrico que define entre la boquilla y el tubo un espacio anular aislante.
12. Instalación de refrigeración de una masa de producto alimentario contenida en un recinto, con la ayuda de un líquido criogénico distinto de CO_{2}, que comprende:
-
un almacenado de baja presión del líquido criogénico, cuya presión se sitúa en el intervalo que va de 1 a 3 bares;
-
al menos una boquilla de inyección apta para inyectar el líquido en el seno de la masa de materia contenida en el recinto, a través de la pared de la parte baja del recinto;
-
una capacidad tampón de almacenado intermediario del líquido criogénico;
-
un primer conducto de transferencia apto para dirigir líquido procedente de dicho almacenado de baja presión en la capacidad tampón intermediaria;
-
medios de presurización del líquido almacenado en la capacidad tampón intermediaria, aptos para presurizar este líquido hasta una presión que se sitúa a un valor superior o igual a 5 bares, y preferentemente en el intervalo que va de 5 a 15 bares;
-
un segundo conducto de transferencia apto para dirigir líquido así presurizado procedente de la capacidad tampón intermediaria hacia el indicado recinto, para alimentar con líquido criogénico la o las indicadas boquilla(s) de inyección.
13. Instalación según la reivindicación 12, caracterizado porque la o las indicadas boquilla(s) de inyección se alimentan a través de al menos una rampa de distribución, conectada con el indicado segundo conducto de transferencia, estando dispuesta la o cada rampa de distribución en posición elevada con relación a la o las boquilla(s) de inyección.
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