<Desc/Clms Page number 1>
"werkwijze en inrichting voor het controleren van de temperatuur van een poeder- en/of korrelvormige qrondstof"
Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het controleren van de temperatuur van een poeder-en/of korrelvormige grondstof, welke grondstof via een bulktransportsysteem met ten minste een gesloten gedeelte getransporteerd wordt, waarbij ter controle van genoemde temperatuur, genoemde grondstof tijdens het transport in het gesloten gedeelte van het transportsysteem in contact gebracht wordt met een koelmedium.
In verschillende takken van de industrie stelt er zich het probleem dat de temperatuur van poeder-en/of korrelvormige grondstoffen moet kunnen gecontroleerd worden. Hierbij kan bijvoorbeeld gedacht worden aan PVC-, polyethyleen-en polypropyleenpoeders of-korrels, waspoeders, zouten zoals calciumsulfat of natriumchloride en in het bijzonder ook poedervormige of korrelige produkten voor de voedingsindustrie zoals suiker en voornamelijk bloem voor het maken van allerlei degen.
De controle van de temperatuur van deze grondstoffen kan voor uiteenlopende redenen van belang zijn. Zo kan het soms vereist zijn de temperatuur van deze grondstoffen te controleren om een aan elkaar kleven te vermijden, in het bijzonder voor poeder-en/of korrelvormige produkten met een relatief laag smeltpunt. Verder kan het aangewezen zijn de grondstoffen op de gewenste temperatuur te brengen alvorens deze in het produktieproces te brengen. Dit zal hierna verder
<Desc/Clms Page number 2>
beschreven worden met verwijzing naar bakkerij produkten doch het zal duidelijk zijn dat het bijvoorbeeld ook in de kunststofindustrie van belang kan zijn de grondstoffen op een gecontroleerde temperatuur in het produktieproces te kunnen inbrengen.
Bij de bereiding van bakkerij produkten is het in het bijzonder van belang om de temperatuur van bijvoorbeeld de gebruikte degen onder controle te hebben, om aldus een uniform produkt te kunnen bekomen.
De controle van de temperatuur, of m. a. w. de mogelijkheid tot het instellen van verschillende temperaturen, is tevens vereist omdat de verschillende bakkerij produkten een verschillende soort deeg vragen.
De controle van de deegtemperatuur gebeurt bij voorkeur door de temperatuur van de verschillende grondstoffen te controleren. De belangrijkste grondstoffen zijn poedervormige grondstoffen, gewoonlijk bloem, en water. Van deze twee hoofdgrondstoffen is de temperatuur van het water d. m. v. een aparte koeling relatief eenvoudig onder controle te houden.
Wat betreft de vaste grondstoffen is het mogelijk de temperatuur daarvan in de opslagruimte of silo te controleren. Dit laat evenwel niet toe de temperatuur van deze grondstoffen telkens aan te passen in functie van de verschillende degen. Een dergelijk systeem is m. a. w. onvoldoende flexibel.
In een ander bekend systeem wordt de temperatuur van de grondstof gecontroleerd door deze tijdens het transport in een gesloten transportsysteem, meer bepaald een pneumatisch transportsysteem, in contact te brengen met een koelmedium. Als koelmedium wordt in dit bekend systeem gebruik gemaakt van de transportlucht die vooraf in een warmtewisselaar gekoeld worden.
Dit bekend systeem biedt evenwel het nadeel dat de temperatuur van de grondstof op deze
<Desc/Clms Page number 3>
manier moeilijk juist te controleren is. Bovendien treden koelverliezen op via de uitlaat van het transport- en tegelijkertijd koelmedium lucht. Verder stelt er zich het probleem van condensaatvorming. Door dit condensaat wordt met de bloem een papje gevormd dat tot verstoppingen kan leiden.
De uitvinding heeft dan ook tot doel een werkwijze te voorzien die toelaat de temperatuur van een poeder-en/of korrelvormige grondstof op een eenvoudigere en meer flexibele manier juister te kunnen controleren.
Tot dit doel is de werkwijze volgens de huidige uitvinding daardoor gekenmerkt dat men, tijdens het transport van genoemde grondstof in genoemd gesloten gedeelte van het transportsysteem, in dit gedeelte van het transportsysteem een voorafbepaalde hoeveelheid cryogene vloeistof injecteert.
Doordat de hoeveelheid geïnjecteerde cryogene vloeistof eenvoudig te regelen is, is dus ook de temperatuur van de grondstof eenvoudig en bovendien accuraat te controleren, en dit op een flexibele manier.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding maakt men als cryogene vloeistof gebruik van vloeibaar koolstofdioxyde.
T. o. v. andere cryogene vloeistoffen, zoals vloeibare stikstof, biedt vloeibare C02 het voordeel dat deze onder vorm van een sneeuw, waarvan de sublimatietemperatuur relatief hoog is, met de grondstof kan gemengd worden zodanig dat lokale onderkoelingen van de grondstof eenvoudiger te voorkomen zijn.
In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding injecteert men genoemde cryogene vloeistof op twee of meer punten in genoemd gesloten transportsysteem, dit eveneens om lokale onderkoelingen van de grondstof te voorkomen.
<Desc/Clms Page number 4>
In een bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding transporteert men genoemde grondstof in genoemd gesloten gedeelte van het bulktransportsysteem door middel van een roterende spiraal.
Dit biedt het belangrijke voordeel dat de cryogene vloeistof hierdoor tegelijkertijd met de grondstof gemengd wordt zodanig dat een homogene koeling verkregen wordt, in het bijzonder indien gebruik gemaakt wordt van vloeibare CO2 die onder vorm van vaste CO2sneeuw met de grondstof gemengd wordt.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het controleren van de temperatuur van een poeder-en/of korrelvormige grondstof, welke inrichting een bulktransportsysteem bevat met ten minste een gesloten gedeelte voor het transporteren van genoemde grondstof en middelen om genoemde grondstof tijdens het transport in het gesloten gedeelte van het transportsysteem in contact te brengen met een koelmedium.
Deze inrichting is daardoor gekenmerkt dat ze middelen bevat voor het injecteren van een voorafbepaalde hoeveelheid cryogene vloeistof, als koelmedium, in genoemd gesloten gedeelte van het transportsysteem.
Verdere voordelen en bijzonderheden van de huidige uitvinding zullen blijken uit de hierna volgende beschrijving van enkele bijzondere uitvoeringsvormen van de werkwijze en de inrichting voor het controleren van de temperatuur van een poeder-en/of korrelvormige grondstof volgens de uitvinding. Deze beschrijving wordt evenwel uitsluitend als voorbeeld gegeven en is niet bedoeld om de draagwijdte van de uitvinding, zoals bepaald door de bijgevoegde conclusies, te beperken. De gebruikte verwijzingscijfers hebben betrekking op de enige figuur die schematisch een mogelijke inrichting volgens de uitvinding weergeeft.
<Desc/Clms Page number 5>
Algemeen heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het controleren van de temperatuur van een poeder-en/of korrelvormige grondstof. Zoals hierboven reeds aangegeven kan het hier om verschillende soorten grondstoffen gaan zoals kunststofpoeders en/of-korreis, zouten voor de chemische industrie en poedervormige grondstoffen voor de voedingsindustrie. De temperatuurscontrole kan om verschillende redenen vereist zijn, bijvoorbeeld om een aan elkaar kleven van de poeder-en/of korrelige grondstof te vermijden of om deze grondstof op de gewenste temperatuur in het produktieproces te kunnen inbrengen.
In de inrichting en de werkwijze volgens de uitvinding gebeurt deze temperatuurscontrole in een gesloten gedeelte van een transportsysteem waarmee de grondstof in bulk naar het produktieproces aangevoerd wordt.
Alhoewel dit temperatuurscontrolesysteem volgens de uitvinding dus voor zeer uiteenlopende poeder-en/of korrelvormige grondstoffen kan gebruikt worden, zal de hierna volgende beschrijving in hoofdzaak gericht worden op de temperatuurscontrole van poedervormige grondstoffen voor het maken van degen voor bakkerij produkten.
De in de figuur weergegeven inrichting bevat een opslagruimte of tank 1 voor een poeder-en/of korrelvormige grondstof voor het maken van een deeg, in het bijzonder van bloem, en een gesloten transportsysteem 2 voor het transporteren van de grondstof vanuit de opslagruimte 1 naar een niet weergegeven installatie, in het bijzonder een kneder, voor het maken van het deeg. Alvorens naar deze kneder geleid te worden, komt de grondstof echter eerst terecht in een weegbunker 4.
Volgens de uitvinding is het belangrijk dat het transportsysteem 2 ten minste een gesloten gedeelte 3 bevat waarin, ter controle van de temperatuur, de getransporteerde grondstof in contact kan gebracht worden met een koelmedium. Hiertoe bevat de
<Desc/Clms Page number 6>
inrichting volgens de uitvinding middelen voor het injecteren van een voorafbepaalde hoeveelheid cryogene vloeistof, als koelmedium, in het gesloten gedeelte 3 van het transportsysteem 2. Naast dit gesloten gedeelte 3 kan het transportsysteem 2 eventueel open zijn.
In de weergegeven uitvoeringsvorm bevat het gesloten gedeelte 3 van het transportsysteem een buis met daarin een spiraal 5 voor het transport van de grondstof door deze buis. De injectiemiddelen voor het injecteren van de cryogene vloeistof in het gesloten gedeelte 3 bevatten bij voorkeur ten minste twee, en zoals weergegeven bijvoorbeeld drie injectoren 6 die in de transportbuis uitmonden. Het op meerdere punten injecteren draagt bij tot het vermijden van lokale onderkoeling van de getransporteerde grondstof. Het injecteren van de cryogene vloeistof in combinatie met het transport door middel van een spiraal biedt verder het voordeel dat geen koelverliezen naar het transportmedium lucht optreden en dat er dus geen grote invloed van luchtvochtigheid kan optreden.
Als cryogene vloeistof kan gebruik gemaakt worden van verschillende vloeistoffen, zoals bijvoorbeeld vloeibare stikstof, doch de voorkeur wordt evenwel duidelijk aan vloeibaar koolstofdioxyde gegeven.
Bij injectie van deze vloeistof wordt, door de adiabatisch uitzetting die daarbij optreedt, CO2- sneeuw gevormd. Deze sneeuw heeft een sublimatietemperatuur van ongeveer -79OC, hetgeen duidelijk hoger is dan het kookpunt van vloeibare stikstof zodanig dat met vloeibaar koolstofdioxyde lokale onderkoelingen eenvoudiger kunnen vermeden worden. Tevens kan de vaste Co.sneeuw eenvoudiger in de poeder-en/of korrelvormige grondstof gemengd worden. Een homogene verspreiding van deze CO2-sneeuw in de grondstof draagt verder bij tot het bekomen van een gelijkmatigere afkoeling.
<Desc/Clms Page number 7>
Een dergelijke homogene verspreiding van deCO-sneeuw in de poeder-en/of korrelvormige grondstof kan eenvoudig verkregen worden door deze grondstof in het gesloten gedeelte 3 te transporteren door middel van een roterende spiraal 5. Bij het transport door middel van deze spiraal 5 wordt dus automatisch ook een goede menging verkregen, dit in tegenstelling tot wanneer bijvoorbeeld een Archimedes schroef zou gebruikt worden. Een dergelijke Archimedes schroef biedt dus niet alleen het nadeel dat de koude overdracht minder goed is, doch heeft tevens een hoger verbruik en stelt verder problemen i. v. m. aanplakking op de achterzijde van het schroefblad.
In de weergegeven uitvoeringsvorm wordt de vloeibare CO2 vanaf een opslagtank 7, over leidingen 8 en afsluiters 9, in het bijzonder magneetventielen, naar de injectoren 6 geleid. De druk voor deze afsluiters 9 bedraagt bijvoorbeeld ongeveer 16 bar. Hierdoor bevindt de koolstofdioxyde zich daar onder vloeibare vorm en op - 20 C. Bij het openen van de afsluiters 9 treedt er een kortstondige ontspanning op en dit tot onder 5, 2 bar, de kritische druk voor CO2. Door deze ontspanning kan tussen de afsluiter 9 en de injector 6 Cl-sneeuw gevormd worden. Hetzelfde kan gebeuren bij het sluiten van de afsluiter 9.
Om eventuele verstoppingen te vermijden, zijn er in de weergegeven inrichting volgens de uitvinding leidingen 10 met afsluiters 11 voorzien voor het naar de injectoren 6 leiden van gasvormige cryogene vloeistof. Dankzij de injectie van gasvormige cryogene vloeistof, bijvoorbeeld op 10 bar, juist vöör en juist na het openen of sluiten van de afsluiters 9, wordt de vorming van CO2-sneeuw in de injectoren G verhinderd.
De hoeveelheid cryogene vloeistof die in het transportsysteem 3 geinjecteerd wordt, kan door middel van een sturing 12, bijvoorbeeld een PLC-sturing,
<Desc/Clms Page number 8>
geregeld worden, meer bepaald door regeling van de afsluiters 9.
Om de vereiste hoeveelheid cryogene vloeistof te kunnen berekenen, is de sturing 12 aangesloten op een voeler 13 voor het meten van de begintemperatuur van de grondstof stroomopwaarts t. o. v. de injectiemiddelen en bevat deze sturing 12 middelen 14 voor het instellen van de gewenste eindtemperatuur van de grondstof. De hoeveelheid cryogene vloeistof die dient geïnjecteerd te worden, is dan uiteraard ook afhankelijk van de getransporteerde hoeveelheid grondstof.
De middelen 14 voor het instellen van de gewenste eindtemperatuur kunnen louter voorzien zijn om de gewenste eindtemperatuur in te geven of kunnen verder voorzien zijn om deze eindtemperatuur zelf te berekenen op basis van bijvoorbeeld een in te geven receptuur.
Bij voorkeur is de sturing 12 verder nog aangesloten op een verdere voeler 15 voor het meten van de eindtemperatuur van de grondstof stroomafwaarts t. o. v. genoemd injectiemiddelen. In dit geval is de sturing 12 dan voorzien voor het aanpassen van de hoeveelheid geinjecteerde cryogene vloeistof in functie van het eventuele verschil tussen de gemeten eindtemperatuur en de ingestelde eindtemperatuur. Als voelers 13 en 15 kan bijvoorbeeld gebruik gemaakt worden van infrarood thermovoelers.
In de weergegeven uitvoeringsvorm is aan het einde van het gesloten gedeelte 3 van het transportsysteem 2, meer bepaald boven de weegbunker 4, een filter 16 met daarboven een uitlaat 17 voor de door de cryogene vloeistof gevormde gassen voorzien.
Uit de hierboven gegeven beschrijving van enkele voorkeursuitvoeringsvormen zal het duidelijk zijn dat de uitvinding niet tot deze uitvoeringsvormen beperkt is doch dat daaraan allerhande wijzigingen
<Desc/Clms Page number 9>
kunnen aangebracht worden zonder buiten de draagwijdte van de hieraan toegevoegde conclusies te treden.
Zo is het bijvoorbeeld mogelijk de grondstof vooraf in de opslagruimte 1 op te warmen zodanig dat de begintemperatuur hoger is en de temperatuur via de werkwijze of de inrichting volgens de uitvinding dus, op een flexibele manier, binnen een ruimer temperatuursgebied kan gecontroleerd worden.