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Verfahren zum Trocknen biologischer, breiiger Güter und Trocknungszylinder zur Durchführung dieses Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen biologischer, breiiger Güter, wie z. B. Fleischbrei, Fischbrei, Pflanzenbrei nach Abscheiden des Depotfettes, z. B. durch Zentrifugieren des Breies und nach dem Zentrifugentrocknen, d. h. mit einer Feuchte von etwa 55 bis 80% und einen Trocknungszylinder zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die biologischen Güter fallen nach dem Zentrifugieren in breiig-zäher Konsistenz an, nachdem diesen der grösste Teil des überschüssigen Wassers entzogen worden ist. Der so entstandene Brei enthält noch zirka 55-80z Feuchte, wovon etwa 1/3-1/4 auf Haftwasser und der Rest auf Wasser in der Struktur entfällt,
Zum Trocknen von körnigem Gut ist ein Verfahren bekannt, bei dem das zu trocknende Gut erhitzt, und dann mit hoher Zentrifugalkraft gegen nicht geheizte Prallflächen geschleudert wird, wodurch das Wasser vom Gut mechanisch getrennt wird. Dabei treffen die einzelnen Körner mit den ihnen anhaftenden Wasserteilchen gemeinsam auf die Prallfläche. Dadurch wird das Wasser von dem plötzlich zum Stillstand gekommenen Korn abgeschleudert.
Dieses bekannte Verfahren ist zum Trocknen biologischer, breiiger Güter nicht geeignet, da infolge deren andersartiger, breiiger Struktur diese sich an den Prallflächen erneut mit dem Wasser vermischen würden, so dass es gar nicht zu einer Trocknung käme. Darüber hinaus würde die Erhitzung das Gut koagulieren und damit dessen Qualität beeinträchtigen.
Es ist bereits eine Vorrichtung zum Trocknen von Gut durch Zerstäubung mittels eines in einer im unteren Teil mit einem Trichter oder konischen Behälter versehenen Kammer um eine lotrechte Achse sich drehenden Streutellers bekannt, wobei der Streuteller das axial eingeleitete Gut an seinem Umfang abschleudert. Diese Vorrichtung arbeitet mittels eines aufsteigenden Stromes von warmer Luft oder warmen Gases. Dem Streuteller ist dabei ein sich um die gleiche Welle drehender und unter ihm angeordneter Schaufel-, Flügelrad- oder sonstiger Ventilator zugeordnet, der eine Wirbelströmung der warmen Gase an der Stelle erzeugt, an der sie die von der Scheibe wegbewegten Stoffe aufnehmen.
Die von einem Ofen erzeugte Heissluft und heissen Verbrennungsgase steigen durch eine Leitung nach oben, strömen in Wirbelströmung durch die Kammern hindurch und steigen dann in einer Kolonne auf, wo ihre Drehbewegung durch einen Flügelradventilator aufrechterhalten wird. Das durch eine Eintragsvorrichtung eingeführte, zu trocknende Gut, das sich in dem Trichter sammelt, fällt in ein Rohr und häuft sich über der Mitte einer Scheibe an, wo es einen Schüttkegel bildet. Die Scheibe schleudert bei ihrer Drehbewegung das Gut in Form einer waagrechten tuchartigen Schicht nach aussen, die von dem aufsteigenden Strom der heissen Gase durchdrungen wird. Bei dieser Vorrichtung ist auch schon vorgesehen, dass die aus dem Trichter herabfallenden Stoffe von neuem durch eine zweite Scheibe verteilt und auseinandergetrieben werden.
Ein Teil des Gasstromes tritt durch die untere Öffnung des unter dieser Scheibe angebrachten Trichters ein und wird durch einen Flügelradventilator in Drehung versetzt, der zwischen diesem Trichter und der Scheibe angeordnet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, biologisches, breiiges Gut ohne Erwärmung desselben über
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die Koagulationstemperatur seiner Proteinverbindungen und damit Zerstörung derselben von etwa 55 bis
80% auf zirka 18-14% Feuchte zu trocknen.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gut wiederholt mit hoher, durch Zentrifugalbe- schleunigung erzeugter Geschwindigkeit durch einen gasförmigen Trocknungsmittelstrom hindurch ge- gen eine Heizfläche mit Blasenverdampfung bewirkender Temperatur und der bei der für Wasser kriti- schen Temperaturdifferenz zwischen Heizfläche und mittlerer Flüssigkeitstemperatur von etwa +45 bis 600 C bei 1 ata geschleudert und davon sofort wieder abgenommen wird. Es wird damit unerhitzt ge- gen heisse Flächen geschleudert, während bei dem bekannten Verfahren das Gut selbst erhitzt ist. Das neue Verfahren kann zum Vortrocknen und mit erhöhter Zentrifugalbeschleunigung zum Fertigtrocknen des Gutes verwendet werden.
Die Trocknungswirkung wird dadurch erreicht, dass infolge der hohen Zen- trifugalbeschleunigung des Gutes das Haftwasser, weil es schwerer ist, den Proteinverbindungen voraus- eilt und so zuerst auf die Heizfläche prallt und hier zerstäubt und zum grössten Teil sofort verdampft wird. Das ist bei körnigem Gut nicht der Fall. Hier gelangt das Haftwasser bestenfalls gleichzeitig mit dem Kern, an dem es haftet, wenn nicht später als dieses an die Prallfläche. Die Proteinverbindungen selbst kommen nicht mit der heissen Wand in Berührung, da ihnen das Haftwasser vorauseilt und gleichsam einen Schutzmantel darstellt, so dass sie nicht zu hoch erwärmt werden können. Es kommt hinzu, dass ihnen an der Oberfläche zur Verdampfung des Haftwassers Wärme entzogen wird.
Die gegen die
Heizfläche geschleuderten Proteinverbindungen werden sofort abgenommen und wieder gegen die Heiz- fläche geschleudert. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis das Gut den gewünschten Trocknungsgrad erreicht hat.
Zur Durchführung des neuen Verfahrens wird in Ausgestaltung der Erfindung ein feststehender, einfach oder mehrfach als Vor- und Fertigtrockner verwendbarer Trocknungszylinder mit beheizter Wand, deren Innenfläche rauh sein kann, und aufwärts gerichteter Trocknungsmittelströmung durch den Zylinder verwendet, der gekennzeichnet ist durch eine in der Zylinderachse rotierbare Wurfschale und ein gleichachsiges Messerkreuz. Nach einem weiteren Vorschlag kann dabei gleichachsig mit Wurfschale und Messerkreuz ein Lüfter für das Trocknungsmittel angeordnet sein. Der erfindungsgemässe Trocknungzylinder bildet ein in sich geschlossenes System, Er ist in seinem Aufbau einfach, in der Herstellung billig und hat einen guten Wirkungsgrad.
Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Trocknungszylinders :.
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch diesen, Fig. 2 den unteren Teil des Trocknungszylinders gemäss Fig. l, vergrössert.
Der feststehende Trocknungszylinder besteht aus dem Vortrockner 10 und demdiesemnachgeschalteten Fertigtrockner 11. Die Trockner 10,11 haben durch Heizwiderstände 12 beheizte innen rauhe Wände, die auf etwa 1050 C geheizt werden. Beide Trockner haben je eine schnell umlaufende Wurfschale 13 mit Messerkreuz 14. Die Wurfschale 13 ist durch radiale Stege in Segmente eingeteilt.
Ein gasförmiges Trocknungsmittel, z. B. erwärmte Luft, durchströmt den Zylinder von unten nach oben. Sie wird von einem Lüfter 16 gemäss den Pfeilen A durch ein Luftsieb 15 angesaugt, erwärmt und durch Trockner 11 und 10 gedrückt.
Der Vortrockner 10 hat oben Auslassschlitze 18 und Pralltrichter 19 für das Gut. Den unteren Teil eines zentralen Einfülltrichters 20 umgibt ein kegelförmiges Luftsieb 21 mit Leitblechen 22. Ein Trichter 23 mit Stegen 24 verbindet den Vortrockner 10 mit dem Fertigtrockner 11 grösseren Durchmessers. Dieser hat oben Luftauslassschlitze 25 sowie einen spiralförmigen tangential angeschlossenen Auslassstutzen 26 für das Gut. Leitbleche 27 werfen das Gut, solange es noch nicht getrocknet ist, wieder in die Wurfschale 13 zurück. Den Trocknungszylinder umgibt ein Isoliermantel 28, dessen oberer Teil 28a zum Entlassen des Nassdampfes aus dem Fertigtrockner 11 durchbrochen ist. Die Wurfschalen 13, Messerkreuze 14 und der Lüfter 16 sind auf einer gemeinsamen von dem Motor 30 angetriebenen Welle 29 angeordnet.
Die Wirkungsweise ist folgende :
Das Gut wird dem Trocknungszylinder über den Einfülltrichter 20 zugeführt. Es fällt in dem unten geschlossenen Vortrockner 10 in die schnell umlaufende Wurfschale 13. Diese verleiht dem Gut im- pulsartig eine sehr hohe Zentrifugalbeschleunigung und schleudert dieses gegen die beheizte Wand des Vortrockners 10. Von dieser wird es durch das Messerkreuz 14 sofort wieder abgenommen, in die Wurfschale 13 zurückgeworfen und von dieser erneut gegen die Zylinderwand geschleudert. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis das Gut so weit getrockent und dadurch um soviel leichter geworden ist, dass es infolge der Luftwirbelung durch Wurfschale und Messerkreuz spiralförmig gehoben und
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durch die Auslassschlitze 18 aus dem Vortrockner befördert wird.
Die Leitbleche 22 leiten das Gut nach unten über den Trichter 23 in den Fertigtrockner 11, in dem das Gut genau so wie im Vortrockner 10 behandelt wird. Da der Durchmesser des Fertigtrockners 11 grösser ist als der des Vortrockners 10, erhält das Gut in diesem eine höhere Zentrifugalbeschleunigung. Dies deshalb, weil das Gut schon trockener in den Fertigtrockner kommt als in den Vortrockner, so dass für das Weitertrocknen erhöhte Zentrifugalkräfte notwendig sind. Aus dem Fertigtrockner 11 wird das Gut durch den Auslassstutzen 26 abgeführt. Es hat dann eine Temperatur von zirka 450C und wird in einem mit Trockenluft beschickten, handelsüblichen Kühlschacht abgekühlt.
Während des gesamten Trocknungsprozesses drückt der Lüfter 16 ständig erwärmte Luft von unten nach oben und führt den in den Trocknern entstehenden Nassdampf nach aussen ab.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Trocknen biologischer, breiiger Güter nach Abscheiden des Depotfettes und nach
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nen des Gutes verwendet wird.
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Process for drying biological, pulpy goods and drying cylinders for carrying out this process
The invention relates to a method for drying biological, pulpy goods, such as. B. meat porridge, fish porridge, vegetable porridge after depot fat, z. B. by centrifuging the pulp and after centrifuging drying, d. H. with a moisture content of about 55 to 80% and a drying cylinder to carry out this process.
The biological goods are obtained after centrifugation in a pasty, viscous consistency, after most of the excess water has been removed from them. The resulting pulp still contains about 55-80z moisture, of which about 1 / 3-1 / 4 is retained water and the rest is water in the structure,
For drying granular material, a method is known in which the material to be dried is heated and then thrown with high centrifugal force against unheated impact surfaces, whereby the water is mechanically separated from the material. The individual grains and the water particles adhering to them hit the impact surface together. As a result, the water is thrown off the grain, which has suddenly stopped.
This known method is not suitable for drying biological, pulpy goods, since, due to their different, pulpy structure, they would mix again with the water on the impact surfaces, so that drying would not occur at all. In addition, the heating would coagulate the material and thus impair its quality.
A device is already known for drying material by atomization by means of a spreading plate rotating around a vertical axis in a chamber provided in the lower part with a funnel or conical container, the spreading plate throwing off the axially introduced material at its periphery. This device works by means of an ascending stream of warm air or warm gas. A paddle, impeller or other fan, which rotates around the same shaft and is arranged below it, is assigned to the spreading plate and generates a vortex flow of the warm gases at the point where they absorb the substances moved away from the disc.
The hot air and hot combustion gases generated by a furnace rise through a pipe, flow in a vortex through the chambers and then rise in a column, where their rotation is maintained by an impeller fan. The material to be dried, which is introduced through a feed device and collects in the funnel, falls into a tube and piles up over the center of a disc, where it forms a cone of material. As it rotates, the disc flings the material outwards in the form of a horizontal cloth-like layer, which is penetrated by the rising stream of hot gases. In this device, it is also provided that the substances falling from the funnel are distributed again by a second disk and driven apart.
Part of the gas flow enters through the lower opening of the funnel attached under this disk and is set in rotation by an impeller fan which is arranged between this funnel and the disk.
The invention is based on the object, biological, pulpy material without heating the same over
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the coagulation temperature of its protein compounds and thus their destruction from about 55 to
80% to dry to around 18-14% moisture.
The invention is characterized in that the material is repeated at a high speed generated by centrifugal acceleration through a gaseous flow of drying agent against a heating surface with bubble evaporation and the temperature difference between the heating surface and the mean liquid temperature of about +45 to 600 C at 1 ata and immediately removed from it. It is thus thrown unheated against hot surfaces, while in the known method the material itself is heated. The new process can be used for pre-drying and with increased centrifugal acceleration for finished drying of the goods.
The drying effect is achieved by the fact that, due to the high centrifugal acceleration of the goods, the adhesive water, because it is heavier, rushes ahead of the protein compounds and so first hits the heating surface and is atomized here and, for the most part, evaporated immediately. This is not the case with granular goods. At best, the adhesive water arrives at the same time as the core to which it adheres, if not later than this to the impact surface. The protein compounds themselves do not come into contact with the hot wall, as the adhesive water runs ahead of them and, as it were, represents a protective coating so that they cannot be heated too high. In addition, heat is extracted from them on the surface to evaporate the retained water.
The against the
Protein compounds thrown from the heating surface are immediately removed and thrown again against the heating surface. This process is repeated until the item has reached the desired degree of dryness.
In an embodiment of the invention, a stationary drying cylinder, which can be used one or more times as a pre-dryer and finished dryer, with a heated wall, the inner surface of which can be rough, and an upward flow of drying agent through the cylinder is used to carry out the new method, which is characterized by an in the cylinder axis rotatable throwing bowl and an equiaxed knife cross. According to a further proposal, a fan for the drying agent can be arranged coaxially with the throwing bowl and knife cross. The drying cylinder according to the invention forms a self-contained system. It is simple in structure, inexpensive to manufacture and has a high degree of efficiency.
The drawings show an embodiment of the drying cylinder according to the invention:.
1 shows a vertical section through this, FIG. 2 shows the lower part of the drying cylinder according to FIG. 1, enlarged.
The stationary drying cylinder consists of the pre-dryer 10 and the finished dryer 11 connected to it. The dryers 10, 11 have rough walls inside which are heated by heating resistors 12 and which are heated to about 1050.degree. Both dryers each have a rapidly rotating throwing bowl 13 with a knife cross 14. The throwing bowl 13 is divided into segments by radial webs.
A gaseous desiccant, e.g. B. heated air flows through the cylinder from bottom to top. It is sucked in by a fan 16 according to the arrows A through an air sieve 15, heated and pressed through dryers 11 and 10.
The pre-dryer 10 has outlet slots 18 and impact funnels 19 for the material at the top. The lower part of a central hopper 20 is surrounded by a conical air sieve 21 with guide plates 22. A hopper 23 with webs 24 connects the pre-dryer 10 with the finished dryer 11 of larger diameter. This has air outlet slots 25 at the top and a spiral-shaped tangentially connected outlet connection 26 for the material. Guide plates 27 throw the material back into the throwing bowl 13 as long as it has not yet dried. The drying cylinder is surrounded by an insulating jacket 28, the upper part 28a of which is perforated for releasing the wet steam from the finished dryer 11. The throwing trays 13, knife crosses 14 and the fan 16 are arranged on a common shaft 29 driven by the motor 30.
The mode of action is as follows:
The material is fed to the drying cylinder via the hopper 20. In the pre-dryer 10, which is closed at the bottom, it falls into the rapidly rotating throwing bowl 13. This imparts a very high centrifugal acceleration to the product in a pulsed manner and hurls it against the heated wall of the pre-dryer 10. From this it is immediately removed again by the knife cross 14, in the throwing bowl 13 thrown back and thrown by this again against the cylinder wall. This process is repeated until the material is so dry and has become so much lighter that it is lifted in a spiral through the throwing bowl and knife cross as a result of the air turbulence
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is conveyed through the outlet slots 18 from the pre-dryer.
The guide plates 22 guide the material downwards via the funnel 23 into the finished dryer 11, in which the material is treated exactly as in the pre-dryer 10. Since the diameter of the finished dryer 11 is larger than that of the pre-dryer 10, the material in this receives a higher centrifugal acceleration. This is because the material is already drier in the finished dryer than in the pre-dryer, so that increased centrifugal forces are necessary for further drying. The material is discharged from the finished dryer 11 through the outlet connection 26. It then has a temperature of around 450C and is cooled in a commercially available cooling shaft filled with dry air.
During the entire drying process, the fan 16 constantly pushes heated air from bottom to top and removes the wet steam that is produced in the dryer to the outside.
PATENT CLAIMS:
1. Process for drying biological, pulpy goods after the depot fat has been deposited and after
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of the goods is used.