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ITPR20090046A1 - SYSTEM FOR CREATING A STERILE BARRIER AND LUBRICATING AND REFRIGERATING MOBILE PARTS IN UHT STERILIZATION SYSTEMS. - Google Patents

SYSTEM FOR CREATING A STERILE BARRIER AND LUBRICATING AND REFRIGERATING MOBILE PARTS IN UHT STERILIZATION SYSTEMS. Download PDF

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ITPR20090046A1
ITPR20090046A1 IT000046A ITPR20090046A ITPR20090046A1 IT PR20090046 A1 ITPR20090046 A1 IT PR20090046A1 IT 000046 A IT000046 A IT 000046A IT PR20090046 A ITPR20090046 A IT PR20090046A IT PR20090046 A1 ITPR20090046 A1 IT PR20090046A1
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sterilized
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Alessio Lazzari
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Bertoli S R L
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Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

TITOLO: SISTEMA PER CREARE UNA BARRIERA STERILE E LUBRIFICARE E/O REFRIGERARE PARTI MOBILI IN IMPIANTI DI STERILIZZAZIONE UHT. TITLE: SYSTEM FOR CREATING A STERILE BARRIER AND LUBRICATING AND / OR REFRIGERATING MOVABLE PARTS IN UHT STERILIZATION PLANTS.

CAMPO DI APPLICAZIONE DELL'INVENZIONE FIELD OF APPLICATION OF THE INVENTION

Il presente trovato si inserisce nel campo degli impianti UHT in particolare omogeneizzatori, pompe a pistoni e parti dinamiche asettiche e riguarda un sistema per creare una barriera sterile di lubrificazione e/o refrigerazione di dette parti. The present invention falls within the field of UHT systems, in particular homogenizers, piston pumps and aseptic dynamic parts and relates to a system for creating a sterile lubrication and / or refrigeration barrier for said parts.

La barriera sterile è interposta fra l'ambiente esterno e i circuiti interni asettici dell'UHT e delle parti mobili quali i pistoni di omogeneizzatori, le pompe asettiche, le tenute di pompe centrifughe, e altro. The sterile barrier is interposed between the external environment and the internal aseptic circuits of the UHT and of the moving parts such as the pistons of homogenizers, the aseptic pumps, the seals of centrifugal pumps, and more.

STATO DELL'ARTE STATE OF THE ART

Attualmente, un sistema largamente impiegato per creare barriera sterile è quello che prevede di condensare del vapore, mediante uno scambiatore, generando condensa sterile a 60/70°C, con dei costi che si aggirano intorno a € 0,026 per litro di condensa prodotta. Currently, a system widely used to create a sterile barrier is that which involves condensing steam, by means of an exchanger, generating sterile condensate at 60/70 ° C, with costs that are around € 0.026 per liter of condensate produced.

Altro sistema utilizzato è quello che prevede l'impiego di acqua fredda sterilizzata mediante filtrazione, mediante la distribuzione nel circuito dell'acqua di un agente antisettico e antibatterico. Another system used is that which involves the use of cold water sterilized by filtration, by distributing an antiseptic and antibacterial agent in the water circuit.

ESPOSIZIONE E VANTAGGI DEL TROVATO EXPOSURE AND ADVANTAGES OF THE FOUND

Scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione della tecnica un ulteriore sistema per creare una barriera sterile in impianti UHT: il sistema prevede di utilizzare acqua sterilizzata tramite raggi ultravioletti e far passare detta acqua in parti mobili asettiche, in omogeneizzatori e in pompe a pistoni. Eventualmente, prima della sterilizzazione, il sistema prevede una fase preliminare di addolcimento e/o una fase di filtrazione e/o purificazione. The purpose of the present invention is to provide the technique with a further system for creating a sterile barrier in UHT systems: the system provides for using water sterilized by ultraviolet rays and for passing said water into aseptic moving parts, in homogenizers and in pumps with pistons. Possibly, before sterilization, the system includes a preliminary softening and / or filtration and / or purification phase.

I vantaggi si possono riassumere in: The advantages can be summarized in:

> Risparmio di costi di produzione, in quanto si utilizza acqua senza necessità di trasformarla in vapore, > Riduzione di consumi energetici in stabilimento con conseguente riduzione di emissioni in atmosfera di gas combusti delle caldaie di produzione vapore, > Completa automatizzazione sia della fase di sterilizzazione che di produzione, > Production cost savings, as water is used without the need to transform it into steam,> Reduction of energy consumption in the plant with consequent reduction of emissions into the atmosphere of combustion gases of the steam production boilers,> Complete automation of both the sterilization phase than production,

> Riduzione della energia elettrica necessaria > Reduction of the necessary electricity

> Ridotti costi di manutenzione dell'impianto di produzione di acqua sterilizzata, > Reduced maintenance costs of the sterilized water production plant,

> Ridotti costi di manutenzione degli omogeneizzatori. Detti scopi e vantaggi sono tutti raggiunti dal sistema per creare una barriera sterile di lubrificazione e/o refrigerazione in omogeneizzatori e pompe a pistoni e movimenti dinamici asettici, oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto previsto nelle sotto riportate rivendicazioni. > Reduced maintenance costs of homogenizers. Said objects and advantages are all achieved by the system for creating a sterile lubrication and / or refrigeration barrier in homogenizers and piston pumps and aseptic dynamic movements, object of the present invention, which is characterized by the provisions of the following claims.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di alcune forme di realizzazione illustrate, a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno. This and other characteristics will become more evident from the following description of some embodiments illustrated, purely by way of non-limiting example in the accompanying drawing tables.

Figura 1: uno schema di funzionamento del sistema per creare una barriera sterile e lubrificare e/o refrigerare parti mobili in impianti di sterilizzazione UFIT. Figure 1: A scheme of operation of the system to create a sterile barrier and to lubricate and / or refrigerate moving parts in UFIT sterilization facilities.

DESCRIZIONE DEL TROVATO DESCRIPTION OF THE FOUND

Con riferimento alla figura 1, si indica con 5, tratteggiato, l'area definita da un possibile impianto di sterilizzazione UHT: entro questa area vi saranno diversi e molti elementi, quali ad esempio serbatoi per il ricevimento del prodotto, pompe centrifughe ad alta e/o bassa pressione per alimentare il prodotto, filtri del prodotto, scambiatori a fascio tubero, sterilizzatori ad iniezione di vapore, sostatori atti a mantenere costante la temperatura di sterilizzazione, flash-cooler sottovuoto, per raffreddare istantaneamente, pompe centrifughe asettiche, omogeneizzatori asettici. In aggiunta ci saranno le valvole di sovrappressione, omogeneizzanti, termoresistenze, termometri, manometri, riduttrici di pressione, organi di trasmissione, motori elettrici. In particolare vi sono, dislocate nell'impianto 5, dei pistoni degli omogeneizzatori, delle pompe asettiche, delle tenute meccaniche di pompe centrifughe e a lobi e altri organi in movimento, tutti richiedenti una barriera sterile verso l'esterno, lubrificazione e refrigerazione in completo ambiente asettico. With reference to figure 1, the area defined by a possible UHT sterilization system is indicated by 5, dashed: within this area there will be several and many elements, such as for example tanks for receiving the product, high and high centrifugal pumps. / or low pressure to feed the product, product filters, tube bundle exchangers, steam injection sterilizers, resters designed to keep the sterilization temperature constant, vacuum flash-coolers, for instant cooling, aseptic centrifugal pumps, aseptic homogenizers. In addition there will be overpressure valves, homogenizers, resistance thermometers, thermometers, pressure gauges, pressure reducers, transmission components, electric motors. In particular there are, located in the system 5, the pistons of the homogenizers, the aseptic pumps, the mechanical seals of centrifugal and lobe pumps and other moving parts, all requiring a sterile barrier to the outside, lubrication and refrigeration in a complete environment. aseptic.

Con 1 si identifica lo schema di massima per creare una barriera asettica e lubrificazione oggetto del trovato, con la quale si provvede a creare una barriera sterile e a lubrificare e/o raffreddare gli organi mobili, quali i pistoni o le pompe centrifughe e le tenute con sola acqua sterilizzata mediante radiazione ultravioletta. 1 identifies the general scheme for creating an aseptic and lubrication barrier object of the invention, with which a sterile barrier is created and to lubricate and / or cool the moving parts, such as pistons or centrifugal pumps and seals with only water sterilized by ultraviolet radiation.

Infatti il sistema prevede l'impiego di acqua sterilizzata da raggi ultravioletti prelevata da pozzo o demineralizzata, facendola passare attraverso uno o più lampade 4A di sterilizzazione a raggi ultravioletti (UV) e successivamente inviando detta acqua sterilizzata verso gli organi mobili di pompe a pistoni e/o omogeneizzatori dell'impianto 5 UHT. In fact, the system involves the use of water sterilized by ultraviolet rays taken from the well or demineralized, by passing it through one or more ultraviolet (UV) ray sterilization lamps 4A and subsequently sending said sterilized water towards the moving parts of piston pumps and / or homogenizers of the 5 UHT plant.

Con 4 si identifica per l'appunto, nel suo complesso l'unità di sterilizzazione mediante raggi UV con la quale realizzare l'invenzione. Le lampade 4A bombardando con raggi UV ad alta intensità l'acqua, all'interno di appositi contenitori in acciaio inox stagni, eliminandone completamente i batteri e le alghe disciolte. The number 4 identifies as a whole the sterilization unit by means of UV rays with which to carry out the invention. The 4A lamps bombard the water with high intensity UV rays, inside special watertight stainless steel containers, completely eliminating bacteria and dissolved algae.

Eventualmente l'acqua prelevata potrà altresì essere preliminarmente addolcita in una apposita unità di addolcimento 2 e demineralizzazione, mediante le quali si andrà a eliminare fisicamente dall'acqua la presenza di Calcio e Magnesio disciolti. If necessary, the water withdrawn can also be preliminarily softened in a special softening and demineralization unit 2, by means of which the presence of dissolved Calcium and Magnesium will be physically eliminated from the water.

I demineralizzatori sono apparecchiature in grado di rimuovere i sali disciolti nell'acqua. The demineralizers are equipment capable of removing the salts dissolved in the water.

L'acqua così addolcita e/o demineralizzata potrà essere inviata direttamente nell'unità di sterilizzazione tramite generatori di radiazioni ultraviolette, oppure, tramite valvole di by-pass, si potrà ulteriormente prevedere sezioni di pre-filtrazione, filtrazione e purificazione, indicato dal blocco di riferimento 3. The water thus softened and / or demineralized can be sent directly to the sterilization unit by means of ultraviolet radiation generators, or, by means of by-pass valves, it is possible to further provide pre-filtration, filtration and purification sections, indicated by the block reference 3.

La pre-filtrazione avviene con minerali filtranti e/o carboni attivi che servono ad eliminare eventuali sedimenti in sospensione ed inquinanti di natura organica che possano danneggiare le resine. Pre-filtration takes place with filtering minerals and / or activated carbons which serve to eliminate any suspended sediments and organic pollutants that can damage the resins.

La filtrazione avverrà in maniera osmotica tramite apposite membrane. La filtrazione sarà preferibilmente a più stadi, ossia con: Filtration will take place in an osmotic manner through special membranes. Filtration will preferably be multi-stage, i.e. with:

- una prima serie di filtri per sedimenti intercambiabili in grado di fermare qualsiasi materiale grossolano in sospensione e da un filtro a carboni attivi, per eliminare il cloro e molecole organiche presenti che possano danneggiare la membrana osmotica; - a first series of interchangeable sediment filters able to stop any coarse material in suspension and an activated carbon filter, to eliminate chlorine and organic molecules present that can damage the osmotic membrane;

- una serie di membrane osmotiche tramite le quali si lascia passare l'acqua pura, eliminando i sali e qualsiasi sostanza inquinante compresi eventuali microbatteri, inviandoli allo scarico, sotto forma di concentrati. - a series of osmotic membranes through which pure water is allowed to pass, eliminating salts and any pollutant including any microbacteria, sending them to the drain, in the form of concentrates.

A seguito della purificazione e filtrazione con membrane osmotiche l'acqua in uscita, viene o accumulata in un serbatoio pressurizzato o inviata direttamente negli appositi reattori di sterilizzazione a raggi UV della corrispondente unità 4 che garantiscono la perfetta sterilità dell'acqua. Following purification and filtration with osmotic membranes, the outgoing water is either accumulated in a pressurized tank or sent directly to the special UV-ray sterilization reactors of the corresponding unit 4 which guarantee perfect sterility of the water.

L'acqua sterilizzata viene così inviata all'impianto UHT in modo da creare la barriera sterile opportuna per le parti in movimento, per i pistoni, per gli omogeneizzatori ecc... The sterilized water is thus sent to the UHT system in order to create the appropriate sterile barrier for the moving parts, for the pistons, for the homogenizers, etc.

Una volta arrivata a lubrificare e/o refrigerare gli organi mobili dell'impianto 5 di sterilizzazione, l'acqua sarà scaricata in fogna. Once the moving parts of the sterilization system 5 have been lubricated and / or cooled, the water will be discharged into the sewer.

Mediante l'impiego di valvole automatiche elettropneumatiche, comandate da un programmatore digitale, sono attuate tutte le funzioni di processo ed i percorsi presterilizzazione da attuare in funzione della qualità dell'acqua in uscita. Through the use of automatic electropneumatic valves, controlled by a digital programmer, all the process functions and the pre-sterilization paths to be implemented are implemented according to the quality of the outgoing water.

L'impianto 1 illustrato funziona correttamente a regime; al fine di garantire un corretto avviamento iniziale si può prevedere l'introduzione di sostanze chimiche sul circuito a monte dell'unità di sterilizzazione 4 e/o vapore sui tubi a valle dello stesso. In pratica, all'impianto 1 è abbinato un sistema di sterilizzazione chimica ed un sistema di sterilizzazione a vapore in modo da sterilizzare le condutture dell'impianto oltre ché quelle degli omogeneizzatori. Dette fasi di sterilizzazione chimica e/o a vapore dureranno solo alcuni minuti iniziali prima della messa in regime del sistema. The illustrated plant 1 operates correctly at steady state; in order to guarantee a correct initial start-up, it is possible to foresee the introduction of chemical substances on the circuit upstream of the sterilization unit 4 and / or steam on the pipes downstream of the same. In practice, the plant 1 is combined with a chemical sterilization system and a steam sterilization system so as to sterilize the pipelines of the plant as well as those of the homogenizers. These chemical and / or steam sterilization phases will last only a few initial minutes before the system is fully operational.

Quanto sopra è illustrato nella figura 1 in cui si indica con 14 un serbatoio contenente un acido, ad esempio paracetico, che viene immesso nella condotto 11 a monte dell'unità 4 mediante una pompa dosatrice 13 ed un flussometro 12 (strumento di misura). In tal modo si attua una barriera sterile chimica. The above is illustrated in Figure 1 in which 14 indicates a tank containing an acid, for example paracetic acid, which is introduced into the duct 11 upstream of the unit 4 by means of a metering pump 13 and a flow meter 12 (measuring instrument). In this way a sterile chemical barrier is implemented.

Ancora, si identifica con 20 una conduttura a valle dell'unità di sterilizzazione con radiazione ultravioletta che provvede ad immettere nel circuito dell'impianto UHT (pistoni, omogeneizzatori, ecc...) del vapore ad una definita pressione mediante l'apertura di una valvola di intercettazione 21. Again, 20 identifies a duct downstream of the sterilization unit with ultraviolet radiation which introduces steam into the circuit of the UHT system (pistons, homogenizers, etc ...) at a defined pressure by opening a shut-off valve 21.

Claims (6)

RIVENDICAZIONI 1. Sistema per creare una barriera sterile e lubrificare e/o refrigerare parti mobili in impianti (5) di sterilizzazione UHT, caratterizzato dal fatto che prevede l'impiego di acqua sterilizzata da raggi ultravioletti. CLAIMS 1. System for creating a sterile barrier and lubricating and / or cooling moving parts in UHT sterilization systems (5), characterized in that it involves the use of water sterilized by ultraviolet rays. 2. Sistema, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che preleva acqua di pozzo o demineralizzata, facendola passare attraverso un'unità (4) di sterilizzazione dove uno o più lampade (4A) bombardando con raggi UV ad alta intensità l'acqua, all'interno di appositi contenitori in acciaio inox stagni, eliminandone completamente i batteri e le alghe disciolte; in seguito alla sterilizzazione a raggi UV l'acqua sterilizzata è mandata verso gli organi mobili di pompe a pistoni e/o omogeneizzatori dell'impianto (5). 2. System according to claim 1, characterized in that it takes well or demineralized water, passing it through a sterilization unit (4) where one or more lamps (4A) bombarding the water with high intensity UV rays, inside special watertight stainless steel containers, completely eliminating bacteria and dissolved algae; following UV rays sterilization, the sterilized water is sent to the moving parts of the piston pumps and / or homogenizers of the plant (5). 3. Sistema, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che, prima della sterilizzazione, prevede una fase preliminare di addolcimento (2). 3. System according to claim 2, characterized in that, before sterilization, it includes a preliminary softening step (2). 4. Sistema, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che, prima della sterilizzazione, prevede una fase preliminare di filtrazione e/o purificazione (3). 4. System according to claim 2, characterized in that, before sterilization, it provides a preliminary step of filtration and / or purification (3). 5. Sistema, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che prevede prevedere l'introduzione di sostanze chimiche sul circuito a monte dell'unità di sterilizzazione (4) e/o vapore sui tubi a valle dello stesso per eseguire una sterilizzazione chimica e/o a vapore nella fase di avvio del sistema di sterilizzazione con acqua sterilizzata mediante radiazione ultravioletta. 5. System, according to claim 2, characterized in that it foresees the introduction of chemical substances on the circuit upstream of the sterilization unit (4) and / or steam on the pipes downstream of the same to perform a chemical sterilization and / or steam in the start-up phase of the sterilization system with water sterilized by ultraviolet radiation. 6. Uso di acqua sterilizzata tramite raggi ultravioletti per creare una barriera sterile e lubrificare e/o refrigerare parti mobili in omogeneizzatori, pompe a pistoni e movimenti dinamici asettici.6. Use of ultraviolet sterilized water to create a sterile barrier and lubricate and / or cool moving parts in homogenizers, piston pumps and aseptic dynamic movements.
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