BR112018012522B1

BR112018012522B1 - Métodos para escorva de um conjunto de tanque de armazenamento intermediário e para instalar um comutador, conjunto de tanque de armazenamento intermediário.

Info

Publication number: BR112018012522B1
Application number: BR112018012522-9A
Authority: BR
Inventors: Johannes VAN BALLEKOM
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance Sa
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2016-12-19
Publication date: 2022-10-04
Also published as: DK3393964T3; US20190337796A1; BR112018012522A2; EP3393964B1; WO2017108698A2; WO2017108698A3; US10745267B2; EP3393964A2; CN108430908B; CN108430908A

Abstract

Um conjunto de tanque de armazenamento intermediário (20) compreendendo uma linha de envase (26); uma máquina de envase (22); e um conjunto de válvulas terminais. O conjunto de tanque de armazenamento intermediário (20) compreende um comutador (24) sendo arranjado entre a dita máquina de envase (22) e o dito conjunto de válvulas terminais (23) para detectar um nível de produto e em resposta ao mesmo parar uma escorva de dito tanque de armazenamento intermediário (21) impedindo assim que o produto atinja dito conjunto de válvulas terminais.

Description

Campo técnico

[0001] A presente invenção refere-se a um aparelho e a um método para o armazenamento intermediário melhorado e, em particular, a um aparelho e a um método para o envase e armazenamento intermediário assépticos melhorados.

Fundamentos da invenção

[0002] Em muitas linhas de processamento de alimentos diferentes, o uso de um armazenamento intermediário antes de uma máquina de envase é empregado. Um exemplo de tal linha de processamento de alimentos é o processamento de produtos lácteos UHT (Ultra Alta Temperatura).

[0003] Um tanque asséptico é assim usado para armazenamento intermediário de produtos lácteos tratados com UHT. O fluxo do produto e as conexões do meio de serviço são colocados em sua válvula e módulo de controle. Um tanque asséptico pode ser usado em várias formas em linhas UHT, dependendo do projeto da planta e das capacidades das várias unidades nas linhas de processo e embalagem. Dois exemplos são: se uma das máquinas de acondicionamento parar inesperadamente, o tanque asséptico cuidará do produto excedente durante a parada; ou acondicionamento simultâneo de dois produtos. O tanque asséptico é primeiro enchido com um produto, suficiente para durar por um turno completo de acondicionamento. Em seguida, a planta UHT é transferida para outro produto, que é embalado diretamente na linha de máquinas de acondicionamento.

[004] Um ou mais tanques assépticos incluídos na linha de produção oferecem assim flexibilidade no planejamento da produção. O acondicionamento direto de uma planta UHT requer a recirculação de um volume extra mínimo de 300 litros por hora para manter uma pressão constante nas máquinas de envase. Os produtos que são sensíveis ao reprocessamento não podem tolerar isso e o excesso de capacidade necessário deve ser alimentado a partir de um tanque asséptico. Uma das principais vantagens de um tanque asséptico é que o produto é processado apenas uma vez e, em condições ideais. Isso sempre garantirá uma qualidade de produto consistente e melhor.

[005] O arranjo ideal de plantas UHT, de tanques assépticos e de máquinas de acondicionamento asséptico deve, portanto, ser decidido para cada processo individual.

[006] Um exemplo de um tanque de armazenamento intermediário asséptico atual é a série de tanques Tetra® Alsafe®.

[007] Acondicionamento asséptico foi definido como um procedimento consistindo de esterilização do material de acondicionamento ou recipiente, envase com um produto comercialmente estéril em um ambiente asséptico, e produção de recipientes que sejam fechados o suficiente para evitar a recontaminação, isto é, que sejam hermeticamente selados.

[008] Para produtos com longa vida útil não refrigerados, a embalagem também deve fornecer proteção quase completa contra luz e oxigênio atmosférico. Uma embalagem de leite de leite longa vida deve, portanto, ser de papelão de alta qualidade, intercalado entre camadas de plástico de polietileno. O termo “asséptico” implica a ausência ou exclusão de quaisquer organismos indesejáveis do produto, embalagem ou outras áreas específicas. “Hermético” é um termo usado para indicar propriedades mecânicas adequadas para excluir a entrada de bactérias na embalagem ou, mais estritamente, impedir a passagem de microrganismos e gás ou vapor para dentro ou para fora do recipiente.

[009] Como tal, é importante que o produto seja mantido asséptico até à máquina de envase.

[0010] As linhas de processo atuais empregam um conjunto de válvulas para regular o fluxo do armazenamento intermediário e das máquinas de envase para os tubos de envase. Em geral, recomenda-se que estes conjuntos de terminais de válvula sejam colocados a menos de 7 m da máquina de envase e, por vezes, sejam colocados pelo tanque de armazenamento intermédio para evitar que vapor ou fluidos escapem das válvulas e contaminem a área de envase estéril. A distância do conjunto de válvulas terminais para linha de envase real pode, assim, ser bastante grande. Uma distância nominal é de 30 metros.

[0011] No início da produção, antes que a máquina de envase conectada ao tanque de armazenamento intermediário possa ser iniciada, é necessário purgar o ar do tanque de armazenamento para a máquina de envase e, portanto, escorva da linha com o produto para a máquina de envase. Quando um tanque de armazenamento intermediário deve ser escorvado (ou seja, para despejar ou admitir fluido do produto no tanque para expelir o ar e escorvar a ação), a linha de envase é escorvada até o grupo ou conjunto de válvulas terminais. Isso é feito após a limpeza de um tanque, como os sistemas “Clean-In-Place” (CIP) e “Sterilized-In-Place” (SIP).

[0012] Isto resulta no fato de uma grande quantidade de produto, isto é, a quantidade que reside no tubo que vai do conjunto de válvulas terminais até à última máquina de envase, é envasada desnecessariamente. Se ela não for usada mais tarde, vai para o descarte.

[0013] Como a limpeza é muitas vezes feita centenas de vezes por ano, a perda não é insignificante. Por exemplo, um comprimento nominal de 30 metros da máquina de envase a partir do conjunto de válvulas terminais, a tubulação comporta aproximadamente 55 litros de produto. A um preço de $1 por litro de produto e uma limpeza de 250 vezes por ano, uma perda de $13.750 é causada a cada ano apenas pela limpeza.

[0014] Uma solução alternativa de menos limpeza introduziria um risco maior de um produto contaminado e também um produto de menor qualidade, já que a obstrução da tubulação também afetaria, por exemplo, o coeficiente de transferência de calor que afeta o tempo de espera.

[0015] A solução alternativa para recuperar o produto na perna estática após a produção e usar o produto recuperado na produção futura também apresenta um alto risco de contaminação do produto.

[0016] A solução alternativa para instalar o terminal do conjunto de linhas próximo à última máquina de envase tem o risco de contaminação do produto, e descargas de produto, vapor e CIP que interferem na operação da máquina de envase.

[0017] Consequentemente, um aparelho melhorado para armazenamento intermediário seria vantajoso para o qual esse desperdício de produto é evitado.

umário da invenção

[0018] É um objetivo da presente invenção mitigar, aliviar ou eliminar uma ou mais das deficiências acima identificadas na técnica e desvantagens isoladamente ou em qualquer combinação e resolver pelo menos o problema acima mencionado.

[0019] De acordo com um primeiro aspecto, estes e outros objetos são alcançados na totalidade, ou pelo menos em parte, por um método para escorva de um conjunto de armazenamento de tanque intermediário, dito método compreendendo escorva de um tanque de armazenamento intermediário; detectar um nível de produto em um tubo de envase entre uma máquina de envase e um conjunto de válvulas terminais e, em seguida, parar a escorva.

[0020] Em uma modalidade, o método compreende adicionalmente impedir que o produto atinja o dito conjunto de válvulas terminais.

[0021] Em uma modalidade, um comutador de nível detecta o nível do produto.

[0022] Em uma modalidade, o método compreende adicionalmente o fechamento de uma válvula de escorva arranjada a jusante do dito comutador sendo fechado cuja válvula de escorva impede que o ar migre de volta a montante da linha de envase.

[0023] Outro aspecto é fornecer um conjunto de tanque de armazenamento intermediário compreendendo uma linha de envase; uma máquina de envase; e um conjunto de válvulas terminais, em que o dito tanque de armazenamento intermediário é caracterizado por compreender um comutador sendo arranjado entre a dita máquina de envase e o dito conjunto de válvulas terminais para detectar um nível do produto e em resposta ao mesmo parar a escorva dos ditos intermediários do tanque de armazenamento impedindo assim que o produto atinja dito conjunto de válvulas terminais.

[0024] Em uma modalidade, o conjunto de tanque de armazenamento intermediário compreende adicionalmente uma válvula de escorva arranjada a jusante do dito comutador e arranjada para ser fechada para impedir que o ar migre a montante.

[0025] Outro aspecto consiste em fornecer um comutador a ser instalado entre uma máquina de envase e um conjunto de válvulas terminais de um conjunto de tanque de armazenamento intermediário compreendendo um tanque de armazenamento intermediário, estando o dito comutador arranjado para detectar um nível do produto durante a escorva do dito tanque de armazenamento intermediário e em resposta ao mesmo, parar a escorva do dito tanque de armazenamento intermediário, impedindo assim que o produto atinja o dito conjunto de válvulas terminais.

[0026] Um outro aspecto consiste em fornecer uma válvula de escorva a ser instalada entre um comutador e um conjunto de válvulas terminais de um conjunto de tanque de armazenamento intermediário, estando dita válvula de escorva arranjada para impedir a migração do ar a montante durante a escorva do dito conjunto de válvulas terminais.

[0027] Outro aspecto é proporcionar um método para instalar um comutador em um conjunto de tanque de armazenamento intermediário compreendendo um tanque de armazenamento intermediário e um conjunto de válvulas terminais, estando o dito comutador arranjado para detectar um nível de produto durante a escorva do dito tanque de armazenamento intermediário e em resposta ao mesmo parar a escorva do dito tanque de armazenamento intermediário evitando assim que o produto atinja o dito conjunto de válvulas terminais, compreendendo o dito método instalar dito comutador entre uma máquina de envase e o dito conjunto de válvulas terminais.

[0028] Um aparelho e método como aqui revelados podem ser usados beneficamente no processamento de alimentos e, de preferência, no tratamento UHT de produtos lácteos.

[0029] Geralmente, todos os termos usados nas reivindicações devem ser interpretados de acordo com o seu significado comum no campo técnico, a menos que explicitamente definido de outra forma aqui. Todas as referências a “um/uma/o [elemento, dispositivo, componente, meio, etapa, etc.]” devem ser interpretadas abertamente como se referindo a pelo menos um exemplo do elemento, dispositivo, componente, meio, etapa, etc., salvo indicação explícita em contrário.

Breve descrição dos desenhos

[0030] Os objetos acima, assim como objetos, características e vantagens adicionais da presente invenção, serão mais completamente verificados em referência à descrição detalhada ilustrativa e não-limitativa a seguir das modalidades preferidas da presente invenção, quando tomadas em conjunto com os desenhos, em que: figura 1 mostra uma vista esquemática geral de um conjunto de tanque de armazenamento intermediário; figura 2 mostra uma vista esquemática de um conjunto de tanque de armazenamento intermediário de acordo com uma modalidade dos ensinamentos da presente invenção; figura 3 mostra um fluxograma de um método geral de acordo com os ensinamentos da presente invenção; e figura 4 mostra um fluxograma de um método geral para melhorar um conjunto de tanque de armazenamento intermediário de acordo com os ensinamentos da presente invenção.

Descrição detalhada de modalidades preferidas da invenção

[0031] Figura 1 mostra uma vista esquemática geral de um conjunto de tanque de armazenamento intermediário 10 e como um tanque de armazenamento intermediário 11 é conectado a uma máquina de envase 12. O tanque de armazenamento intermediário 11 está também conectado a uma linha de processo, tal como uma linha de processo UHT 13.

[0032] No exemplo da figura 1, o tanque de armazenamento 11 atua como um tampão para pelo menos uma máquina de envase 12 (três são mostrados na figura 1), no entanto, deve ser notado que os ensinamentos da presente invenção também podem ser aplicados ao uso do tanque de armazenamento intermediário para envasar um segundo produto como foi descrito na seção de fundamentos da invenção.

[0033] A Figura 2 mostra uma vista esquemática de um conjunto de tanque de armazenamento intermediário de acordo com uma modalidade dos ensinamentos da presente invenção. Um conjunto de tanque de armazenamento intermediário 20 compreende um tanque de armazenamento intermediário 11, que deve ser conectado a uma máquina de envase 22.

[0034] Um conjunto de válvulas terminais 23 está conectado à última máquina de envase para envasar o produto.

[0035] Quando a linha de envase 26 (incluindo a máquina de envase 22 e o armazenamento intermediário 21) tiver sido limpa (ou após instalação), o produto é bombeado para o tanque de armazenamento intermediário 21 e através da linha de envase para a máquina de envase, tubos 26 e 26a até o terminal do conjunto de linhas 23. Os tubos 26 têm assim de ser escorvados a partir da máquina de envase 22 ou do armazenamento intermediário 21 até ao conjunto de válvulas terminais 23.

[0036] Para reduzir a quantidade de produto na porção estática 26A do tubo que conduz ao conjunto de válvulas terminais 23 da máquina de envase, os inventores realizaram, após raciocínio criterioso e inventivo, que introduzindo um comutador de nível 24, entre o tanque de armazenamento intermediário 21 (e a máquina de envase 22) e o conjunto de válvulas terminais 23, o tubo de envase 26 pode ser desligado e o tubo apenas necessita de ser escorvado para o comutador de nível 24. Colocar o comutador de nível adjacente a ou próximo do tanque de armazenamento intermediário 21 (ou a máquina de envase) reduz o comprimento do tubo estático 26A em pelo menos a distância nominal (de 30 metros), reduzindo assim a perda anual em dezenas de milhares de dólares por linha de envase.

[0037] O novo comutador de nível 24 está instalado a jusante da última máquina de envase e está arranjado para parar a escorva após um tempo pré-definido. O tempo pré-definido depende do design geral da linha de produção. O comutador de nível 24 é um comutador arranjado para fechar a linha de envase 26 à medida que o nível de produto é atingido. O comutador é, portanto, ativado pelo nível crescente de produto que indica que o tanque de armazenamento intermediário 21 foi envasado ou escorvado.

[0038] Ao introduzir o comutador de nível 24, a linha de envase pode ser arranjada de modo que principalmente o ar passe para o conjunto de válvulas terminais 23. O produto fica assim retido a montante do novo comutador de nível 24 e reduz o desperdício do produto.

[0039] Em uma modalidade, uma válvula de escorva 25 está arranjada cerca de 1 metro a jusante do comutador de nível 24 para evitar que o ar (estéril) migre de volta para a máquina de envase.

[0040] A válvula de escorva é mantida aberta durante a pré- esterilização e limpeza (como através dos sistemas CIP).

[0041] Em uma modalidade, a válvula de escorva é uma válvula asséptica.

[0042] Em uma modalidade, a válvula de escorva é uma válvula de retenção.

[0043] Ao impedir que o produto atinja o conjunto de válvulas terminais 23, o risco de queima no distribuidor é diminuído, uma vez que o produto também é impedido de ficar em contato com as superfícies da válvula quente, que são causadas pelas barreiras de vapor no conjunto de válvulas terminais. Portanto, como um benefício secundário, como o produto não mais repousa no final do conjunto de linhas, um conjunto de válvulas terminais com baixa incrustação não é mais necessário.

[0044] Durante a escorva, precisou-se controlar a taxa na qual o produto desloca o ar. Por essa razão, a válvula 25 pode ser uma válvula de estrangulamento que pode abrir parcialmente durante a escorva, mas totalmente aberta durante o CIP e SIP. Alternativamente, a válvula pode ser uma válvula de bloqueio com um orifício feito no plugue, aberto para CIP e SIP. A válvula de retenção a jusante da válvula 26 impede a passagem de ar de volta para a máquina de envase.

[0045] Figura 3 mostra um fluxograma de um método geral de acordo com os ensinamentos da presente invenção para reduzir o desperdício do produto ao escorvar um tanque de armazenamento intermediário.

[0046] Um tanque de armazenamento intermediário 21 é escorvado 31, e um comutador de nível arranjado entre a máquina de envase 22 e um conjunto de válvulas terminais 23 detecta um nível de produto 32 em um tubo de envase e a escorva é interrompida 34, possivelmente após um tempo pré- definido, e evita-se que o produto 35 alcance o conjunto de válvulas terminais 23. Em uma modalidade, uma válvula de escorva é fechada 33 depois ou ao mesmo tempo em que o comutador de nível 24 é ativado.

[0047] O comutador 26 pode ser adicionado a um conjunto de tanque de armazenamento intermediário 20 existente como parte de um serviço ou uma melhoria, ou pode fazer parte do conjunto de tanque de armazenamento intermediário após a instalação.

[0048] Figura 4 mostra um fluxograma para tal melhoria, onde um comutador é instalado 41 entre uma máquina de envase 22 e um conjunto de válvulas terminais 23. Alternativamente, uma válvula de escorva 25 também é instalada para impedir que o ar migre para cima.

[0049] Entende-se que outras variações na presente invenção são contempladas e, em alguns casos, algumas características da invenção podem ser empregadas sem um uso correspondente de outras características. Por conseguinte, é adequado que as reivindicações anexas sejam construídas amplamente de uma maneira consistente com o escopo da invenção.

[0050] Além disso, a invenção foi principalmente descrita com referência a algumas modalidades. No entanto, como é facilmente entendido por uma pessoa versada na técnica, outras modalidades diferentes das descritas acima são igualmente possíveis dentro do escopo da invenção.

Claims

1. Método para escorva de um conjunto de tanque de armazenamento intermediário (20), caracterizado pelo fato de que dito método compreende: escorvar um tanque de armazenamento intermediário; e detectar um nível de produto em um tubo de envase (26) entre uma máquina de envase (22) e um conjunto de válvulas terminais (23) e depois parar a escorva.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente impedir que o produto alcance o dito conjunto de válvulas terminais (23).

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que um comutador de nível (24) detecta o nível do produto.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que dito método compreende adicionalmente o fechamento de uma válvula de escorva (25) arranjada a jusante do dito comutador (26) após o comutador (24) ter fechado em que a válvula de escorva (25) impede que o ar migre de volta a montante da linha de envase (26).

5. Conjunto de tanque de armazenamento intermediário (20), caracterizado pelo fato de que compreende: uma linha de envase (26); uma máquina de envase (22); e um conjunto de válvulas terminais, em que dito conjunto de tanque de armazenamento intermediário (20) compreende um comutador (24) sendo arranjado entre a dita máquina de envase (22) e dito conjunto de válvulas terminais (23) para detectar um nível de produto e em resposta ao mesmo parar uma escorva do dito tanque de armazenamento intermediário (21) impedindo assim que o produto atinja o dito conjunto de válvulas terminais (23).

6. Conjunto de tanque de armazenamento (20) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma válvula de escorva (25) arranjada a jusante do dito comutador (24) e arranjada para ser fechada para evitar que o ar migre a montante.

7. Método para instalar um comutador (26) em um conjunto de tanque de armazenamento intermediário (20), caracterizado pelo fato de que compreende um tanque de armazenamento intermediário (21) e um conjunto de válvulas terminais (23), estando o dito comutador arranjado para detectar um nível de produto durante a escorva do dito tanque de armazenamento intermediário (21) e em resposta ao mesmo parar a escorva do dito tanque de armazenamento intermediário (21) impedindo assim que o produto alcance o dito conjunto de válvulas terminais (23), dito método compreendendo instalar o dito comutador (26) entre uma máquina de envase (22) e o dito conjunto de válvulas terminais (23).