IT202000026218A1

IT202000026218A1 - Scambiatore anidro

Info

Publication number: IT202000026218A1
Application number: IT102020000026218A
Authority: IT
Inventors: Marco Manissero; Andrea Manissero; Matteo Manissero
Original assignee: F Lli Manissero S N C
Priority date: 2020-11-04
Filing date: 2020-11-04
Publication date: 2021-02-04
Also published as: WO2022097183A1; EP4241031A1

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: ?SCAMBIATORE ANIDRO?

DESCRIZIONE

La presente invenzione ? relativa ad uno scambiatore anidro. In particolare, essa ? relativa ad un sistema di scambio termico tra due fluidi liquidi e/o gassosi senza possibilit? di miscelazione dei due fluidi.

I normali scambiatori a fascio tubiero (tubi in tubo), in caso di foratura di uno dei due elementi, sono inevitabilmente soggetti alla miscelazione dei due fluidi con la conseguente contaminazione del fluido privilegiato. Questo, in applicazioni alimentari (ad esempio, produzione di cioccolato), costituisce ovviamente un serio problema.

Infatti, durante un processo di produzione, ad esempio di cioccolato, ? necessario che il cioccolato venga mantenuto fluido. Ci? viene fatto mantenendo il cioccolato caldo mediante acqua che circola in un?intercapedine di riscaldamento.

Se la parete tra i due fluidi si fora, l?acqua si miscela al cioccolato generando un notevole danno alla produzione. In questo caso, ? necessario riparare o sostituire lo scambiatore poich? se entrambe le intercapedini si forano, entrambi i fluidi tenteranno di uscire dalla feritoia, ma non pu? essere garantita la prevenzione dalla contaminazione di uno o dell?altro fluido e non pu? essere prevenuta la loro miscelazione.

Scopo della presente invenzione ? risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore, prevedendo uno scambiatore anidro in cui ? impedita la miscelazione dei due fluidi in qualunque applicazione, ove la miscelazione costituisca un problema.

La soluzione proposta dallo scambiatore anidro, rivendicato nella Rivendicazione 1, consta nel foderare ogni tubo di scambio del fluido privilegiato con un tubo di diametro poco maggiore. Il fluido di condizionamento termico potr? circolare solo esternamente al tubo di diametro maggiore in un?intercapedine dedicata.

Lo scambiatore anidro ? quindi caratterizzato dal fatto che i due fluidi circolano in intercapedini distinte e separate da una camera d?aria aperta.

La presente invenzione sar? meglio descritta da alcune sue forme di realizzazione preferite, ma non limitative, con riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la Figura 1 ? una vista in sezione laterale di una forma di realizzazione dello scambiatore anidro della presente invenzione;

- la Figura 2 ? una vista frontale in sezione B-B della flangia interna dello scambiatore di Figura 1;

- la Figura 3 ? una vista frontale della flangia esterna dello scambiatore di Figura 1; e

- la Figura 4 ? una vista in sezione frontale di uno dei tubi interni dello scambiatore di Figura 1.

Esso ? essenzialmente uno scambiatore di calore di forma cilindrica a due o pi? terzi tubi B in un primo tubo A disposto tra due flange Y, Z.

Ogni terzo tubo B attraversa le flange Y, Z disposte alle estremit?.

Il primo tubo A finisce contro la flangia Z e non la attraversa.

Nel volume tra il primo tubo A pi? esterno ed i vari terzi tubi B ? previsto che circoli il fluido di condizionamento termico (acqua, acqua glicolata, vapore, o un fluido di qualunque altro genere). Nulla vieta che in quel volume possa invece circolare il fluido da condizionare (alimentare o non).

Il primo tubo A ? dotato di almeno due attacchi radiali per l?ingresso e l?uscita del fluido di condizionamento termico (o del fluido da condizionare).

In ogni terzo tubo B che costituisce il multitubo ? presente un secondo tubo C.

Ognuno di questi secondi tubi C ha lunghezza maggiore di alcuni centimetri di ogni terzo tubo B allo scopo di uscire da entrambe le estremit? del terzo tubo B.

Ognuno di questi secondi tubi C ha diametro esterno minore del diametro interno di ogni terzo tubo B.

Tra ogni coppia di terzi e secondi tubi B e C, si costituisce quindi una camera d?aria D.

Tutte le estremit? di ogni tubo interno C attraversano una flangia esterna Y disposta su ognuno dei due lati.

Le flange Z interne e le flange Y esterne sono unite tra loro e nel mezzo ? ricavata una feritoia che rende ?aperta? ogni camera d?aria D.

Ogni secondo tubo C ? attraversato dal fluido da condizionare. Nulla vieta che sia attraversato dal fluido di condizionamento.

I due fluidi (fluido di condizionamento o fluido condizionato) circolano quindi in camere indipendenti e separate tra loro dalla camera d?aria D.

Se una delle due intercapedini (fluido di condizionamento o fluido condizionato) si fora, l?uno o l?altro fluido esce dalla feritoia segnalando la perdita.

In caso di foratura di una delle due intercapedini, il fluido uscente invade il volume occupato dall?aria tra le due intercapedini ed esce dall?apposita feritoia ricavata su una o entrambe le flange. In questo caso, occorre riparare o sostituire lo scambiatore 1.

In caso di foratura di una delle due intercapedini, il fluido uscente non pu? miscelarsi con l?altro fluido, per lo meno finch? anche l?altra intercapedine inizi a perdere.

Lo scopo dello scambiatore ? quindi quello di prevenire la contaminazione di uno o dell?altro fluido e segnalare il guasto, in caso di foratura di una intercapedine.

Lo scambiatore ? essenzialmente costituito da un corpo unico finale saldato.

Esternamente ? visibile un tubo chiuso dalle due flange Y, Z di forma cilindrica. Ogni flangia Y, Z ha due o pi? fori. Da una flangia Y, Z all?altra, in ogni foro ? presente un tubo saldato.

Esternamente ad ogni flangia Z ? presente una seconda flangia Y con due o pi? fori, di diametro inferiore a quelli della flangia pi? interna. Da una flangia esterna Y all?altra, in ogni foro ? presente un tubo saldato.

Ogni foro di ogni flangia esterna Y ? in corrispondenza di ogni foro della flangia interna Z.

Ogni tubo interno C attraversa completamente il tubo B di diametro poco maggiore.

Cos? facendo si ottengono due camere isolate per ogni fluido.

In caso una delle due camere si fori, il relativo fluido uscir? da una apposita sede ricavata tra le due flange Y, Z.

In questa circostanza sar? opportuno riparare o sostituire lo scambiatore 1.

Il tubo esterno A ? dotato dei raccordi di ingresso ed uscita del fluido di condizionamento termico.

Il tubo esterno A ? normalmente dotato di intercapedine pi? esterna per l?isolamento termico.

Il fluido privilegiato (ad esempio cioccolato) entra da ogni foro ricavato su ogni flangia ed esce dal foro corrispondente sulla flangia opposta.

Il fluido di condizionamento ed il fluido condizionato circolano in camere indipendenti e separate tra loro da una camera d?aria D aperta.

Lo scambiatore anidro 1 dell?invenzione viene realizzato nel seguente modo.

I. Eseguire i due fori radiali per l?ingresso e l?uscita del fluido di condizionamento termico ad una e l?altra estremit? del tubo.

II. Fissare il tubo su una coppia di cavalletti.

III. Puntare ogni flangia interna ad ogni estremit? del tubo.

Mantenere il parallelismo tra ogni flangia e la coassialit? di ogni foro.

IV. Inserire un tubo (tubi di diametro maggiore) in ogni foro da una flangia all?altra.

V. Saldare l?estremit? di ogni tubo ad ogni foro su una e sull?altra flangia.

VI. Saldare ogni flangia al tubo esterno.

VII. Saldare i raccordi di ingresso ed uscita del fluido di condizionamento termico al tubo esterno.

III. Fissare mediante bulloni una flangia esterna a ogni flangia interna facendo corrispondere ogni foro.

IX. Inserire un tubo in ogni foro da una flangia esterna all?altra (tubi di diametro minore).

X. Saldare l?estremit? di ogni tubo ad ogni foro su una e sull?altra flangia esterna.

XI. Montare l?eventuale intercapedine di isolamento termico attorno al tubo pi? esterno.

Lo scambiatore anidro 1 dell?invenzione ha un efficace impiego in ambito industriale. In caso sia necessario riscaldare del cioccolato fluido, questo scambiatore previene l?inquinamento del prodotto impedendo la miscelazione dei due fluidi e segnala la foratura di una delle due intercapedini mediante una perdita di acqua (fluido di condizionamento termico) o cioccolato (prodotto o fluido privilegiato), attraverso la feritoia appositamente ricavata tra le due flange.

Questa caratteristica o funzione, ? applicabile a qualunque altro prodotto o fluido, alimentare o no.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Scambiatore anidro (1) per prodotti alimentari, caratterizzato dal fatto di comprendere:

- almeno un primo tubo esterno di contenimento (A) contenente un fluido di condizionamento termico;

- una pluralit? di secondi tubi (C) posti coassiali all?interno di detto primo tubo (A) e contenenti un fluido privilegiato da sottoporre a scambio termico; - un terzo tubo (B) posto intorno a ciascuno della pluralit? di secondi tubi (C), in modo opzionale contenente un fluido di condizionamento termico; ed - un?intercapedine (D) posta a separazione tra ciascuno di detti secondi tubi (C) e ciascuno di detti terzi tubi (B), detta intercapedine (D) essendo del tipo a camera d?aria aperta.

2. Scambiatore anidro (1) per prodotti alimentari, caratterizzato dal fatto di comprendere:

- almeno un primo tubo esterno di contenimento (A) contenente un fluido privilegiato da sottoporre a scambio termico;

- una pluralit? di secondi tubi (C) posti coassiali all?interno di detto primo tubo (A) e contenenti un fluido di condizionamento termico;

- un terzo tubo (B) posto intorno a ciascuno della pluralit? di secondi tubi (C), in modo opzionale contenente un fluido di condizionamento termico; ed - un?intercapedine (D) posta a separazione tra ciascuno di detti secondi tubi (C) e ciascuno di detti terzi tubi (B), detta intercapedine (D) essendo del tipo a camera d?aria aperta.

3. Scambiatore anidro (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto primo tubo (A) ? disposto tra due flange (Y, Z), mentre ciascuno di detti terzi tubi (B) attraversa le flange (Y, Z) disposte alle estremit? di detto primo tubo (A), mentre detto primo tubo (A) finisce contro le flange (Y, Z) e non le attraversa.

4. Scambiatore anidro (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo tubo (A) ? dotato di almeno due attacchi radiali per l?ingresso e l?uscita del fluido di condizionamento termico o del fluido da condizionare.

5. Scambiatore anidro (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ognuno di detti secondi tubi (C) ha lunghezza maggiore di alcuni centimetri di ogni terzo tubo (B) allo scopo di uscire da entrambe le estremit? del terzo tubo (B), ognuno di detti secondi tubi (C) avendo un diametro esterno minore del diametro interno di ogni terzo tubo (B).

6. Scambiatore anidro (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che tutte le estremit? di ogni secondo tubo (C) attraversano una flangia esterna (Y) disposta su ognuno dei due lati.

7. Scambiatore anidro (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le flange interne (Z) e le flange esterne (Y) sono unite tra loro e nel mezzo ? ricavata una feritoia che rende aperta ogni intercapedine (D).