ES2327769T3 - Dispositivo para generar y mantener una atmosfera artificial en un contenedor de almacenamiento o transporte. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para generar y mantener una atmósfera artificial en un contenedor de almacenamiento o de transporte (1), en particular para productos alimenticios, con un dispositivo de refrigeración para enfriar el recinto interior del contenedor, con un dispositivo generador de nitrógeno (13) para generar un contenido de nitrógeno superior en la atmósfera del contenedor (1) así como con un dispositivo de tratamiento del aire comprimido en el que se comprime, depura y seca el aire ambiente aportado desde el exterior del contenedor, y se conduce al contenedor el aire así tratado a través del dispositivo generador de nitrógeno (13), presentando para ello el dispositivo de tratamiento de aire comprimido una conexión en serie de un compresor (2), un ciclón separador (6) y un secador por adsorción (12), caracterizado porque entre el compresor (2) y el ciclón separador (6) está intercalado un primer dispositivo de refrigeración (3) para enfriar el aire comprimido del compresor (2) mediante aire exterior, porque a continuación del primer dispositivo de refrigeración (3) está conectado un segundo dispositivo de refrigeración (7) que se encuentra para enfriar el aire comprimido por medio de la atmósfera del contenedor en el contenedor (1), y porque el secador por adsorción y el dispositivo generador de nitrógeno se encuentran en el espacio interior del contenedor, pudiendo devolverse opcionalmente a la atmósfera del contenedor (1) una parte del condensado separado en el ciclón separador o en por lo menos uno de los dispositivos de refrigeración (3, 7).
Description
Dispositivo para generar y mantener una
atmósfera artificial en un contenedor de almacenamiento o
transporte.
La invención se refiere a un dispositivo para
generar y mantener una atmósfera artificial en un contenedor de
almacenamiento o transporte, en particular para productos
alimenticios, conforme al preámbulo de la reivindica-
ción 1.
ción 1.
Para el transporte o almacenamiento de productos
alimenticios durante un período de tiempo prolongado es conocido el
hecho de someter los productos alimenticios a una atmósfera
artificial en la que se haya incrementado notablemente el contenido
de nitrógeno frente a una atmósfera normal. Para ello se ajusta el
contenido de nitrógeno elevándolo hasta un 98% mientras que el
contenido de oxígeno se reduce aproximadamente al 2%, de modo que
estos productos alimenticios se someten en cierto modo a una
hibernación, y por lo tanto durante el período de almacenamiento no
están sometidos a ninguna formación de putrefacción ni maduración
posterior a la recogida. Generalmente los productos alimenticios se
enfrían adicionalmente, dependiendo la temperatura de enfriamiento
de la clase de producto alimenticio.
Por el documento DE 102 16 518 B4 se conoce un
procedimiento y un dispositivo para generar una atmósfera artificial
en un contenedor de almacenamiento o de transporte, en el que un
compresor de aire hace pasar al contenedor de almacenamiento o de
transporte el aire comprimido procedente del exterior, a través de
una membrana de separación de gas, para generar una atmósfera
artificial con proporción aumentada de nitrógeno. El contenido de
humedad del aire comprimido alimentado se reduce mediante un
dispositivo de deshumidificación. Como dispositivo de
deshumidificación se utiliza allí una membrana de deshumidificación,
donde por lo menos una parte de la humedad segregada del aire
comprimido en la membrana de deshumidificación se vuelve a añadir al
flujo de gas que se deriva de la membrana de separación de gas
situada a continuación, y de este modo se introduce en el
contenedor de almacenamiento o transporte.
Si bien para este fin es posible utilizar una
membrana de deshumidificación, se ha visto en la práctica que una
membrana de deshumidificación de esta clase es relativamente
delicada y propensa a averías en condiciones de trabajo rudas tales
como surgen durante el transporte sobre buques de alta mar o en el
transporte en contenedores sobre vehículos. Además, el volumen de
aparatos necesarios para ajustar la humedad en el contenedor de
almacenamiento o de transporte es relativamente alto.
Es sabido que el grado de rendimiento de una
membrana de nitrógeno es tanto mayor cuanto menor sea la humedad de
flujo de aire que pasa a través de la membrana de nitrógeno.
Mediante el empleo de la membrana de deshumidificación indicada, si
bien se puede deshumidificar la corriente de aire, sin embargo el
grado de deshumidificación de una membrana de deshumidificación no
es siempre suficiente para establecer la sequedad necesaria del
flujo de gas.
Por el documento DE 101 43 527 C2 se conoce un
dispositivo para el acondicionamiento de un volumen controlado de
atmósfera en el que para deshumidificar el aire comprimido se emplea
un secador de adsorción en lugar de una membrana de
deshumidificación. De un ciclón separador intercalado entre un
compresor y el secador por adsorción se extrae condensado, y se
inyecta en el contenedor a través de una válvula de aguja que se
encuentra en el flujo de gas desde la membrana de nitrógeno al
contenedor.
Se ha visto que el objeto de esta publicación no
está optimizado ya que en este caso el grado de separación de
humedad no es especialmente elevado y la instalación no está
optimizada.
Por último, también el documento EP 0 489 413 A1
muestra un sistema para el control de la humedad para un contenedor
con atmósfera controlada. Allí se segrega la humedad del aire
comprimido después de hacer pasar el aire comprimido a través de un
intercambiador de calor regenerativo y un radiador. El aire
comprimido enfriado se hace pasar a contracorriente a través de un
filtro de coalescencia y de un segundo filtro a través del
intercambiador de calor regenerativo y a continuación por un
separador tal como un filtro molecular o un separador de membrana.
En el intercambiador de calor regenerativo se vuelve a calentar el
aire comprimido antes de conducirlo al separador.
La invención tiene como objetivo describir un
dispositivo para generar y mantener una atmósfera artificial en un
contenedor de almacenamiento o de transporte, en particular para
productos alimenticios, que permita un alto grado de separación
para la humedad, sea de construcción sencilla y robusta y se pueda
controlar con facilidad.
Este objetivo se resuelve mediante la invención
descrita en la reivindicación 1. Unos perfeccionamientos ventajosos
de la invención se describen en las reivindicaciones
subordinadas.
De acuerdo con el preámbulo de la reivindicación
1, la invención parte de un dispositivo para generar una atmósfera
artificial, que contiene un dispositivo de refrigeración para
enfriar el espacio interior del contenedor, con un dispositivo
generador de nitrógeno para generar un contenido superior de
nitrógeno en la atmósfera del contenedor y un dispositivo de
tratamiento del aire comprimido en el que el aire ambiente conducido
desde el exterior del contenedor se comprime, depura y seca. El
aire allí tratado se incrementa en cuanto a su contenido en
nitrógeno por medio del dispositivo generador de nitrógeno y se
conduce al contenedor. El dispositivo de tratamiento del aire
comprimido contiene para ello dispuestos uno a continuación de otro
un compresor, un ciclón separador y un secador por adsorción.
De acuerdo con la invención, entre el compresor
y el ciclón separador está intercalado un primer dispositivo de
refrigeración para enfriar el aire comprimido del compresor mediante
aire exterior. A continuación del primer dispositivo de
refrigeración está dispuesto un segundo dispositivo de refrigeración
que se encuentra dentro del contenedor. El secador por adsorción y
el dispositivo generador de nitrógeno se encuentran en el interior
del contenedor, mientras que una parte del condensado separado en el
ciclón separador o en por lo menos uno de los dispositivos de
refrigeración se puede conducir opcionalmente a la atmósfera del
contenedor.
En la invención se emplean por lo tanto dos
dispositivos de refrigeración, concretamente un primer dispositivo
de refrigeración dispuesto a continuación del compresor y que
permite poder separar una gran parte del condensado a través de un
ciclón separador. El segundo dispositivo de refrigeración se
encuentra dentro del mismo contenedor, de modo que así se puede
conseguir una considerable reducción de la temperatura del aire
comprimido, lo que da lugar a un nuevo incremento del grado de
rendimiento del secador por adsorción dispuesto a continuación.
A continuación del secador por adsorción está
conectado preferentemente un filtro de polvo para depurar el aire
que se conduce al filtro de adsorción.
A continuación de los dos dispositivos de
refrigeración hay preferentemente otro ciclón separador del cual
también se puede evacuar condensado, o un filtro para la separación
de polvo fino y de aerosoles.
Durante el enfriamiento en el segundo
dispositivo de refrigeración dentro del contenedor se produce
condensado en el mismo dispositivo de refrigeración, que procede
del producto almacenado existente en el contenedor, y que se puede
recoger adecuadamente. Este condensado se puede volver a inyectar en
el contenedor a través de un dispositivo transportador, por ejemplo
una bomba, para mantener el contenido de humedad del contenedor
relativamente constante. El condensado segregado de los ciclones
separadores se depura preferentemente y se limpia de aceite que es
aportado al aire comprimido especialmente a través del compresor.
Por este motivo se prefiere inyectar en la atmósfera del contenedor
únicamente el condensado depurado. La cantidad de condensado
inyectado depende de la humedad necesaria en el contenedor, y se
puede determinar mediante un sensor y ajustar adecuadamente.
La invención se describe a continuación con
mayor detalle sirviéndose de un ejemplo de realización. La única
figura muestra una vista esquemática de una planta de tratamiento
para la generación de una atmósfera artificial en un contenedor de
transporte o de almacenamiento.
La figura muestra esquemáticamente un contenedor
1, que puede ser por ejemplo un contenedor estándar o un
semi-remolque de un camión o el correspondiente
contenedor de almacenamiento o transporte. El contenedor 1 contiene
un dispositivo de refrigeración que no está representado y que sirve
para el enfriamiento de los productos alimenticios almacenados o
transportados en el contenedor. La temperatura ajustada mediante el
dispositivo de refrigeración en el interior del contenedor es de por
ejemplo 2-8ºC.
Al contenedor 1 le corresponde además un
dispositivo generador de nitrógeno, mediante el cual se establece
una atmósfera artificial en el contenedor, al incrementar el
contenido de nitrógeno, elevándolo por ejemplo al 98%. Este
dispositivo se describe a continuación con detalle:
Para generar la atmósfera de nitrógeno se
comprime el aire ambiente alimentado desde el exterior del
contenedor en un compresor 2, y se enfría en un primer dispositivo
de refrigeración. El compresor 2 es accionado por el motor del
compresor 4. En el caso del primer dispositivo de refrigeración 3 se
trata de un enfriamiento por aire mediante aire exterior a través
del primer ventilador 5. El aire exterior comprimido y enfriado se
conduce ahora a través de un (primer) ciclón separador 6 en el que
se separa condensado y se evacua hacia el exterior. El condensado o
el aire comprimido se pueden seguir depurando mediante la inclusión
de filtros, que no están representados, especialmente si el
contenido de aceite en el aire comprimido es demasiado grande.
El aire comprimido que sale del ciclón separador
6 se conduce ahora a un segundo dispositivo de refrigeración 7 que
se encuentra en el interior del contenedor 1. El enfriamiento tiene
lugar mediante el aire ambiente del dispositivo de refrigeración 7,
es decir de la atmósfera ya enfriada que se encuentra en el
contenedor 1. Debido a la diferencia de temperatura obtenida de
este modo entre la temperatura del aire comprimido y la temperatura
del aire de refrigeración se obtiene un grado de rendimiento
especialmente alto de enfriamiento del aire comprimido. También el
segundo dispositivo de refrigeración se enfría mediante un
ventilador.
A continuación del segundo dispositivo de
refrigeración 7 sigue, o bien un segundo ciclón separador 8, cuyo
condensado segregado se puede evacuar a través de una válvula 10 y
de una descarga 9, o un filtro fino que sirve para la separación de
partículas y/o también gotitas, y que puede estar realizado como
cartucho de filtro.
El aire de refrigeración se conduce ahora a
través de un secador por adsorción 12 en el que se sigue secando el
aire comprimido. El condensado que ha sido separado en el secador
por adsorción se evacua a través de la descarga 15. A continuación
del secador por adsorción 12 puede estar dispuesto también un tercer
ciclón separador 11 cuyo condensado también se puede evacuar a
través de la descarga, controlado por medio de una válvula. El aire
comprimido que sale del ciclón separador 11 se conduce ahora a una
membrana de nitrógeno 13. En lugar del ciclón separador 11 se puede
emplear también para la separación de polvo finísimo y de aerosoles
un filtro finísimo o microfiltro, que también puede estar realizado
como cartucho de filtro.
El gas O_{2} que sale de la membrana de
nitrógeno 13 se evacua a la atmósfera a través de la descarga 14.
La atmósfera restante que sale de la membrana de nitrógeno 13 con un
contenido superior de N_{2} atraviesa ahora un grupo de válvulas
17 y se introduce en el contenedor 1. Después que haya transcurrido
una cierta fase de inicialización se establece entonces en el
contenedor 1 una atmósfera artificial que contiene aproximadamente
un 98% de nitrógeno y aprox. un 2% de oxígeno.
Para ajustar y mantener el contenido de humedad
de la atmósfera artificial se aporta humedad a través de una tobera
19, que se encuentra en el contenedor 1, a través de una instalación
de humidificación 21. La humedad se obtiene a través de la entrada
22 de las descargas de condensado de los ciclones separadores 6 y/o
8, 11 así como del secador por adsorción 12, a través de las
descargas 15 y 9. Además se puede recoger también el condensado que
se produce en el segundo dispositivo de refrigeración 7, que se
obtiene p.ej. mediante la descongelación periódica de hielo, y que
se devuelve al contenedor 1 a través del dispositivo de
humidificación.
Del flujo de nitrógeno conducido a través del
grupo de válvulas 17 se conduce un volumen parcial, controlado por
medio de la válvula 18 a la tobera 19, a la que por otra parte se
conduce humedad cedida por el dispositivo humidificador 21
procedente de la descarga 23, de modo que la tobera 19 pulveriza
dentro del contenedor 1 la humedad aportada.
La instalación se puede utilizar también para
ajustar el contenido de CO_{2} en el contenedor. Para este fin
está prevista una válvula de regulación 16 a través de la cual se
puede desacoplar aire fresco procedente de la conducción que va a
la membrana de nitrógeno 13, que entonces se pasa al contenedor 1.
La válvula de regulación puede estar realizada como válvula
proporcional analógica.
Al contenedor se conduce por lo tanto nitrógeno
controlable y aire fresco, de modo que así se puede controlar la
proporción entre nitrógeno y CO_{2}. La proporción de O_{2} en
el contenedor, que va aumentando al añadir aire fresco, se puede
volver a estabilizar mediante una mayor alimentación de
nitrógeno.
En conjunto, esta solicitud permite de forma
sencilla controlar el contenido de N_{2}, O_{2} y CO_{2}, y
también regularlo si existen los correspondientes sensores y
elementos de ajuste.
Este principio de forma de proceder se puede
aplicar especialmente durante el transporte de mercancías con un
alto nivel de respiración. Así el O_{2} y el CO_{2} se pueden
ajustar a valores cualesquiera entre el 3 y el 10%.
Si para determinadas aplicaciones fuera
necesario se puede inyectar en el contenedor opcionalmente CO_{2}
adicional procedente de bombonas exteriores o a través de otros
dispositivos de generación de CO_{2}, tal como por un Scrubber de
CO_{2}, que separa por filtración CO_{2} de los gases de escape
diesel.
Mediante un equipo de control 20 se pueden
controlar, regular y ajustar los diferentes componentes del
dispositivo, en particular se controlan a través del equipo de
control 20 el compresor, las válvulas de descarga del ciclón
separador y el grupo de válvulas 17. El aparato de control sirve
además para ajustar en el contenedor 1 el contenido de nitrógeno,
el contenido de oxígeno y la humedad. Para ello el grupo de válvulas
17 dispone de los correspondientes equipos de medida y válvulas de
ajuste. Además del contenido de nitrógeno y de oxígeno así como de
la humedad en el contenedor 1 se puede controlar también el
contenido de CO_{2}.
Para mejorar el grado de rendimiento del
conjunto del dispositivo los grupos de trabajo de los segundos
intercambiadores de calor 7, de los segundos ciclones separadores
8, del secador por adsorción 12, del tercer ciclón separador 11 y
de la membrana de nitrógeno 13 se encuentran dentro del contenedor
1, preferentemente en un compartimiento separado que sin embargo
tiene intercambio de aire con el restante recinto del contenedor. De
este modo, estos dispositivos pueden funcionar en una atmósfera
refrigerada de forma que trabajen con un grado de rendimiento
superior y no requieran refrigeración independiente.
- 1
- Contenedor
- 2
- Compresor
- 3
- Primer dispositivo de refrigeración
- 4
- Motor del compresor
- 5
- Primer ventilador
- 6
- Ciclón separador
- 7
- Segundo dispositivo de refrigeración
- 8
- Segundo ciclón separador
- 9
- Descarga
- 10
- Válvula
- 11
- Tercer ciclón separador
- 12
- Secador por adsorción
- 13
- Membrana de nitrógeno
- 14
- Descarga de O_{2}
- 15
- Salda de condensado
- 16
- Válvula de regulación
- 17
- Grupo de válvulas
- 18
- Válvula
- 19
- Tobera
- 20
- Equipo de control
- 21
- Instalación de humidificación
- 22
- Entrada
- 23
- Salida.
Claims (8)
1. Dispositivo para generar y mantener una
atmósfera artificial en un contenedor de almacenamiento o de
transporte (1), en particular para productos alimenticios, con un
dispositivo de refrigeración para enfriar el recinto interior del
contenedor, con un dispositivo generador de nitrógeno (13) para
generar un contenido de nitrógeno superior en la atmósfera del
contenedor (1) así como con un dispositivo de tratamiento del aire
comprimido en el que se comprime, depura y seca el aire ambiente
aportado desde el exterior del contenedor, y se conduce al
contenedor el aire así tratado a través del dispositivo generador de
nitrógeno (13), presentando para ello el dispositivo de tratamiento
de aire comprimido una conexión en serie de un compresor (2), un
ciclón separador (6) y un secador por adsorción (12),
caracterizado porque entre el compresor (2) y el ciclón
separador (6) está intercalado un primer dispositivo de
refrigeración (3) para enfriar el aire comprimido del compresor (2)
mediante aire exterior, porque a continuación del primer dispositivo
de refrigeración (3) está conectado un segundo dispositivo de
refrigeración (7) que se encuentra para enfriar el aire comprimido
por medio de la atmósfera del contenedor en el contenedor (1), y
porque el secador por adsorción y el dispositivo generador de
nitrógeno se encuentran en el espacio interior del contenedor,
pudiendo devolverse opcionalmente a la atmósfera del contenedor (1)
una parte del condensado separado en el ciclón separador o en por lo
menos uno de los dispositivos de refrigeración (3, 7).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque a continuación del ciclón separador (12)
está conectado un filtro de polvo para depurar el aire conducido a
través del intercambiador de calor regenerativo (12).
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque entre el segundo dispositivo de
refrigeración y el ciclón separador está situado un separador de
polvo y/o de gotitas, en particular un segundo ciclón separador
(8).
4. Dispositivo según la reivindicación 1, 2 ó 3,
caracterizado porque a continuación de la descarga de
condensado del primer (6) y/o del segundo ciclón separador (8) está
dispuesto un filtro para la depuración del condensado antes de su
inyección en el contenedor.
5. Dispositivo según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
condensado separado en el segundo dispositivo de refrigeración se
puede conducir a la atmósfera del contenedor a través de un
dispositivo transportador.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque el dispositivo transportador es una
bomba que conduce el condensado que ha sido separado en el segundo
dispositivo de refrigeración a una tobera de inyección controlable
para inyectar el condensado en la atmósfera del contenedor.
7. Dispositivo según una de las diversas
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque de la
atmósfera introducida en el contenedor (1) se separa una parte
controlable y junto con el condensado separado de uno de los
ciclones separadores o de un dispositivo de refrigeración se
conduce al contenedor (1) a través de una tobera de inyección (19)
de forma controlada y/o regulada.
8. Dispositivo según una de las diversas
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una parte
del aire comprimido alimentado al dispositivo generador de nitrógeno
se puede pasar al contenedor (1) a través de una válvula de
regulación (16).
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