BRPI0616381A2 - processo e dispositivo para a produção de uma atmosfera condicionada - Google Patents

Abstract

PROCESSO E DISPOSITIVO PARA A PRODUçãO DE UMA ATMOSFERA CONDICIONADA. A presente invenção refere-se a um dispositivo para a produção de uma atmosfera condicionada em um recipiente de transporte (14) com um compressor (3) para a produção de ar pressurizado, um dispositivo de resfriamento (5) para o resfriamento do ar pressurizado, uma membrana de separação de gases (10) conectada após o compressor e o dispositivo de resfriamento para a produção de uma corrente de gás livre de nitrogênio, e uma membrana de umedecimento (12), onde o dispositivo permite um umedecimento controlado da corrente de gás contendo nitrogênio. Além disso o objeto da invenção é um processo para a produção de uma atmosfera condicionada em um recipiente de transporte ou armazenamento, onde através de um compressor é produzido ar pressurizado, o ar pressurizado é resfriado em um dispositivo de resfriamento, e do ar pressurizado é produzida uma corrente com nitrogênio para a condução para dentro do recipiente de transporte através de uma membrana de separação de gases.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSOE DISPOSITIVO PARA A PRODUÇÃO DE UMA ATMOSFERA CONDI-CIONADA".

A presente invenção refere-se a um dispositivo para produçãode uma atmosfera condicionada em um recipiente de armazenamento outransporte, com um compressor para produção de ar pressurizado, um dis-positivo de resfriamento, para resfriamento do ar pressurizado, uma mem-brana de separação de gases, disposta após o compressor e o dispositivode resfriamento, para produção de uma corrente de gás rica em nitrogênio.Além disso, é um objeto da invenção um processo de uma atmosfera condi-cionada em um recipiente de armazenamento ou transporte, no qual é pro-duzido ar pressurizado por meio de um compressor, subseqüentemente, o arpressurizado é resfriado com um dispositivo de resfriamento e do ar pressu-rizado é produzida uma corrente de gás rica em nitrogênio, para conduçãoao recipiente de transporte por meio de uma membrana de separação degases.

Produtos perecíveis só são limitadamente duráveis sob suascondições de ambiente usuais. Dependendo do tipo de produto, os temposde armazenamento e, desse modo, os tempos de transporte perfazem emparte, apenas poucos dias. A conservação de qualidade durante um tempode armazenamento ou transporte mais longo pode ser aperfeiçoada por umaatmosfera de ambiente modificada. É conhecido, nesse caso, que uma at-mosfera reduzida em oxigênio no recipiente de armazenamento ou transpor-te tem efeitos que conservam a qualidade.

Uma importância especial tem o uso de uma atmosfera condi-cionada (atmosfera controlada = CA) no armazenamento e no transporte defrutas e legumes (perecíveis). Os tempos de armazenamento naturais deprodutos, tais como frutas, legumes, produtos de pomicultura e flores sãomuito curtos, em parte, apenas poucos dias. Em vista dos transportes deabrangência mundial desses produtos, existe por parte da logística de trans-portes um grande interesse por processos e dispositivos para realizar arma-zenamentos e transportes de longo prazo.O pressuposto básico para o armazenamento e transporte defrutas e legumes é refrigeração. Por redução extrema adicional do teor deoxigênio na atmosfera do recipiente de transporte ou armazenamento, oproduto de transporte entra em uma espécie de "coma artificial". Os proces-sos vitais das frutas são reduzidos para um mínimo, a conversão de energiacai. Sob essas condições, mesmo frutas totalmente maduras estão aptaspara armazenamento ou transporte por várias semanas.

Nos últimos anos foram construídos e operados recipientes dearmazenamento ou transporte com sistemas de resfriamento, nos quais pre-domina uma atmosfera condicionada, na base da técnica de membrana. Pa-ra produzir nitrogênio, é produzido ar pressurizado do ar do ambiente (cercade 89% de nitrogênio e 21% de oxigênio) e guiado através de uma membra-na de separação de gases, que, dependendo da pressão ajustada na saídada membrana, produz uma corrente de nitrogênio/com um produto de reten-ção de 1-5% de oxigênio residual. A corrente de nitrogênio, dependendo dapureza, tem uma proporção de 20-30% do ar pressurizado usado. A mem-brana separa, além de outros gases contidos no ar pressurizado (por exem-plo, gases nobres), também o vapor de água existente no ar pressurizado.

Um dispositivo correspondente para produção de uma atmosferaque contém nitrogênio em um recipiente de transporte é conhecido do do-cumento EP 0 357 949 B1, no qual o nitrogênio é obtido do ambiente pormeio de um gerador de nitrogênio, que consiste em um compressor de ar euma membrana de separação de gases. Esse dispositivo está descrito comounidade desprendível, em caso de necessidade, a ser montada, para recipi-entes de transporte, que, opcionalmente, também pode conter um agregadode resfriamento. A desvantagem da instalação descrita é que não é possívelum ajuste controlado da umidade na atmosfera do recipiente. Também não épossível influenciar a qualidade do nitrogênio, no que refere-se ao teor deoxigênio residual durante a operação.

As frutas transportadas emitem umidade durante o transporte.Essa emissão de umidade fica mais forte com decrescente umidade do ar naatmosfera do recipiente e leva a uma perda de peso mensurável. Essa perdade peso representa não apenas uma redução da massa apta para venda e,desse modo, uma perda de rendimento, mas, além disso, a fruta perde suaaparência fresca, o que também leva a um prejuízo na comercialização. Aperda de peso usual das frutas perfaz, por exemplo, em transportes por con-têiner do Brasil para a Europa, em um transporte em atmosfera condiciona-da, 2 a 3% em peso do peso original.

O documento DE 101 43 527 C2 propõe, portanto, um dispositi-vo, com o qual nitrogênio é obtido do ar do ambiente por meio de um com-pressor de ar e uma membrana de separação de gases. O dispositivo con-tém, simultaneamente, um dispositivo de regulagem de umidade, para poderaumentar o teor de umidade da atmosfera do recipiente. A desvantagemdesse dispositivo de regulagem de umidade é que não é possível uma ali-mentação de umidade adaptada, mas a umidade descrita funciona no pro-cesso de ABERTA/FECHADA. Além disso, também essa instalação nãopermite um controle dirigido do teor de oxigênio residual no ar pressurizadorico em nitrogênio.

A tarefa da presente invenção é pôr à disposição um processo eum dispositivo, que supera as desvantagens conhecidas do estado da técni-ca e que é particularmente apropriado para produzir do ar do ambiente, àsmais diversas temperaturas do ambiente, uma atmosfera condicionada, comum teor de nitrogênio elevado, a um teor de umidade definido em um recipi-ente de armazenamento ou transporte, e manter a mesma. A água necessá-ria para o umedecimento da atmosfera do recipiente deve, nesse caso, serobtida exclusivamente da atmosfera do recipiente, bem como da atmosferacircundante, de modo que o dispositivo não necessita de um reservatório deágua separado para o umedecimento.

A tarefa é solucionada de acordo com a invenção por um dispo-sitivo para a produção de uma atmosfera condicionada em um recipiente detransporte, com um compressor para produção de ar pressurizado, um dis-positivo de resfriamento, para resfriamento do ar pressurizado, uma mem-brana de separação de gases disposta após o compressor e o dispositivo deresfriamento, para produção de uma corrente de gás rica em nitrogênio,sendo que a corrente de gás que sai da membrana de separação de gases éconduzida ao recipiente de transporte, para obter no recipiente uma atmosfe-ra condicionada, rica em nitrogênio, caracterizado pelo fato de que o disposi-tivo apresenta uma membrana de umedecimento, que está disposta atrás damembrana de separação de gases e a corrente de nitrogênio que sai damembrana de separação de gases é conduzida através da membrana deumedecimento e é carregada com umidade na membrana de umedecimento.

A tarefa é solucionada, ainda, por um processo para produçãode uma atmosfera condicionada em um recipiente de armazenamento outransporte, no qual o ar pressurizado é produzido por meio de um compres-sor, opcionalmente, do ar do ambiente ou da atmosfera do recipiente, sub-seqüentemente, é resfriado com um dispositivo de resfriamento e, de prefe-rência, é produzida por meio de uma membrana de separação de gases umacorrente de gás rica em nitrogênio do ar pressurizado, para condução aorecipiente de transporte, sendo que, de modo particularmente preferido, acorrente de nitrogênio é umedecida antes da introdução do recipiente detransporte, caracterizado pelo fato de que a atmosfera do recipiente descar-regada é guiada em circulação e, depois de sua saída do recipiente detransporte, é novamente alimentada ao compressor de ar comprimido.

Outras modalidades são objeto das reivindicações secundáriasou são descritas abaixo.

No dispositivo de acordo com a invenção é produzida uma cor-rente de nitrogênio por um compressor de ar, após o qual está disposta umamembrana de separação de gás. A corrente de nitrogênio é transferida atra-vés de uma membrana de umedecimento disposta após a membrana de se-paração de gás para um recipiente de armazenamento ou transporte. Amembrana de umedecimento pode, nesse caso, ser permeada por ar pres-surizado, solicitado com umidade, para transferir a umidade contida para acorrente de nitrogênio, ou, alternativamente, não ser permeada por ar pres-surizado, de modo que nenhuma umidade é oferecida, que poderia sertransferida para a corrente de nitrogênio. Desse modo, é ajustável de mododirigido um teor de umidade definido da atmosfera do recipiente.Por corrente de nitrogênio no sentido da invenção é entendida acorrente de ar pressurizada rica em nitrogênio, que sai da membrana de se-paração de gases. Como ar pressurizado é designado o ar comprimido nocompressor, independentemente do fato de se, nesse caso, trata-se de ar doambiente comprimido, atmosfera de recipiente comprimida ou uma misturados mesmos. A mistura de gases que se encontra no recipiente é chamadade atmosfera de recipiente e o gás que sai do recipiente, como atmosfera derecipiente deslocada. Por umidade é entendido o teor de umidade da respec-tiva mistura de gases, portanto a proporção de vapor de água.

Na produção de ar pressurizado forma-se calor no compressor.Esse calor é absorvido pelo óleo do compressor, guiado através de um refri-gerador de óleo e ali é refrigerado. A refrigeração no refrigerador de óleo dá-se, normalmente, por uma corrente de ar produzida por um soprador. Emuma modalidade vantajosa, óleo do compressor é guiado através de um tro-cador de calor, em vez de através de um refrigerador de óleo, que é perme-ado na contracorrente pelo agente refrigerante da instalação de refrigeraçãoexistente. Como o tamanho construtivo desse trocador de calor é extraordi-nariamente pequeno, ele pode ser vantajosamente integrado no sistema to-tal. Um dispositivo adicional, tal como um soprador para produção da refrige-ração, não é necessário no uso do trocador de calor. Em uma outra modali-dade, em vez do refrigerador de óleo-ar usual, é usado um trocador de calorde óleo-agente refrigerante como refrigerador de óleo. Esse refrigerador deóleo-agente refrigerante também tem a vantagem de ser muito pequeno e,desse modo, pode ser facilmente integrado no dispositivo. Desse modo, da-nificações mecânicas ou ataques corrosivos do ar marinho podem ser mini-mizados. O refrigerador de óleo-refrigerante está, de preferência, formadocomo trocador de calor de placas, sendo que o lado de entrada do trocadorde calor de placas está ligado diretamente com as ligações de saída de óleoe entrada de óleo do compressor. As placas do trocador de calor de placasformam com os espaços intermediários estreitos para óleo e agente refrige-rante, em sua soma, uma superfície grande para a transferência de calor doóleo do compressor para o agente refrigerante. A transferência de calor dá-se através das superfícies metálicas diretamente de líquido para líquido.

De preferência, o ar pressurizado é resfriado em um dispositivode resfriamento, antes da alimentação à membrana de gás. A queda datemperatura de ar pressurizado dá-se de acordo com a invenção através datroca de calor com a corrente de ar de resfriamento do dispositivo de resfri-amento. Essa disposição é extraordinariamente eficiente, uma vez que atemperatura do recipiente de armazenamento ou transporte situa-se, em ge-ral, abaixo da tempertura ambiente e, portanto, a temperatura do ar pressuri-zado resfriado pode ser resfriada para um valor abaixo d temperatura ambi-ente. O dispositivo de resfriamento de acordo com a invenção não necessitade quaisquer dispositivos adicionais para produção de um resfriamento adi-cional.

No uso da modalidade com um trocador de calor, a queda datemperatura de ar pressurizado dá-se em duas etapas: na primeira etapa oar pressurizado, não resfriado, que sai do compressor, é resfriado por meiode um trocador de calor de tubo duplo por ar pressurizado resfriado, antesde sua entrada na membrana de gás. Nesse caso, o ar pressurizado queentra na membrana de separação de gases se aquece e assume uma umi-dade do ar relativa de cerca de 80-85%. Na segunda etapa, o ar pressuriza-do é resfriado por meio de um tubo de resfriamento através da troca de calorcom a corrente de ar de resfriamento do dispositivo de resfriamento. O usode um trocador de calor também permite o resfriamento eficiente sem uso dedispositivos adicionais.

O dispositivo de acordo com a invenção possibilita uma disposi-ção simplificada e uma redução do número de componentes necessáriospara a operação. Essa redução tem efeitos positivos sobre a estabilidade dainstalação e, desse modo, sobre a segurança do transporte.

O dispositivo de acordo com a invenção é, de preferência, umaunidade separada, que é montada diretamente na proximidade do sistemade resfriamento de um recipiente de armazenamento ou transporte. O dispo-sitivo de acordo com a invenção pode ser usado tanto para instalações esta-cionárias, tais como depósitos frigoríficos, como também para navios frigorí-ficos, contêineres refrigerados, caminhões frigoríficos ou veículos sobre tri-lhos. Para contêineres refrigerados é vantajoso integrar os componentes dosistema nos espaços vazios da instalação de resfriamento, para formar umaunidade compacta, que leva em consideração as especificações de espaçoexistentes no tráfego marítimo.

O processo de acordo com a invenção passa por diversas fasesde operação. As mesmas podem desenvolver-se ligadas sucessivamente.Mas, também é possível operar o processo apenas em uma fase de opera-ção.

No início do processo de acordo com a reivindicação (fase dearranque do tipo 1), a atmosfera de recipiente no recipiente de armazena-mento ou transporte pode ser baixada em sua temperatura por resfriamento.Nesse caso, aumenta a umidade do ar relativa, de modo que nesse momen-to não é necessária nenhum umedecimento da corrente de nitrogênio paramanter o teor de umidade da atmosfera de recipiente. Através de um dispo-sitivo de aspiração, ar do ambiente é aspirado do ambiente e comprimido porum compressor de ar. A temperatura do ar aspirado é aumentada pelo calorda compressão.

O ar pressurizado produzido é guiado pelo compressor de ar parcialmente por um dispositivo de resfriamento, onde é resfriado para umatemperatura pouco acima da temperatura no interior do recipiente de arma-zenamento ou transporte e conduzido a um ponto de mistura. Uma outracorrente parcial do ar pressurizado é conduzida diretamente a um ponto demistura, onde as duas correntes parciais entram em mistura e formam umatemperatura mista. Desse modo, pode ser formada qualquer tempertura en-tre a temperatura interna do recipiente de armazenamento ou transporte e atempertura de operação a mais alta possível dos componentes subseqüen-tes.

Do ponto de mistura o ar pressurizado é alimentado ao trata-mento em um separador de água e a um filtro de ar. Água livre possível, porexemplo, da temperatura de ar pressurizado diminuída no dispositivo de res-friamento e da capacidade de sustentação do ar pressurizado reduzida, daíresultante, é separada no separador de água. Possíveis aerossóis existentesno ar pressurizado são removidos por filtração pelo filtro de ar. Ao deixar oseparador de água, o ar pressurizado tem, otimamente, uma umidade relati-va de, no máximo, 100%, isto é, partículas de água livres não estão maispresentes.

O ar pressurizado, livre de água de condensação depois do se-parador de água, perde tempertura, opcionalmente, depois de deixar o sepa-rador, e, com isso, libera novamente partículas de água. No uso de um tro-cador de calor, a temperatura do ar pressurizado é novamente elevada, an-tes da entrada na membrana de gás, pela segunda etapa do dispositivo deresfriamento, de modo que o ar tem uma umidade de menos de 100%. Paraa separação adicional de água livre novamente formada nesse meio tempo,está disposto antes da membrana de separação de gases, de preferência,um coletor de água. O coletor de água permite que partículas de água livresadicionais sejam separadas, para secar adicionalmente o ar pressurizadoconduzido à membrana de separação de gases. Na fase de arranque, o arpressurizado é conduzido totalmente a uma membrana de separação de ga-ses. Com a separação de gases na membrana de separação de gases emnitrogênio e oxigênio e a separação predominante do oxigênio para o ambi-ente, também é separado o vapor de água ainda contido no ar pressurizadoe evacuado para o ambiente. Pela membrana de separação de gases o ni-trogênio produzido é guiado para uma válvula de regulagem de nitrogênio,por exemplo, uma válvula de cascata. Dependendo da ativação, é produzidauma corrente de nitrogênio maior ou menor, com uma proporção correspon-dente de oxigênio residual. A corrente de nitrogênio é depois conduzida aorecipiente de armazenamento ou transporte.

Depois de baixada a temperatura de armazenamento ou trans-porte no interior do recipiente e realizada a formação de nitrogênio, é neces-sário adicionar umidade à atmosfera do recipiente, para manter a umidadede ar desejada no recipiente. A fase de arranque está então concluída e oprocesso para ser conduzido em operação estacionária. Na adição insufici-ente de umidade, a fruta no interior do recipiente libera água em maior quan-tidade, para produzir a umidade que lhe é "preferida" na atmosfera circun-dante.

Os processos conhecidos do estado da técnica trabalham com odeslocamento da atmosfera para o ambiente. A atmosfera deslocada tem,em geral, uma umidade do ar relativa de 85-95%. Desse modo, constante-mente umidade é liberada para o ambiente. Essa umidade é perdida peloprocesso.

Contrariamente a isso, no processo de acordo com a invençãonenhuma umidade é perdida. Na operação estacionária, a atmosfera deslo-cada do recipiente de armazenamento ou transporte, inclusive a água con-densada pelo dispositivo de resfriamento, são conduzidas, portanto, de pre-ferência, ao compressor de ar. Para compensar o ar evacuado como produtode permeação pela membrana de separação de gases, ar do ambiente éaspirado e comprimido. Dependendo do teor de umidade da atmosfera des-locada e do ar do ambiente aspirado, o ar pressurizado comprimido contémágua, que, dependendo da temperatura do ar pressurizado é ligada comovapor de água ou é arrastada pelo ar pressurizado como produto de con-densação (água livre).

No processo de acordo com a invenção, no estado estacionárioapenas uma corrente parcial do ar pressurizado é conduzida diretamente àmembrana de separação de gases, enquanto uma outra corrente parcial éguiada através de uma membrana de umedecimento. Na membrana de u-medecimento o ar pressurizado é desumidificado e o vapor de água é trans-ferido para a corrente de nitrogênio que vem da membrana de separação degases. O ar pressurizado desumidificado é desviado para o ambiente, depoisda membrana de umedecimento.

Na fase de arranque, a membrana de umedecimento não é per-meada pelo ar pressurizado, de modo que o nitrogênio seco não é umidifica-do. Na fase estacionária, tal como descrito, a membrana de umedecimento épermeada por ar pressurizado, de modo que umidade é transferida para onitrogênio seco. Por comparação do teor de água da atmosfera do recipientecom o teor de água da corrente de nitrogênio, a temperatura do ar pressuri-zado é ajustado de tal modo que o teor de água do ar pressurizado corres-ponde à capacidade de transferência para o nitrogênio. Desse modo, aquantidade de água conduzida através do nitrogênio pode ser ajustada àquantidade de água evacuada pelo deslocamento da atmosfera do recipien-te. A capacidade de absorção do nitrogênio expandido, para o qual a umida-de é transferida, é sempre mais alta do que a capacidade de absorção do arpressurizado. Com crescente temperatura do ar pressurizado, aumenta acapacidade de absorção e perfaz, por exemplo, a 20°C, 17,5 g/m3, a 40°C,50,67 g/m2 e a 60°C, 129,02 g/m3.

O nitrogênio introduzido no recipiente de armazenamento outransporte aumenta a pressão interna do recipiente, até a ativação de umdispositivo de retenção de pressão. Depois de ativado o dispositivo de reten-ção de pressão, atmosfera do recipiente deslocada corre para dentro do dis-positivo de aspiração e, de lá, novamente para o compressor. A pressão doar no recipiente, aumentada em relação ao ambiente, dificulta a penetraçãode oxigênio da atmosfera circundante. Desse modo, o nível de nitrogêniouma vez formado, se mantém por um período mais longo, também com ocompressor de ar desligado.

A umidade arrastada pela atmosfera do recipiente descarregado,do mesmo modo como a água de condensação produzida pelo dispositivode resfriamento, é recebida, através do dispositivo de aspiração e do com-pressor de ar, pelo ar pressurizado produzido e, no caso de uma supersatu-ração do ar pressurizado, evacuada no separador de água.

O processo de acordo com a invenção dá-se em circulação,sendo que a atmosfera de recipiente, deslocada dos recipiente de armaze-namento ou transporte por introdução da corrente de nitrogênio, é novamen-te conduzida ao processo e só o ar evacuado como produto de permeaçãoda membrana de separação de gases para o ambiente é substituído por araspirado do ambiente. Desse modo, a umidade contida na atmosfera de re-cipiente deslocada pode ser novamente usada para o umedecimento e tam-bém a água condensada pelo dispositivo de resfriamento da atmosfera dorecipiente pode ser novamente conduzida ao processo.O ar a ser condensado agora tem uma proporção ligeiramenteaumentada de nitrogênio, mas que no tempo de formação da atmosfera denitrogênio tem apenas efeitos ligeiros. As proporções de dióxido de carbonoou etileno existentes na atmosfera do recipiente não causam perturbação noprocesso de acordo com a invenção. A membrana de separação de gasessepara esses gases e evacua os mesmos para fora, para o ar do ambiente.

A umidade contida na atmosfera do recipiente deslocada é no-vamente conduzida ao processo pela circulação fechada, através do com-pressor. Como também a água de condensação evacuada pelo dispositivode resfriamento é conduzida à aspiração do compressor, também essa umi-dade pode ser novamente introduzida no processo. Em conseqüência, con-trariamente a instalações convencionais, mesmo nas condições ambientaismais extremas a umidade pode ser mantida no recipiente e impedida umadesidratação das frutas. Com a alta capacidade de umedecimento, controla-da, do processo de acordo com a invenção pode ser mantida uma alta umi-dade do ar na atmosfera do recipiente e, desse modo, a perda de peso podeser reduzida para 0,5 -1%.

Através do respectivo ajuste da corrente de nitrogênio, durante operíodo de formação de nitrogênio no recipiente de armazenamento outransporte os tempos de formação são nitidamente reduzidos por adaptaçãoapropriada das correntes de quantidade. De acordo com a invenção, para oajuste da corrente de nitrogênio é usada, de preferência, uma válvula decascata. As válvulas proporcionais normalmente usadas são tecnicamentecomplexas e, por esse motivo, requerem uma manutenção intensiva. Paragarantir uma operação estável, no caso das válvulas proporcionais são feitasconsideráveis exigências ao software de controle. Por outro lado, as válvulasde cascata são mais simples na construção, robustas e, contrariamente auma válvula proporcional, praticamente totalmente livres de manutenção. Aválvula de cascata tem um tamanho construtivo pequeno e é nitidamentemais barata do que uma válvula proporcional. Através do dispositivo de regu-lagem, a corrente de nitrogênio necessária pode ser produzida e o teor denitrogênio exigido da atmosfera pode ser ajustado e mantido.Com auxílio do dispositivo de acordo com a invenção e do pro-cesso de acordo com a invenção é possível formar em um recipiente de ar-mazenamento ou transporte uma atmosfera rica em nitrogênio, com um teorde oxigênio residual de cerca de 2% a 4%. Nesse caso, deve ser mantidauma umidade do ar relativa de cerca de 85-95%.

As membranas de separação de gases usadas de acordo com ainvenção não precisam de ar pressurizado desumidificado/seco, o ar pressu-rizado alimentado precisa apenas estar livre de água não ligada/livre. Suacapacidade de separação não se restringe apenas à separação de oxigênio,mas, além disso, todos os gases contidos no ar pressurizado alimentado,tais como dióxido de carbono, monóxido de carbono, etileno e gases nobressão separados e evacuados como produto de permeação. Do mesmo modo,o vapor de água contido no ar pressurizado é separado praticamente porcompleto e evacuado, de modo que a corrente de nitrogênio formada está quase absolutamente seca.

As membranas de umedecimento retiram do ar pressurizado, nolado secundário, o vapor de água existente e adicionam o mesmo, no ladoprimário, ao nitrogênio produzido pela membrana de separação de gases. Acapacidade da transferência de vapor de água depende, além de outros pa- râmetros, da temperatura do ar pressurizado, que determina a capacidadede absorção para vapor de água (umidade). Para absorver e transferir umagrande quantidade de umidade, é necessária uma temperatura alta do arpressurizado. A capacidade de transferência das membranas de umedeci-mento usadas perfaz cerca de 85%, no caso de nitrogênio seco.

No processo de acordo com a invenção, contrariamente a pro-cesso convencionais, também é possível usar a água de condensação dodispositivo de resfriamento. Germes possíveis são exterminados pela tempe-ratura de compressão no interior do compressor, possível sujeira é removidado ar pressurizado nos filtros anexados ao compressor. Além disso, a água étransferida para o nitrogênio na forma de vapor de água pelas paredes demembrana e, portanto, é "quimicamente pura".

A alta temperatura de ar pressurizado, de preferência, 50°C a60°C, aumenta a capacidade da membrana de separação de gases. Comtemperatura crescente do ar pressurizado alimentado, a relação de produtode retenção e produto de permeação desloca-se em favor do produto de re-tenção. Uma corrente de nitrogênio maior, a oxigênio residual inalterado, ouuma corrente de nitrogênio inalterada, a oxigênio residual reduzido é a con-seqüência. Desse modo, a velocidade da formação de nitrogênio no recipi-ente de transporte pode, em princípio, ser aumentada, com a conseqüênciade que a fruta entra mais rapidamente no "coma artificial", o que, por sua vezcomo conseqüência um resultado de transporte aperfeiçoado.

Fase de arranque (tipo II)

Quando frutas armazenadas contêm muita umidade em suacasca, por exemplo, abacaxis, que foram colhidos e embalados diretamentedepois de uma chuva, apesar da formação de produto de condensação pelodispositivo de resfriamento e do deslocamento de atmosfera de recipienteúmida, ao longo de um período de armazenamento ou transporte forma-seágua livre no recipiente e evapora na atmosfera do recipiente. A umidade doar relativa no recipiente não vai cair, portanto, para abaixo de 100%. Paraproteger os produtos contra apodrecimento e as caixas de papelão contra apassagem de umidade, nesse caso, o recipiente de armazenamento outransporte precisa ser desumidificado.

O processo de acordo com a invenção, depois da passagem pe-la fase de arranque do tipo I, é então mudado para a fase de arranque dotipo II. Nesse modo de processo, todo o ar aspirado pelo compressor de ar éretirado do recipiente de armazenamento ou transporte e comprimido pelocompressor de ar. Também a quantidade muito grande, a essa umidade, deágua condensada do dispositivo de resfriamento é conduzida ao compres-sor. A tempertura do ar aspirado é aumentada pelo calor de compressão, aumidade aspirada do recipiente de armazenamento ou transporte é recebidapelo ar pressurizado e arrastada como água livre.

O ar pressurizado produzido é totalmente conduzido pelo dispo-sitivo de resfriamento, que ali é resfriado para uma temperatura pouco acimada temperatura no interior do recipiente de armazenamento ou transporte. Oar pressurizado resfriado é reexpedido para o separador de água e, subse-qüentemente, ao filtro de ar. Pelo forte resfriamento do ar pressurizado, acapacidade para absorção de vapor de água está reduzida de modo corres-pondente, forma-se uma quantidade muito grande de água livre, que é eva-cuada no separador de água, junto com a água livre já existente.

O ar pressurizado, agora livre de água de condensação, é con-duzido através de uma válvula de expansão, diretamente novamente ao re-cipiente de armazenamento ou transporte. O ar pressurizado alimentado no-vamente ao recipiente perdeu em relação à atmosfera retirada mais de 80%da umidade contida originalmente. No recipiente de armazenamento outransporte a atmosfera alimentada substitui a atmosfera de recipiente aspi-rada pelo compressor. O processo é conduzido em uma circulação fechada.

Para não pôr a atmosfera condicionada em risco em seu teor denitrogênio, a fase de arranque do tipo II, de preferência, só é operada cicli-camente. Depois de cada ciclo de fase de arranque II, a atmosfera do recipi-ente é verificada em seu teor de umidade e oxigênio e, depois, conduzidaem operação estacionária normal. Só quando uma umidade do ar relativa de100% se mantiver por um período mais longo, é ativado um outro ciclo defase de arranque II, para desumidificação do ar do recipiente.

Em processos anteriores, partia-se do fato de que com a alimen-tação de nitrogênio seco e com o deslocamento, associado à mesma, deatmosfera do recipiente de transporte, ocorre uma desumidificação suficien-te. Mas, observações de transportes correspondentes mostraram que não épossível, no caso de grandes quantidades de água livre, secar a atmosferano recipiente de transporte durante o tempo de transporte por introdução denitrogênio seco e ajustar uma umidade do ar de menos de 100%.

Com o dispositivo de acordo com a invenção é dada a possibili-dade de uma desumidificação eficiente. Não só a atmosfera deslocada podeser conduzida ao compressor, mas é possível retirar todo o ar de aspiraçãopara o compressor do recipiente. Sob essas condições, forma-se no ar pres-surizado uma grande proporção de água livre, que é evacuada através dodispositivo de separação existente.Assim que o transporte ou o armazenamento estiverem concluí-dos e o recipiente é aberto e descarregado, é necessário reduzir a atmosferacondicionada para condições ambientais normais. Uma atmosfera de nitro-gênio, com menos de 15% de oxigênio, particularmente, os valores de oxi-gênio residual usuais em uma atmosfera condicionada, de 2-4%, represen-tam um risco mortal para as pessoas que estão envolvidas no manuseiodesses recipientes de armazenamento ou transporte. Pela retirada de todo oar de aspiração do ambiente, da recondução direta ao recipiente, sob dis-pensa de membranas de separação de gases e membranas de umedeci-mento, e a evacuação da atmosfera deslocada para o ambiente, o nível denitrogênio é baixado em tempo muito curto no dispositivo de acordo com ainvenção e evitado um risco para o pessoal de descarga.

Na fase de desligamento, é aspirado e comprimido, exclusiva-mente, ar do ambiente pelo compressor de ar. A atmosfera do recipientedeslocada é totalmente desviada para o ambiente. O ar pressurizado resfria-do é reexpedido para o separador de água e, subseqüentemente para o filtrode ar. O ar pressurizado, agora purificado, é expandido através de uma vál-vula de expansão e depois novamente alimentada ao recipiente de armaze-namento ou transporte. No recipiente de armazenamento ou transporte o ardo ambiente introduzido desloca a atmosfera do recipiente e guia a mesmapara o ambiente. Essa atmosfera mistura-se em tempo muito curto com o ardo ambiente livre e não representa nenhum risco. Depois de atingido umvalor de oxigênio residual de 15% ou mais, a instalação se desliga, o recipi-ente pode ser aberto sem risco.

A invenção é explicada mais detalhadamente por meio das figu-ras, sem limitar a invenção a essas modalidades. A figura 1 mostra uma re-presentação de princípio do dispositivo de acordo com a invenção ou de umdispositivo para execução do processo de acordo com a invenção. A figura 2mostra uma modalidade exemplificada de um trocador de calor, em cortelongitudinal, disposto no dispositivo. A figura 3a mostra um corte longitudinalpor um coletor de água e a figura 3b, um corte transversal. As figuras 4a+bmostram, em cada caso, um corte por válvulas de cascata diferentes. Nafigura 5 é mostrada uma modalidade do refrigerador de óleo como trocadorde calor de placas.

Tal como pode ser visto na figura 1, ar do ambiente é aspiradoatravés de um filtro de aspiração (1) por meio de um dispositivo de aspiração(2). O uso do filtro de aspiração (1) protege o dispositivo de aspiração ligadoposteriormente contra sujeira contida no ar do ambiente Caso necessário,aquece-se, para evitar um congelamento a temperaturas do ambiente bai-xas.

O uso de um filtro de aspiração (1) disposto antes do dispositivode aspiração (2), possibilita ao compressor de ar (3) disposto posteriormentea aspiração de ar do ambiente, atmosfera de recipiente deslocada e a mistu-ra da água condensada do dispositivo de resfriamento e da atmosfera dorecipiente e evacuada para a corrente de aspiração do ar obtido do ambien-te. Água acumulada, que, devido à alta umidade de ar do ar do ambiente não se deixa misturar com o ar aspirado, é evacuada para o ambiente. Paradesumidificação da atmosfera do recipiente, todo o ar de aspiração do com-pressor pode ser retirado do recipiente.

A válvula de aspiração (2.1) está aberta na posição básica e éfechada para a situação de operação "desumidificação". Além disso, o dis-positivo de aspiração (2) dispõe de uma ligação de ar de retorno (2.2), atra-vés da qual a atmosfera deslocada do recipiente é novamente conduzida aocompressor de ar. Também a água de condensação da máquina de resfria-mento é guiada através da ligação de ar de retorno (2.2) para a corrente dear de aspiração e conduzida ao compressor. O dispositivo de aspiração (2)dispõe, ainda, de uma válvula de drenagem (2.3) automática, que na pre-sença muito grande de água de condensação, no início do processo de res-friamento, abre-se automaticamente e drena o dispositivo de aspiração (2).Na operação de resfriamento simples (sem operação simultânea da instala-ção de condicionamento), a válvula de drenagem (2.3) evacua a água decondensação formada para o ambiente.

O compressor de ar (3), disposto posteriormente ao dispositivode aspiração (2), produz o ar pressurizado necessário para o processo econduz o mesmo à válvula de mistura (4), disposta posteriormente. A tempe-ratura do ar pressurizado produzido é, nesse caso, aumentada considera-velmente pelo calor da compressão. O compressor de ar (3) pode dispor deum dispositivo de controle (3.1), por meio do ar os estados de operação docompressor (3) são controlados e fiscalizados. O compressor de ar (3) estáunido com um agregado de acionamento, é que, de preferência, solicitadoeletricamente.

Uma válvula de mistura (4) ligada posteriormente ao compressorde ar, conduz o ar pressurizado produzido em correntes parciais, diretamen-te, ou através de um dispositivo de resfriamento (5) no interior do recipientede armazenamento ou transporte, ao ponto de mistura (T1) disposto posteri-ormente. Ela apresenta um corpo de válvula (4.1) e um acionamento de re-gulagem (4.2). O ar pressurizado quente é conduzido à entrada (E) da válvu-la de mistura e conduzido como corrente parcial, através da saída (A1), aodispositivo de resfriamento (5). Uma outra corrente parcial é guiada não res-friada através d saída (A2) da válvula de mistura. As correntes parciais unifi-cam-se no ponto (T1) das linhas de ar pressurizado e ali formam uma tem-peratura mista, cujo valor é detectado pela medição de temperatura (S1)disposta posteriormente ao ponto (T1). Pela respectiva ativação da válvulade mistura (4) é produzida uma divisão correspondente das correntes parci-ais e, desse modo, é produzida uma tempertura mista no ponto (T1).

As correntes parciais são, de preferência, ajustadas de tal modoque no ponto (T1) ajusta-se uma tempertura do ar pressurizado, que, por umlado, possibilita a absorção de vapor de água, necessária para a transferên-cia de umidade, mas, por outro lado, leva em consideração a estabilidade detemperatura dos componentes subseqüentes. Dependendo da situação deoperação e tempertura do ar pressurizado na saída do compressão de ar (3),cada uma das duas correntes parciais pode perfazer 0% a 100%.

A uma saída da válvula de mistura (4) está disposto posterior-mente o dispositivo de resfriamento (5). Ele está disposto no interior do reci-piente de armazenamento ou transporte. O ar pressurizado resfriado é con-duzido ao ponto de mistura (T1). À segunda saída da válvula de mistura (4)está disposto posteriormente o ponto de mistura (T1) com a medição detemperatura (S1). O ar pressurizado não resfriado é guiado ao ponto de mis-tura (T1) e ali misturado com o ar pressurizado resfriado, vindo do dispositivode resfriamento (5). A temperatura mista do ar pressurizado é detectada pelamedição de temperatura (S1).

A partir do ponto de mistura (T1) o ar pressurizado permeia umseparador de água (6), no qual são separadas as partes de água (livres)condensadas. O separador de água (6) apresenta uma carcaça de separa-dor (6.1) e um dispositivo de evacuação. A água separada é coletada naregião inferior da carcaça (6.1) e evacuada de maneira apropriada no ambi-ente.

Vinda do separador de água (6), o ar comprimido drenado é fil-trado para a pureza necessária em um dispositivo de filtro (7) e conduzido àválvula de 3 vias (8). O dispositivo de filtro (7) apresenta uma carcaça deseparador (7.1) e um dispositivo de evacuação. A água condensada durantea filtração é coletada na região inferior da carcaça 7.1 e evacuada de manei-ra apropriada para o ambiente. O dispositivo de filtro (7) também pode disporde diversos filtros, que estão instalados em carcaças separadas ou em umacarcaça comum. Também é possível uma carcaça comum de separador deágua (6) e dispositivo de filtro (7).

O ar pressurizado que deixa o dispositivo de filtro (7) é conduzi-do a uma válvula de 3 vias (8). Dependendo da situação de operação, o arpressurizado corre pela saída (A1), (A2) ou (A3). No modo de operação "u-midificação", o ar pressurizado é conduzido da saída (A2) da válvula de 3vias da membrana de umedecimento (12) e põe à disposição a umidade ne-cessária para o nitrogênio produzido pela membrana de separação de gases(10), antes que o ar pressurizado, agora desumidificado, se expande na vál-vula de balanceamento (9a) e é evacuado para o ambiente. A corrente degás menor e rica em nitrogênio restante (produto de retenção) é evacuadaatravés da saída (A) da membrana de separação de gases (10) e conduzidaatravés da medição de pressão (S2) à válvula de nitrogênio disposta posteri-ormente. A separação do oxigênio dá-se na dependência da pressão de sis-tema ajustada pela válvula de regulagem de nitrogênio (11). A válvula con-siste no corpo de válvula (11.1) e no acionamento de regulagem (11.2). Co-mo valor de orientação para o ajuste da pressão de sistema serve a mediçãode oxigênio (S3) disposta posteriormente à válvula de regulagem de nitrogê-nio (11). Alternativamente, também a medição de pressão (S2) pode servircomo valor de orientação para a válvula de regulagem de nitrogênio (11).

Da válvula de regulagem de nitrogênio (11) a corrente de nitro-gênio é conduzida à membrana de umedecimento (12) e, depois de permearo corpo de membrana, é conduzida ao recipiente de armazenamento outransporte (14), mistura-se ali com a atmosfera do recipiente e aumenta aproporção de nitrogênio ou baixa a proporção de oxigênio. Se a membranade umedecimento (12) for permeada por ar comprimido, secundariamente, apartir da válvula de 3 vias (8), a umidade contida no ar pressurizado é trans-ferida para a corrente de nitrogênio, com a conseqüência de que uma cor-rente de nitrogênio "úmida" é conduzida ao recipiente de armazenamento outransporte (14). O teor de água da corrente de nitrogênio é detectado emuma medição de umidade/temperatura (S4). Por comparação com a medi-ção de umidade do recipiente de armazenamento ou transporte (S6) e pelaavaliação dos dados comparativos, é ajustada a temperatura do ar pressuri-zado necessária e, com isso, a oferta de umidade necessária, de modo quea quantidade desejada de umidade é alimentada ao recipiente de transporte.

A atmosfera do recipiente é fiscalizada por uma medição de oxi-gênio (S5) e uma medição de umidade/temperatura (S6). O dispositivo deretenção de pressão (13) compreende uma válvula de retenção de pressão(13.1) e uma válvula de expansão (13.2). Ao ser atingida a pressão internanecessária do recipiente de armazenamento ou transporte (14), a válvula deretenção de pressão (13) se abre e conduz a atmosfera de recipiente des-carregada à ligação de ar de retorno (2.2) do dispositivo de aspiração (2),inclusive o conteúdo de vapor de água, novamente ao processo. A válvulade expansão é aberta para diminuição da atmosfera de nitrogênio do recipi-ente, para evacuar atmosfera deslocada para o ambiente.

Por meio de um dispositivo de controle (20), são introduzidos osparâmetros de operação e indicados os estados de operação. Ele contémprogramas de teste e de operação e registra todos os estados da instalação.Por meio do dispositivo de controle (20) os sensores são avaliados e os e-lementos de ativação são ativados.

A figura 2 mostra um trocador de calor, tal como pode ser usadopara aquecimento do ar pressurizado, antes da entrada na membrana deseparação de gases (10). O trocador de calor (101) está constituído por umtubo duplo. O tubo interno (102) é permeado por ar pressurizado, que, de-pois de deixar o tratamento de ar pressurizado (4, 5, 6, 7), é conduzido àmembrana de separação de gases (10) (ar pressurizado III). O tubo externo(103) é permeado por ar pressurizado, que, vindo do compressor de ar (3) éconduzida ao dispositivo de resfriamento (5) (ar pressurizado I). Como atemperatura do ar pressurizado I é consideravelmente mais alta do que atemperatura do ar pressurizado III, uma parte da energia do ar pressurizado Ié transferida para o ar pressurizado III, de modo que a temperatura do arpressurizado I cai e a tempertura do ar pressurizado Ill sobe. Pelo aumentoda tempertura do ar pressurizado III, as partículas de água livres evaporam,pelo menos parcialmente, e o teor de umidade do ar pode ser ajustado des-se modo. Na operação ideal do trocador de calor é ajustada no ar pressuri-zado, de modo ótimo, uma umidade relativa de 80-85% através do aumentode temperatura. O trocador de calor é fixado através dos aparafusamentosde ligação (104) nas linhas de tubos ou tubos flexíveis correspondentes oucomponentes do dispositivo de acordo com a invenção. Em uma outra mo-dalidade, não representada, o trocador de calor (101) está configurado de talmodo que o ar pressurizado I emite energia não só ao ar pressurizado III,mas, sob dispensa parcial ou total de um isolamento do tubo externo (103), aenergia também é emitida ao ar circulante do dispositivo de resfriamento docontêiner. A emissão de energia ao ar circulante pode ser intensificada aindapor uma ampliação da superfície, por exemplo, pelo uso de um tubo comnervuras. Essa modalidade do trocador de calor leva a um resfriamento pré-vio do ar pressurizado I, de modo que o resfriador de ar do dispositivo deresfriamento pode ser realizado em tamanho menor. De preferência, o tro-cador de calor está disposto entre a válvula de 3 vias (8) e a membrana deseparação de gases (10), sendo que a saída do ar pressurizado Ill deve serdisposta o mais próxima possível da entrada da membrana de separação degases, desse modo, pode ser reduzida a perda de temperatura depois dapermeação pelo trocador de calor.

A figura 3a mostra um corte transversal do componente, no quala membrana de separação de gases (10) está disposta. Nessa modalidade,está disposto um coletor de água (201) antes da membrana de separação degases (10). O coletor de água está formado por duas partes, um fundo fun-cional (202) e uma chapa defletora (203). O fundo funcional tem no centroum furo roscado (204), através do qual o ar pressurizado A é conduzido àmembrana de separação de gases (10). Além disso, estão dispostos no fun-do funcional furos roscados para alojamento de sensores, tais como senso-res de pressão ou sensores de temperatura. Na parede lateral do fundo fun-cional encontra-se um outro furo roscado (206), através do qual o ar pressu-rizado é conduzido à membrana de umedecimento (12). O fundo de função éproduzido, de preferência, de alumínio e, opcionalmente, no lugar da engra-da usual do flange, montado em uma membrana de separação de gasescorrente no comércio.

Internamente no fundo funcional encontra-se um dispositivo parafixação da chapa defletora (203). Na modalidade mostrada, o fundo funcional(202) está dotado internamente com uma ranhura (207) circundante, na qualé inserida a chapa defletora (203). A chapa defletora tem um pequeno sobre-tamanho, de modo que ela se mentem em sua posição exclusivamente atra-vés da tensão de flexão em sua posição. Para esse fim, ela está formada detal modo que ela forma uma calota, cujo ponto mais alto está situado próxi-mo ao ponto central do feixe de membranas. A chapa defletora está produzi-da, de preferência, de aço fino revestido. Pela ação do revestimento, for-mam-se gotas de água grandes, que escorrem pela chapa defletora e pin-gam da borda da chapa. O ar pressurizado A é guiado pelo furo roscado(204) para o fundo funcional (202). Quando, no início do processo, o ar pres-surizado traz consigo partículas de água livres, ele corre contra a chapa de-fletora e é desviado Β. No desvio Β, a velocidade de corrente do ar pressuri-zado até o ponto em que partículas de água livres não são mais totalmentearrastadas. Essas partículas depositam-se na chapa defletora e, devido àforma de calota, escorrem para a borda externa da chapa. De lá, elas pin-gam sobre o fundo funcional.

A corrente do ar pressurizado, depois do desvio na chapa defle-tora, segue do centro da calota para a borda externa do fundo de função B.A velocidade da corrente é reduzida adicionalmente aqui, de modo que aágua separada não é novamente absorvida, mas outras partículas de águasão precipitadas.

Depois que o dispositivo de acordo com a invenção tiver atingidosua temperatura de operação, uma umidade de ar relativa de cerca de 80%ajusta-se no ar pressurizado B alimentado à membrana de separação degases (10). Nesse momento, a membrana de umédecimento (12) é liberada,de modo que o ar pressurizado (C) corre para a membrana de umedecimen-to (12) através do furo roscado (206). O ar pressurizado seco, que entra pelofuro roscado (204), está em condições de absorver água do fundo funcional(202). No curso do processo, vantajosamente, toda a água depositada eva-pora e é absorvida pelo ar pressurizado.

A modalidade com uso de um coletor de água tem a vantagemde que a membrana de separação de gases está protegida confiavelmentecontra partículas de água livres e, devido a isso, a função da membrana deseparação de gases, sua eficiência e seu tempo de vida útil são protegidos emantidos.

A figura 3b mostra um corte transversal pelo coletor de água(201). No fundo funcional (202) circular está disposta uma chapa defletora(203) substancialmente circular, que está unida com o fundo funcional atra-vés de três esteios dispostos em triângulo. Os furos roscados (205, 206) es-tão dispostos, em cada caso, deslocados em 120° no plano circular do fundofuncional (202). A chapa defletora (203) está disposta de modo centralizadosobre o furo roscado (204) do fundo funcional (202), pelo qual entra o arpressurizado a ser drenado.A figura 4a mostra uma modalidade da válvula de cascata (301),que pode ser usada como válvula de nitrogênio (11). A válvula de cascataestá formada por um corpo de válvula (302), com um sistema de perfuraçãointerno e quatro dispositivos de balanceamento internos. Sobre o corpo deválvula está montadas três válvulas de flange (303), que são, de preferência,acionados eletricamente.

O corpo de válvula (302) da válvula de cascata contém a condu-ta de nitrogênio A, a distribuição da corrente de nitrogênio das válvulas deflange individuais e do dispositivo de ajuste (304). Ele contém, ainda, ascondutas de nitrogênio aos dispositivos de ajuste (305, 306, 307), dispostasposteriormente às respectivas válvulas de flange, bem como as condutas denitrogênio ao coletor de nitrogênio, que estão dispostas posteriormente aosdispositivos de ajuste. O coletor de nitrogênio está unido com a saída de ni-trogênio F.

As condutas internas estão realizadas, de preferência, como fu-ros, que estão ajustadas com os canais de ligação para as válvulas de flan-ge e os dispositivos de balanceamento de tal modo que não se formam tur-bulências nas condutas internas.

O corpo de válvula (302) é unido com uma ligação A diretamentecom a saída da membrana de separação de gases. Pelo ajuste correspon-dente do dispositivo de ajuste (304) é ajustada a corrente de nitrogênio bási-ca, que forma o valor mais baixo no que refere-se ao teor de oxigênio resi-dual. Os dispositivos de ajuste (305, 306, 307) são ajustados nas válvulas deflange, em cada caso, ativadas, de tal modo que na corrente de nitrogênioresulta, em cada caso, um teor de oxigênio mais alto. Desse modo, o teor deoxigênio não pode ser aumentado apenas pela ligação da respectiva válvulada corrente de nitrogênio, mas pela combinação das válvulas são possíveisaumentos adicionais do oxigênio residual/corrente de nitrogênio. A correntede nitrogênio em cada caso produzida é conduzida, totalmente, através dasaída F ao recipiente.

A figura 4b mostra uma outra modalidade da válvula de cascata(201). Por meio dos elementos de ligação (308) o corpo de válvula (302) es-tá unido diretamente com a membrana de separação de gases (10) (não re-presentada). A ligação com a abertura de saída da membrana de separaçãode gases (10) é vedada pelo anel em O (309). Nessa modalidade, a influên-cia de vibrações e choques sobre a ligação é minimizada. Desse modo, égarantida uma segurança maior para a qualidade duradoura da ligação soli-citada com pressão da válvula de cascata com a membrana de separaçãode gases.

A figura 5 mostra uma modalidade possível do refrigerador deóleo como trocador de calor de óleo-agente refrigerante na forma de um tro-cador de calor de placas (401). O lado de entrada (402) do trocador de calorde placas (401) está ligado diretamente com as ligações de saída de óleo ede entrada de óleo do compressor (3). O óleo do compressor corre com umapressão produzida pelo compressor de ar (3) pelo trocador de calor de pla-cas (401) e de volta para o compressor. O lado de saída (403) do trocadorde calor de placas (401) está ligado com a circulação de refrigeração do sis-tema de refrigeração. Na operação do dispositivo de acordo com a invenção,a temperatura interna do recipiente é mantida em +8 a +10°C, portanto, exis-te à disposição uma capacidade de refrigeração suficiente para absorverenergia do óleo do compressor e descarregar a mesma novamente atravésdo condensador do dispositivo de resfriamento (5).

LISTAGEM DE REFERÊNCIA

1 filtro de aspiração

2 dispositivo de aspiração

3 compressor de ar

4 válvula de mistura

5 dispositivo de resfriamento

6 separador de água

7 dispositivo de filtro

8 válvula de 3 vias

9 válvula de balanceamento

9a válvula de balanceamento para expansão

10 membrana de separação de gases11 válvula de nitrogênio 12 membrana de umedecimento 13 dispositivo de retenção de pressão 14 recipiente de armazenamento ou transporte S1 medição de temperatura S2 medição de pressão S3 medição de oxigênio S4 medição de temperatura/umidade S5 medição de oxigênio S6 medição de temperatura/umidade S10 medição de temperatura/umidade 20 controle 21 Iinhasdecontroleesensor 101 trocador de calor 102 tubo interno 103 tubo externo 104 aparafusamento de ligação 201 coletor de água 202 fundo funcional 203 chapa defletora 204 furo roscado 205 furo roscado 206 furo roscado 207 ranhura 301 válvula de cascata 302 corpo de válvula 303 válvulas de fIange 304 dispositivo de ajuste 305 dispositivo de ajuste 306 dispositivo de ajuste 307 dispositivo de ajuste 308 elemento de ligação309 anel em O

401 trocador de calor de placas

402 lado de entrada

403 lado de saída

Claims (22)

1. Dispositivo para a produção de uma atmosfera condicionadaem um recipiente de armazenamento ou transporte (14) com um compressor(3) para a produção de ar pressurizado, um dispositivo de resfriamento (5)para o resfriamento do ar pressurizado, uma membrana de separação degases (10) conectada após o compressor e o dispositivo de resfriamentopara a produção de uma corrente de gás rica em nitrogênio, onde a correntede gás que sai da membrana separadora de gases é conduzida para o reci-piente de armazenamento ou transporte (14) para manter uma atmosferacondicionada livre de nitrogênio no recipiente, caracterizado pelo fato de queo dispositivo apresenta uma membrana de umedecimento (12), que estádisposta atrás da membrana de separação de gases, e a corrente de nitro-gênio que sai da membrana de separação de gases (10) é conduzido atra-vés da membrana de umedecimento (12) e carregado com umidade.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o dispositivo de resfriamento (5) está totalmente disposto norecipiente de transporte (14).

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que o resfriamento no dispositivo de resfriamento (5) ocorre so-bre a troca de calor com a corrente de ar refrigerado e o dispositivo de res-friamento.

4. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações anteriores,caracterizado pelo fato de que uma válvula multicaminhos (8) é conectadaantes da membrana separadora de gases (10) para dividir a corrente de arpressurizado.

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que a válvula multicaminhos (8) divide o ar pressurizado em du-as correntes separadas das quais uma é conduzida para a membrana sepa-radora de gases (10) e a segunda ao mesmo tempo para a membrana deumedecimento (12).

6. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações anteriores,caracterizado pelo fato de que a membrana de umedecimento (12) é per-meada, adicionalmente à uma camada de nitrogênio, por ar pressurizadoproduzido pelo compressor (3), e umidade é retirada do ar pressurizado namembrana de umedecimento (12) e conduzida para a corrente de nitrogênio.

7. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações anteriores,caracterizado pelo fato de que entre o dispositivo de arrefecimento (5) e amembrana de separação de gás (10) está disposto um separador de água(6), preferencialmente um separador de água com filtro de ar empregadoposteriormente, para a separação de água condensada e/ ou um filtro de ar(7) para limpeza de ar pressurizado.

8. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações anteriores,caracterizado pelo fato de que na saída do recipiente (14) está disposto umaválvula de tenção de pressão (13), que está ligada sobre uma disposição deaspiração (2) com um compressor (3), sendo que a disposição de aspiração(2) pode ser ligada de tal maneira que o compressor para a geração do arpressurizado é direcionado principalmente a partir da válvula de tenção depressão (13) que sai da atmosfera do recipiente.

9. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações anteriores,caracterizado pelo fato de que entre o compressor (3) e o dispositivo de arre-fecimento (5) está disposto uma válvula de mistura (4), a qual se divide apartir do ar pressurizado que flui do compressor em duas correntes divididas,sendo que uma corrente dividida é direcionado através do dispositivo de ar-refecimento (5) e finalmente é novamente direcionado juntamente com a se-gunda corrente dividida para ajustagem de uma temperatura definida.

10. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações anterio-res, caracterizado pelo fato de que a membrana de membrana de separaçãode gás (10) é conectada posteriormente a uma válvula de regulagem de ni-trogênio (11).

11. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações anterio-res, caracterizado pelo fato de que entre a válvula de múltiplas passagens(8) e o recipiente de armazenamento ou transporte (11) é disposta uma vál-vula de expansão (9).

12. Processo para a fabricação de uma atmosfera condicionadaem um recipiente de armazenamento ou transporte ou de depósito em que éproduzido um ar pressurizado por meio de um compressor (3), sendo opcio-nalmente resfriado a partir de um ar adjacente ou de uma atmosfera de reci-piente, o ar pressurizado ligado a um dispositivo de arrefecimento (5) e apartir do ar pressurizado é gerada uma corrente de gás rica em nitrogêniopara condução ao recipiente de transporte (4) através de uma membrana deseparação de gás (10), sendo que preferívelmente antes da alimentação norecipiente de armazenamento ou transporte, a corrente de nitrogênio é ume-decida, caracterizado pelo fato de que a atmosfera do recipiente percorridapela corrente é conduzida em circuito fechado, e após a sua saída do recipi-ente de armazenamento ou transporte (14), ela é realimentada ao compres-sor de ar comprimido.

13. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de que por meio de uma membrana de umidificação (12) um teorde umidade definido da corrente de nitrogênio é ajustado.

14. Processo de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracteri-zado pelo fato de que a umidade para o carregamento da membrana de u-midificação (12) é recebida do ar comprimido.

15. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações-12 a 14, caracterizado pelo fato de que a membrana de umidificação (12) éconectada em série após a membrana de separação de gás (10).

16. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações-12 a 15, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de resfriamento (5) estádisposto no interior do recipiente de armazenamento ou transporte.

17. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações-1 a 11, caracterizado pelo fato de que antes da membrana de separação degás (10) está disposto um trocador de calor (101), o qual preferívelmente éconstruído a partir de um tubo interno e um tubo externo que cerca este tubointerno.

18. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações-1 a 11 ou 17, caracterizado pelo fato de que antes da membrana de separa-ção de gás (10) está disposto um absorvedor de água (201), o qual preferi-velmente é construído a partir de um chão funcional e uma placa defletora.

19. Dispositivo de acordo com a reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que o chão funcional (202) possui uma seção circular e estámontado no lugar de um flange de entrada na membrana de separação degás.

20. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11 ou 17 a 19, caracterizado pelo fato de que a válvula de regulagem denitrogênio é uma válvula de cascata e a válvula de cascata é preferencial-mente conectada diretamente com a abertura de saída da membrana de se-paração de gases.

21. Dispositivo de acordo com a reivindicação 20, caracterizadopelo fato de que a válvula de cascata apresenta um corpo de válvula comum sistema de perfuração interno e dispositivos de compensação internos etrês válvulas de flange.

22. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11 ou 17 a 21, caracterizado pelo fato de que o resfriamento de óleo éum trocador de calor de meio de resfriamento de óleo, especialmente umtrocador de calor de disco.