AUTOCLAVES HIDROSTAICAS Capítulo 11

Descripción de las Autoclaves Las autoclaves hidrostáticas operan a una temperatura constante de proceso. La cadena transportadora mueve los envases a través del sistema a una velocidad constante. Existe un flujo constante de envases.

Descripción de las Autoclaves Las autoclaves hidrostáticas usualmente operan con vapor como medio de proceso y agitación mínima de los envases durante el proceso Algunas usan cascada de agua bajo presión como medio de proceso Otras proveen agitación o rotación de los envases durante el proceso

Descripción de las Autoclaves El proceso térmico ocurre en una cámara de procesamiento (domo de vapor) que se mantiene constantemente a temperaturas altas. La cámara tiene que estar presurizada para alcanzar una temperatura de proceso por encima del punto de ebullición del agua. No existen puertas o válvulas que separen la cámara de la atmósfera.

Descripción de las Autoclaves La presión en la cámara de proceso es mantenida y contrarrestada por el peso del agua de las columnas de alimentación y descarga Este peso o presión hidrostática de las columnas es la base para el nombre de estas autoclaves El transportador de envases entra y sale de la cámara de procesamiento a través de estas columnas de agua

Descripción de las Autoclaves La velocidad de la cadena transportadora y las veces que ésta viaja a través de la cámara de procesamiento determinan el tiempo de proceso Un paso completo de la mencionada cadena dentro de la cámara de proceso, ya sea de arriba hacia abajo, o viceversa, se conoce como “pase” Es común en estas autoclaves tener dos, cuatro, seis, y hasta ocho pases

Descripción de las Autoclaves Para que la temperatura de la autoclave aumente tiene que aumentarse la presión Por consecuencia la altura de las columnas de agua tiene que ser mayor para balancear el aumento de presión Temperatura máxima limitada por la altura de las columnas de agua

Cadena Transportadora de Envases El transportador continuo de envases está compuesto por acarreadores adheridos a cada extremo de una larga cadena Los envases se sostienen y se transportan en estos acarreadores La distancia entre los acarreadores se conoce como “paso” Esta distancia dictará el diámetro de los envases que pueden ser colocados en los acarreadores

Cadena Transportadora de Envases Se pueden usar acarreadores múltiples para para manipular distintos tamaños y tipos de envases al mismo tiempo Cada cadena transportadora se maneja independientemente por lo que el tiempo de proceso se puede ajustar según sea requerido

Estaciones de Alimentación y Descarga En la estación de alimentación los envases se alinean formando una línea o hilera La hilera alimenta al acarreador que sostiene los envases en la cadena transportadora Antes de llegar a la estación de alimentación el acarreador se abre y los envases procesados y enfriados se descargan

Los envases a ser procesados se alinean y cargan Los envases procesados se descargan

Columna de Alimentación Es la columna de agua por donde pasan los envases antes de entrar a la cámara de proceso Usualmente solo hay una columna de agua funcionando como columna de alimentación pero pueden usarse varias columnas si se utiliza sobre presurización

Columna de Alimentación La temperatura del agua se puede controlar independientemente y puede variar desde temperatura ambiente hasta ebullición Una inyección de vapor cerca de la base de la columna es usada para alcanzar y mantener la temperatura

Cámara de Proceso o Domo de Vapor Cámara donde los envases son expuestos al medio de proceso y a la temperatura requerida del autoclave La temperatura es controlada independiente a las columnas de agua Las hidrostáticas que usan cascada de agua tiene que tener una forma de proporcionar y mantener sobre presurización

Columna de Descarga Los envases salen de la cámara de procesamiento y vuelven a la presión atmosférica a través del agua de la columna de descarga Usualmente solo hay una columna de agua, pero se pueden usar múltiples columnas, si sobre presurización es requerida La temperatura del agua puede ser controlada independientemente

Enfriamiento de los Envases El enfriamiento de los envases se logra a través de cascada o rocío de agua sobre el transportador de envases que pasa por la sección de enfriamiento Generalmente, la sección de enfriado está a presión atmosférica

Instrumentación y Maquinaria Se requiere por lo menos un termómetro y un aparato registrador de temperatura para cada cámara de proceso El termómetro debe instalarse dentro de la cámara de proceso por encima de la interfase vapor-agua y por debajo del fondo de todos los pasos de la cadena Un termómetro localizado 7.5 cm (3”) por encima del nivel máximo del agua podrá detectar temperaturas mínimas en la cámara de proceso

Instrumentación y Maquinaria El sensor del registrador de temperatura tiene que instalarse en la cámara de proceso El sensor usualmente se instala adyacente al termómetro

Instrumentación y Maquinaria Cuando la carta de proceso especifica el mantenimiento de la temperatura del agua de las columnas, un indicador de temperatura tiene que estar ubicado en cada columna

Control y Circulación del Vapor Cada autoclave tiene que estar equipada con un regulador automático de vapor, este puede ser un registrador/regulador Para autoclaves que usan vapor como medio de calentamiento: Tendrán que colocarse purgas en la cámara de procesamiento, en el extremo opuesto al punto de entrada del vapor Las purgas tienen que estar completamente abiertas durante todo el proceso Las purgas tienen que estar distribuidas de manera que facilite su observación

Preparación para el Procesamiento Antes de empezar el procesamiento de envases, debe asegurarse que haya distribución adecuada de la temperatura Para autoclaves de vapor, el domo de vapor tiene que ser venteado para remover el aire antes de comenzar el proceso

Control del Nivel del Agua La exposición constante de los envases al medio de procesamiento depende de la velocidad constante del trasportador y de la ruta fija constante del mismo en la cámara de proceso La exposición apropiada depende del nivel del agua Este nivel depende de la presión en la cámara de proceso y la altura de las columnas de agua

Control del Nivel del Agua Este nivel es llamado interfase vapor-agua en las autoclaves de vapor El nivel máximo de agua es establecido por el fabricante El nivel máximo de agua sirve para establecer la cantidad de acarreadores en la cámara de proceso

Control del Nivel del Agua Un tubo indicador de vidrio, con el nivel máximo marcado en el cristal, debe ser instalado para indicar el nivel de agua en la base de la cámara de proceso En cámaras con múltiples pases, el tubo indicador debe tener marcado el pase más bajo de la cadena

Control del Nivel del Agua Una causa importante en la fluctuación del nivel de agua es la interrupción de la alimentación y descarga Envases que entran a la columna de alimentación, desplazan el agua, aumentando el nivel Envases que salen en la columna de descarga, no desplazan el agua, disminuyendo el nivel Se usa un control de nivel del agua para mantener una altura constante en las columnas de agua y, por ende, controlar el nivel de agua en la base de la cámara de procesamiento

Medición del Tiempo de Proceso Cada cadena transportadora es controlada independientemente por un motor de velocidad variable Si se cambia la velocidad de la cadena transportadora se cambia el tiempo de proceso. Para determinar la velocidad de la cadena Divida la cantidad de acarreadores en la cámara de proceso entre el tiempo de proceso Esto da la velocidad de acarreadores por minuto

Medición del Tiempo de Proceso Si se comprueba que la velocidad real del transportador es igual o menor a la deseada, el tiempo de procesamiento se excede Ajuste hasta cumplir con los parámetros del proceso Se está sobre-procesando el producto!!!

Medición del Tiempo de Proceso Si se comprueba que la velocidad real es mayor que lo especificado, el tiempo de proceso se reduce Esto es una desviación de proceso, tiene que ajustarse la velocidad No olvide registrar la desviación con todos los detalles y documentos requeridos!!!

Medición del Tiempo de Proceso Debido a que el tiempo de procesamiento es función de la velocidad del transportador, el ajuste de velocidad debe determinarse cuidadosamente La velocidad del transportador de envases tendrá que determinarse y registrarse al inicio del procesamiento Para prevenir cambios autorizados en la velocidad, se deben mantener los controles bajo llave o publicar carteles al respecto

Temas de Importancia en el Procesamiento

Columnas de Alimentación y Descarga Dado que las temperatura de las columnas se controlan independientemente, pueden ser incluidas como parte del proceso La columna de alimentación adelanta el inicio del tiempo de procesamiento La columna de descarga alarga el tiempo de procesamiento Autoridad en proceso puede tomar esto en consideración y reducir el tiempo de permanencia en la cámara de proceso.

Columnas de Alimentación y Descarga Si las columnas se incluyen en el proceso programado, las temperaturas tienen que ser mantenidas y documentadas durante la producción

Fluctuación del Nivel de Agua Si el nivel sube puede entrar en contacto con los sensores y se registraría una caída de temperatura en la cámara de procesamiento Si el nivel de agua continua subiendo puede entrar en contacto con los envases localizados en las vueltas inferiores del transportador, provocando un procesamiento insuficiente Debe instalarse un dispositivo automático que detenga la cadena si el nivel del agua sube por encima del máximo

Fluctuación del Nivel de Agua Si el agua entra en contacto con los envases, estos tienen que ser segregados y guardados para evaluación por la autoridad de proceso

Temperatura Inicial La Temperatura inicial debe ser medida con suficiente frecuencia para asegurar que no está por debajo de lo establecido en el proceso Los envases deben sacarse en la estación de entrada y retenerse por el tiempo que le tome al envase entrar a la columna de alimentación Debe revisarse la temperatura inicial al reanudarse la operación luego de paradas largas

Documentación Requerida Todos los factores críticos tienen que medirse y registrarse a intervalos frecuentes Intervalos no deben exceder los 15 minutos

¿Preguntas?