Brevet FR2465969A1 — publié le 19810327

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif nouveaux de récupération d'eau chaude résultant du refroidissement des produits contenus dans des stérilisateurs et aux applications industrielles de l'eau chaude ainsi récupérée, notamment à son recyclage dans le cycle de fabrication des produits, en particulier alimentaires, destinés à etre stérilisés dans le stérilisateur. Dans les stérilisateurs connus, l'eau utilisée pour le refroidissement des produits stérilisés est introduite dans les stérilisateurs dans lesquels elle vient au contact direct des produits tels que bottes ou analogues, généralement souillées, stérilisées dans l'appareil, en sorte qu'à la suite de l'opération de refroidissement cette eau est souillée et doit donc etre rejetée.Contrairement à cela, dans le stérilisateur objet de la Demande de Brevet français n0 74 35637 (publiée sous le nO 2 288 481) du 24 Octobre 1974, pour : "Nouveaux procédés et appareillages de traitement thermique de produits contenus dans des récipients étanches", eau de refroidissement n'entre pas dans le stérilisateur et, par voie de conséquence, n'entre pas en contact avec les produits, éventuellement souillés, stérilisés dans l'appareil, puisque cette eau de refroidissement entre en contact dans un échangeur de chaleur avec l'eau de stérilisation provenant du stérilisateur, à laquelle elle cède des frigories et qui est recyclée dans le stérilisateur pour y refroidir les produits stérilisés.De ce fait, dans la mesure où l'eau utilisée pour le refroidissement de l'eau de stérilisation dans l'échangeur de chaleur a été introduite propre, par exemple sous forme d'eau potable du robinet, dans ce dernier, elle en ressort non contaminée et non polluée, seule sa température ayant été modifiée,puisqu'en cédant ses frigories elle a acquis des calories en provenance de l'eau de stérilisation. Toutefois, jusqu'à présent, cette eau, après son utilisation pour le refroidissement était rejetée. Or, dans le cas des stérilisateurs industriels du type de ceux qui font l'objet de la la Demande de Brevet précitée, dans lesquels les quantités d'eau de refroidissement mises en oeuvre sont considérablement réduites par rapport aux quantités utilisées dans les stérilisateurs de type classique, 4 à 8 m3 d'eau sont néanmoins nécessaires pour chaque cycle de refroidissement.Compte-tenu du prix élevé 3 du m d'eau et de la rareté croissante de celle-ci, il s'est avéré indispensable d'économiser le plus possible les eaux utilisées dans l'industrie. Compte-tenu, en outre, de la hausse du prix de l'énergie, il s'est avéré utile de pouvoir utiliser les calories récupérées par l'eau de refroidissement. La présente invention s'est en conséquence donné pour but de pourvoir à un procédé et à un dispositif nouveaux de récupération d'eau chaude provenant du refroidissement de stérilisateurs, notamment de stérilisateurs du type de ceux qui font l'objet de la Demande de Brevet précitée, qui apportent une solution aux nécessités de la pratique en ce qu'ils permettent le recyclage de l'eau chaude ainsi récupérée dans un cycle de fabrication industriel, et notamment dans le cycle de fabrication des produits qui doivent etre stérilisés, permettant, de ce fait, de réaliser une économie considérable de la consommation d'eau industrielle et également des économies importantes d'énergie en recyclant l'eau dans un cycle de fabrication à la température nécessaire à ce cycle, c'est-à-dire sans apport énergétique supplémentaire.De plus, grace à la présente invention, on évite le rejet dans les égouts ou les cours d'eau, d'eau chaude qui en perturbe l'équilibre écologique. La présente invention a pour objet un procédé de récupération de l'eau de refroidissement des stérilisateurs réchauffée par échange de chaleur avec l'eau de stérilisation de ces derniers, caractérisé en ce que l'eau de refroidissement réchauffée par ledit échange de chaleur est récupérée en continu à sa sortie de l'opération d'échange de chaleur dans des moyens de récupération équipés de moyens de détection de la température de l'eau qui déterminent l'envoi de l'eau récupérée vers des cycles d'utilisation différents selon qu'elle est à une température supérieure ou inférieure à une température de consigne prédéterminée, Selon un mode de réalisation avantageux de ce procédé, les moyens de détection de la température de l'eau récupérée sont préréglés à une température de consigne comprise entre 40 et 900C et envoient ladite eau vers un ou des stades déterminés du cycle de fabrication, notamment pour la préparation de soupes, potages, sauces, légumes ou fruits en conserves, lorsqu'elle sort de l'opération d'échange de chaleur à une température supérieure à 500C et vers son utilisation soit en tant qu'eau de refroidissement par recyclage dans l'opération d'échange de chaleur avec l'eau de stérilisation, soit en tant qu'eau de lavage des matériels ou des bottes avant stérilisation, lorsqu'elle sort de l'opération d'échange de chaleur à une tempéra- ture inférieure ou égale à 500C. La présente invention a également pour objet un dispositif pour la récupération d'eau de refroidissement réchauffée à sa sortie d'un échangeur de chaleur, après refroidissement de l'eau de stérilisation avant recyclage de cette dernière dans le stérilisateur, caractérisé en ce que des moyens de récupération de l'eau de refroidissement réchauffée dans ledit échangeur sont associés à ce dernier et sont essentiellement constitués par une conduite d'évacuation de ladite eau hors de l'échangeur vers au moins une étape du cycle de fabrication des produits à stériliser. Selon un mode de réalisation avantageux du dispositif conforme à la présente invention, les moyens de récupération de l'eau de refroidissement sont constitués par une conduite d'évacuation de l'eau de refroidissement réchauffée, hors de l'échangeur de chaleur, équipée de moyens de détection de la température re de l'eau, tels qu'une sonde de température, réglés à une température de consigne prédéterminée, qui commandent l'ouverture préférentielle de moyens d'écoulement vers au moins une étape de fabrication des produits traités nécessitant respectivement de l'eau à des températures égales ou supérieures à la tempéra- ture de consigne et à des températures inférieures à ladite température de consigne. Selon une disposition avantageuse de ce mode de réalisation, un bac de stockage est intercalé entre les moyens d'écoulement préférentiel et l'étape de fabrication où le recyclage de l'eau réchauffée est effectué Selon une modalité avantageuse de ce mode de réalisation, le bac de stockage est équipé d'un indicateur de niveau qui commande, en cas de trop-plein, l'ouverture des moyens d'écoulement vers un autre bac de stockage ou vers une autre étape de fabrication. Conformément à l'invention, les moyens d'écoulement susdits sont constitués par des clapets à commande pneumatique et/ou hydraulique, ou par une vanne thermcstaMe à plusieurs voies. Egalement conformément à l'invention, les bacs de récupération sont isolés thermiquement. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à laide du complément de description qui va suivre, qui se réfère au dessin annexé dans lequel la figure unique représente un schéma de principe du dispositif de récupération et de recyclage d'eau de refroidissement échauffée, à sa sortie d'un échangeur de chaleur associé à un stérilisateur. Il doit etre bien entendu toutefois, que ce dessin et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. De l'eau froide introduite par la conduite 3 dans un échangeur de chaleur 2 associé au stérilisateur 1, est évacuée dudit échangeur 2, après son réchauffement par contact avec l'eau de stérilisation, par une conduite d'évacuation 4 équipée d'une sonde de température 5 réglée à une température de consigne prédéterminée, par exemple 50 C, laquelle commande une vanne thermnstatée à trois voies 6 qui dirige l'eau réchauffée vers un bac de récupération 9 ou 10, par l'intermédiaire de la conduite 7 ou 8, respectivement, selon que la température est supérieure ou inférieure à la température de consigne prédéterminée. La commande de la vanne 6 peut également etre obtenue à partir d'un indicateur de niveau, tel qu'un flotteur, 11, associé à au moins l'un des bacs de récupération, par exemple le bac 9 destiné à recevoir l'eau réchauffée dont la température est supérieure à la température de consigne, qui commande la dérivation de l'eau vers l'autre bac en cas de trop-plein du bac 9. On peut prévoir à la place de la vanne 6, des clapets à commande pneumatique,par exemple, dont l'ouverture commandée par les moyens de détection de la température ou éventuellement du niveau d'eau, provoque l'écoulement préférentiel de l'eau réchauffée vers le bac 9 ou le bac 10. Le bac 9 destiné à recevoir l'eau réchauffée à une température égale ou supérieure à 500C par exemple, est associé à. des moyens de recyclage de ladite eau dans le processus de fabrication des produits dont la stérilisation est effectuée à un stade ultérieur dudit processus, notamment pour la fabrication de produits alimentaires en conserves, et plus spécifiquement pour la réhydratation de produits alimentaires, par exemple pour la fabrication de potages, ou comme liquide de mise en suspension de produits alimentaires solides en conserve, ou encore comme liquide de couverture dans les boites de conserves ou utilisations analogues. En variante, on peut envisager de supprimer le bac 9, la conduite 7 débouchant directement dans le poste de fabrication qui requiert un apport d'eau chaude. L'eau réchauffée à une température inférieure à 500C est stockée dans le bac 10 en vue d'utilisations ultérieures telles que lavage des boites de conserves avant stérilisation, lavage des matériels utilisés dans les chaînes de fabrication, recyclage en tant qu'eau de refroidissement, etc.,,, le bac 10 pouvant etre supprimé dans le cas où la conduite 8 débouche directement dans le poste d'utilisation où un apport d'eau tiède est nécessaire. Il résulte de ce qui précède que, quels que soient les modes de mise en oeuvre, de réalisation ou d'application adoptés, l'on obtient un procédé et un dispositif pour la récupération d'eau chaude résultant de refroidissement de stérilisateurs qui procure les avantages qui ont été énoncés plus haut et auxquels vient s'ajouter l'avantage supplémentaire représenté par le fait que la température des produits en conserve introduits dans les botes, et par conséquent celle des boites, étant égale ou supérieure à la température de consigne prédéterminée, par exemple 500C, ceux-ci arrivent à cette température dans le stérilisateur, en sorte qu'il est possible de réduire la durée de l'opération de stérilisation, réduisant ainsi la consommation d'énergie calorifique nécessaire à la mise en température dans le stérilisateur et la durée du processus de fabrication. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application qui viennent d'etre décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la ma tière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé de récupération de l'eau de refroidissement des produits contenus dans des stérilisateurs, réchauffée par échange de chaleur avec l'eau de stérilisation de ces derniers, caractérisé en ce que l'eau de refroidissement réchauffée par ledit échange de chaleur est récupérée en continu à sa sortie de l'opération d'échange de chaleur dans des moyens de récupération équipés de moyens de détection de la température de l'eau,qui déterminent l'envoi de l'eau récupérée vers des cycles d'utilisation différents selon qu'elle est à une température supérieure ou inférieure à une température de consigne prédérminée. 20- Procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de détection de la température de l'eau récupérée sont préréglés à une température de consigne comprise entre 40 et 900C, et envoient ladite eau vers un ou des stades déterminés du cycle de fabrication, notamment pour la préparation de soupes, potages, sauces, légumes ou fruits en conserves, lorsqu'elle sort de l'opération d'échange de chaleur à une température supérieure ê 500C et vers son utilisation soit en tant qu'eau de refroidissement par recyclage dans l'opération d'échange de chaleur avec l'eau de stérilisation, soit en tant qu'eau de lavage des matériels ou des bottes avant stérilisation, lorsqu'elle sort de l'opération d'échange de chaleur à une température inférieure ou égale à 500C. 30- Dispositif pour la récupération d'eau de refroidissement réchauffée à sa sortie d'un échangeur de chaleur, après refroidissement de l'eau de stérilisation avant recyclage de cette dernière dans le stérilisateur, caractérisé en ce que des moyens de récupération de l'eau de refroidissement réchauffée dans ledit échangeur sont associés à ce dernier et sont essentiellement constitués par une conduite d'évacuation de ladite eau hors de l'échangeur vers au moins une étape du cycle de fabrication des produits à stériliser. 4 - Dispositif selon la Revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de récupération de l'eau de refroidissement sont constitués par une conduite d'évacuation de l'eau de refroidissement réchauffée, hors de l'échangeur de chaleur, équipée de moyens de détection de la température de l'eau, tels qu'une sonde de température, réglés à une température de consigne prédéterminée, qui commandent l'ouverture préférentielle de moyens d'écoulement vers au moins une étape de fabrication des produits traités nécessistant respectivement de l'eau à des températures égales ou supérieures à la température de consigne et à des températures inférieures à ladite température de consigne. 50- Dispositif selon la Revendication 4, caractérisé en ce qu'un bac de stockage est intercalé entre les moyens d'écoulement préférentiel et l'étape de fabrication où le recyclage de l'eau réchauffée est effectué. 6 - Dispositif selon la Revendication 5, caractérisé en ce que le bac de stockage est équipé d'un indicateur de niveau qui commande, en cas de trop-plein, l'ouverture des moyens d'écoulement vers un autre bac de stockage ou vers, une autre étape de fabrication. 70- Dispositif selon lune quelconque des Revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'écoulenrent susdits sont constitués par des clapets à commande pneumatique et/ou hydraulique. 80- Dispositif selon l'une quelconque des Revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'écoulement susdits sont constitués par une vanne thermostatée à plusieurs voies. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des Revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les bacs de récupération sont isolés thermiquement.