BR0201174B1 - dispositivo e processo para condicionamento de gás de processo para um secador de tabaco. - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO E PROCESSO PARA CONDICIONAMENTO DE GÁS DE PROCESSO PA- RA UM SECADOR DE TABACO".
A invenção refere-se a condicionamento de gás de processo pa- ra secadores de tabaco. Em particular, a invenção refere-se a um dispositivo para condicionamento de gás dé processo para um secador de tabaco, uma unidade de vaporização para introduzir vapor d'água para o interior do fluxo de gás de processo em um secador de tabaco, e a um processo para condi- cionamento de gás de processo para um secador de tabaco, em particular um secador de fluxo.
Na indústria de tabaco diversos processos de secar tabaco são conhecidos, por exemplo passar o tabaco através de um tambor como está descrito na DE 22 40 682 C2 ou passar o tabaco através de um transporta- dor em túnel, como está descrito, por exemplo, na DE 29 04 308 C2. Em todos os casos é muito importante para o tabaco apresentar uma umidade particular na saída do secador, a qual pode variar somente sobre uma faixa muito pequena. Para ser capaz de manter a umidade do tabaco todo o tem- po, a DE 22 40 682 C2 por exemplo, propõe adicionar água quente ou vapor diretamente para o interior do tambor de umidade, enquanto de acordo com a DE 29 04 308 C2 água é diretamente adicionada no transportador em tú- nel. Quando a água é adicionada diretamente existe sempre a desvantagem que a vaporização ótima não pode ser conseguida, de tal modo que são formados blocos. Se vapor é introduzido separadamente e diretamente para o interior de um tambor, por exemplo, para o interior de um tambor de umi- dade como descrito na DE 22 04 682 C2, então por um lado existe um gasto aumentado em aparelho e, por outro lado não há garantia que o vapor se misture de maneira otimizada como o gás de processo quente real, o que poderia conduzir a um grau não homogêneo de umidade dentro do volume de tabaco.
Em oposição ao processo acima existe um outro tipo de seca- gem de tabaco no qual tabaco cortado é secado por meio de transporte pneumático em um "conduto" utilizando gases úmidos quentes. Tal secagem em fluxo é uma forma de secagem de tempo curto e, a presente invenção é relativa a tais sistemas de secagem em particular.
Secagem de tabaco com sucesso é caracterizada genericamen- te pelo fato de a umidade final do tabaco alcançada depois de deixar o se- cador deve se situar dentro de uma faixa muito estreita ao redor da assim chamada umidade de valor índice (por exemplo 13,5% mais ou menos 0,5%). Para alcançar este alvo, estratégias elaboradas de controle com um controle de qualidade elevado tem sido desenvolvidas, as quais, contudo, são somente capazes de demonstrar sua proficiência em conexão com va- riáveis de controle/ elementos adequados.
O grau de secagem do tabaco depende do conteúdo de energia, por exemplo da temperatura da mistura vapor d'água/ar de transporte, uma vez que o tempo de residência da seção de secagem é determinado pelo comprimento do secador e/ou a dimensão do separador de tabaco. A influ- ência da temperatura do gás de secagem é, portanto, uma variável adequa- da para estabelecer a umidade final do tabaco.
Em secagem de tabaco de tempo curto os gases de processos são muitas vezes nesse meio tempo aquecidos indiretamente, isto é, o gás de processo é aquecido em um trocador de calor. Este sistema de aqueci- mento que utiliza o trocador de calor, contudo, é muito lento e não pode rea- gir de maneira suficientemente rápida para trocas na umidade de entrada do tabaco e/ou na quantidade de entrada de tabaco, para ser capaz de garantir uma umidade constante de saída de tabaco. Este é um problema, particu- larmente se por um certo período de tempo nenhum tabaco pode ser forne- cido, uma vez que o próprio secador pode então superaquecer. Um proble- ma similar ocorre se um controle de contorno (by-pass), é utilizado para con- trolar a temperatura de gás de processo e somente e pequenas massas de fluxo de gás de processo escoam através do trocador de calor. Isto submete o próprio trocador de calor a cargas térmicas elevadas, e ele pode supera- quecer.
Analogamente ao processo em secadores em túnel ou tambor, portanto, uma certa quantidade de água em equilíbrio estável (velocidade de entrada de tabaco e umidade de entrada de tabaco constantes) poderia ser borrifada para o interior do conduto secador de tempo curto e vaporizada ao longo dele. Se a quantidade de tabaco ou a umidade de tabaco cai, então água adicional é simplesmente borrifada para dentro e vaporizada ao longo dele (e o gás de processo é assim resfriado rapidamente pela entalpia de vaporização elevada) para obter a umidade desejada de saída do tabaco. Em contraste, se a quantidade de tabaco ou a umidade de tabaco aumenta, menos água é adicionada e desta maneira a umidade de saída do tabaco é, da mesma forma, mantida constante.
Injetar água desta maneira é desvantajoso se não há garantia que a água irá evaporar completamente, o que pode conduzir à contamina- ção (paredes internas do aparelho molhadas por partículas de tabaco mo- lhadas) no aparelho. Em certas circunstâncias, no caso de depósitos, isto pode mesmo conduzir o tabaco a ser cozinhado no condutor.
É o objetivo da presente invenção fornecer um processo de ma- nuseio de gás de processo para secagem de tabaco que supere as desvan- tagens da técnica precedente como descrito acima. Em particular, deve ser mostrada uma maneira como a temperatura e/ou o teor de umidade do fluxo de gás de processo e, portanto, também a umidade final do tabaco a ser se- cado, podem ser influenciados sem que o tabaco cortado forme blocos úmi- dos e, na qual importância é ligada entre outras coisas a realizar isto em um projeto compacto. Além disto, inércia no ajustamento de parâmetros de pro- cesso variáveis, preferivelmente deve ser minimizada.
Este objetivo é solucionado de acordo com um primeiro aspecto da invenção por meio de um dispositivo para condicionamento de gás de processo para um secador de tabaco, em particular um secador de fluxo, que compreende um dispositivo para introduzir e vaporizar água a ser adi- cionada ao gás de processo, o dispositivo compreendendo uma unidade de vaporização arranjada no fluxo de gás de processo antes do secador de ta- baco e depois que o tabaco é introduzido para o interior do gás de processo. Em outras palavras, o dispositivo de acordo com a invenção carrega o gás de processo com umidade em um ponto no tempo no qual ele ainda não én- trou em contato com o tabaco, isto é, a unidade de vaporização assegura que quando o tabaco é introduzido, um gás de processo já está disponível, o qual apresenta a umidade de gás de processo requerida e portanto também a temperatura de gás de processo. A unidade de vaporização pode ser su~ bordinada no fluxo de gás de processo a um sistema de aquecimento indire- to de gás de processo, em particular um sistema trocador de calor, que su- pera a desvantagem já mencionada acima da inércia de sistemas trocadores de calor. Ajustando o suprimento de água ou vapor no vaporizador, mudan- ças na umidade de entrada do tabaco e/ ou a quantidade de entrada de ta- baco podem obter reação muito rapidamente.
Em uma modalidade preferencial do dispositivo de acordo com a invenção, a unidade de vaporização compreende um tanque de fluxo de passagem ou recipiente no qual água introduzida através de uma quantidade de jatos de borrifo é completamente vaporizada em contato com o gás de processo. A unidade de vaporização pode ser construída em um projeto compacto e instalada em um sistema de conduto de gás de processo, se for formada de tal modo que compreenda uma entrada de gás, uma câmara alongada de geração de vapor conectada à entrada de gás, e uma saída de gás, a água sendo introduzida para o interior da câmara de geração de va- por através de uma quantidade de jatos binários arranjados em um anel so- bre uma seção de extensão ou difusor entre a entrada de gás e a câmara de geração de vapor. Preferivelmente jatos são utilizados, os quais introduzem gotículas de água a uma velocidade e dimensão de gotículas que assegura vaporização completa sobre uma distância curta. Com relação a isto, é pos- sível ajustar a posição dos jatos de tal modo que as gotículas de água que deixam os jatos apresentam substancialmente a mesma velocidade que o fluxo de gás de processo depois de uma distância curta. Se, por exemplo, o fluxo de gás de processo na entrada de gás apresenta uma velocidade de 15 até 45 m/s, então um ângulo difusor de 10° até 40°, em particular 25° até 35°, preferivelmente 30 ° é preferivelmente selecionado. A velocidade de gás de processo no tanque deveria ser 2 até 10 m/s para minimizar o compri- mento do aparelho. O borrifo de água que deixa os jatos deveria apresentar uma dimensão de gotícula menor que 250 micra, em particular menor do que 100 micra. Preferivelmente os jatos de borrifo, ou jatos binários, são arranja- dos de tal modo que as suas áreas de borrifamento não se superpõem subs- tancialmente, para impedir que gotículas maiores se formem novamente e para utilizar de maneira otimizada a seção transversal do aparelho sem que gotículas toquem a parede do aparelho.
O dispositivo para condicionar gás de processo pode ser utiliza- do para secadores de tabaco com seções transversais diferentes. A seção transversal do dispositivo pode ser idêntica à seção transversal do secador de tabaco ou pode ser diferente dela. Seções transversais possíveis do dis- positivo ou do secador de tabaco com o qual o dispositivo é utilizado, são retangulares, em particular quadradas, circulares ou quaisquer formas entre tais como ovais elípticas ou na forma de um furo alongado.
Em uma modalidade preferencial o dispositivo que compreende quatro até 12 e em particular 6 até 10 e preferivelmente 8 jatos arranjados em um anel, substancialmente entre a seção média e a seção extrema do difusor na mesma separação angular um do outro, os jatos preferivelmente apresentando um ângulo de cobertura de borrifamento de 15° até 30°, em particular 20° até 25° e preferivelmente 22°. A vazão de água dos jatos pode ser 150 até 500 kg/h, preferivelmente 200 até 300 kg/h.
A invenção ainda refere-se a uma unidade de vaporização para introduzir água para o interior do fluxo de gás de processo em um secador de tabaco, que compreende um tanque de fluxo de passagem no qual água introduzida através de uma quantidade de jatos de borrifo é completamente vaporizada em contato com o gás de processo. Os parâmetros já descritos acima para o dispositivo de acordo com a invenção podem naturalmente também serem realizados especificamente para a unidade de vaporização de acordo com a invenção. Isto se relaciona em particular à forma do tanque de fluxo de passagem ou unidade de vaporização e o arranjo è fluxo de pas- sagem dos jatos. Além disto deveria ser também observado que esta unida- de de vaporização ou mais genericamente o tanque de fluxo de passagem, e em particular a câmara de geração de vapor, podem ser construídos em se- ções longitudinais modulares que preferivelmente podem ser conectadas uma à outra por meio de flanges. Desta maneira o comprimento da unidade de vaporização pode ser ajustado de modo a assegurar sempre que as gotí- culas vaporizam no gás de processo quente, antes que elas deixem a unida- de de vaporização. Isto pode, naturalmente, também ser conseguido ajus- tando fundamentalmente o comprimento da unidade de vaporização embora preferivelmente por meio de peças intermediárias correspondentes a serem instaladas utilizando flanges, de tal modo que ela possa ser ajustada para uma mudança possivelmente desejada dos jatos.
No processo de acordo com a invenção para condicionar gás de processo para um secador de tabaco, em particular um secador de fluxo, vapor é adicionado ao gás de processo introduzindo e vaporizando água, a água sendo vaporizada no fluxo de gás de processo em uma unidade de vaporização antes do secador de tabaco e antes que o tabaco seja introdu- zido para o interior do gás de processo. Aqui também é possível realizar to- das as características de construção já mencionadas acima para o dispositi- vo de acordo com a invenção e/ou a unidade de vaporização de acordo com a invenção, de acordo com o processo.
O assunto da presente invenção está definido pelas reivindica- ções de patente independentes anexas para o dispositivo, a unidade de va- porização e o processo, e as sub-reivindicações descrevem modalidades preferenciais da invenção.
A invenção será descrita agora com base nos desenhos anexos. Estes mostram:
Figuras 1 e 2: uma unidade de vaporização de acordo com a invenção, em uma vista em seção transversal esquemática (Figura 1) e em uma vista em seção longitudinal (Figura 2); e
Figuras 3 e 4: diagramas das trajetórias de fluxo de gotículas, para gotículas de 100 micra e 50 micra de dimensão, respectivamente.
As Figuras 1 e 2 mostram uma unidade de vaporização de acor- do com a invenção em uma seção transversal esquemática e em uma seção longitudinal. O gás de processo quente que vem, por exemplo, de um siste- ma trocador de calor, escoa para o interior da unidade de vaporização 1 em sua entrada de gás 2. O gás de processo é aquecido em tais sistemas tro- cadores de calor de maneira indireta por meio de um trocador de calor de gás de fumaça abastecido com gás quente a partir de um queimador.
Um fluxo de gás de processo 24 (Figura 2), uma vez aquecido no sistema trocador de calor, penetra na unidade de vaporização de acordo com a invenção na entrada de gás 2. Um difusor 4 é conectado à entrada de gás 2, jatos binários 6 sendo arranjados em um anel sobre a circunferência de dito difusor 4, com cujos jatos água pode ser borrifada para o interior da unidade de vaporização 1. A distribuição dos jatos 6 pode ser vista na Figura 1, existem oito jatos fornecidos, cada um com uma separação angular de 45°. A área de projeção de borrifamento de cada jato está também indicada na Figura um por meio do numerai de referência 7, e pode ser visto aí que estas áreas de projeção não se superpõem.
A câmara de geração de vapor 8 é conectada ao difusor 4 que compreende os jatos 6, dita câmara sendo designada como tal aqui, uma vez que a água injetada a partir dos jatos 6 é convertida para vapor nesta área, a qual forma então uma parte do gás de processo. A câmara 8 é cons- truída em módulos, e a Figura 2 mostra mais seções longitudinais 8a e 8b que são integradas por meio de flanges 12 e 14. Por meio desta construção modular a câmara 8 pode ser alongada ou encurtada como desejado, se isto fosse requerido - por exemplo se outros jatos são utilizados.
A câmara 8 é seguida pelo agitador 16 ao qual a saída de gás 18 é então conectada.
Em princípio, então, o gás de processo aquecido no sistema tro- cador de calor escoa através da unidade de vaporização 1 e é enriquecido com a água de vaporização através dos jatos 6, de tal modo que ele emerge na saída 18 como um fluxo homogêneo sem gotículas, para o interior do qual o tabaco cortado pode ser introduzido sem que haja qualquer perigo de blocos se formarem devido à acumulação de água. Aumentando ou reduzin- do o suprimento de água ou vapor por meio dos jatos 6, a temperatura de gás de processo pode ser regulada e assim também ajustada a umidade final do tabaco, e isto muito rapidamente e de maneira direta. Além disto, uma assim chamada "carga simulada", uma carga para o secador pode ser ajustada por meio do suprimento de água ou vapor para o gás de processo, assim também impedindo o secador de superaquecimento, se no caso de interrupções na produção não houver entrada de tabaco por um período de tempo.
Algumas experiências, de acordo com uma quantidade de con- siderações teóricas quanto a vaporizar gotículas de água borrifadas através de jatos para o interior de um sistema de acordo com a invenção, serão des- critas agora, as quais confirmam a efetividade do condicionamento de gás de processo de acordo com a invenção.
Como em todos os processos combinados de troca de calor e matéria, a superfície gerada até que o equilíbrio termodinâmico seja alcan- çado é de importância crítica para o processo de vaporização prosseguir rapidamente. Gerar um borrifo fino é portanto um requisito básico é impor- tante para vaporização com sucesso. O assim chamado jato binário é por- tanto particularmente apropriado para dar solução a este objetivo, uma vez que este tipo consegue neblinas com diâmetros médios abaixo de 100 micra, em oposição ao jato um único, mais básico. Em princípio, jatos binários têm uma vazão restrita de aproximadamente 500 kg/h na dimensão de partícula requerida de menos que 100 micra. Uma quantidade de jatos é portanto van- tajoso onde maiores vazões de água são requeridas.
O tempo de vaporização dadas hipóteses simplificadoras, é uma função quadrática do diâmetro de gotículas. Uma outra variável que tem uma influência no tempo de vaporização requerido é a assim chamada velocidade relativa de secagem de gás/gotículas. Em diâmetros pequenos de partículas a velocidade relativa se torna desprezível depois de um fluxo curto de partí- cula, de tal modo que nenhuma influência deste valor pode ser observada.
As trajetórias de partículas (trajetórias de fluxo) das gotículas são determinadas pela dimensão, ângulo de borrifamento e pela velocidade inicial. Nas Figuras 3 e 4 as trajetórias para partículas a 50 micra e 100 micra estão aproximadas. A extremidade da trilha da partícula representa a vaporização completa. Pode ser reconhecido facilmente que partículas menores mudam completamente para um estado agregado gasoso logo depois de tempos de fluxo curtos (comprimentos de recipiente). Além disto, nenhuma abertura cor- respondente no cone de borrifamento pode ser reconhecida a despeito de um ângulo de cobertura de borrifamento de 22°. O fluxo de gás de secagem atua virtualmente como um espelho parabólico. Reduzindo a distribuição espacial da cobertura de borrifamento, contudo, grandes concentrações espaciais de partículas podem se formar, o que conduz à utilização incompleta do conteú- do de energia do fluxo de gás de secagem. Por esta razão também, é vanta- joso utilizar uma quantidade de jatos para equilibrar a concentração espacial sobre a seção transversal. Se, contudo, a construção e arranjos são adapta- dos de maneira correspondente, um único jato poderia também ser suficiente, por exemplo, um jato espaçado de anel rotativo.
Como já descrito acima, vaporização completa da água borrifada é de grande vantagem para controlar de maneira otimizada a umida- de/temperatura de gás de secagem de tabaco em um secador de fluxo por meio de um jato d'água. Tal vaporização completa é realizada na presente invenção em um aparelho compacto formado na dimensão a menor possível, no qual mesmo grandes quantidades de água a serem vaporizadas são completamente vaporizadas. Por razões de custos e espaço, a dimensão da unidade de vaporização (vaporizador) 1 é um critério importante para sua utilização, não apenas na indústria de tabaco.
A vaporização ótima da água como descrito, é dependente de diversos fatores. Em particular estes são: a dimensão das gotículas de água; a temperatura do gás, e dependendo disto, o tempo de residência das gotí- culas no fluxo de gás quente. A temperatura do gás é determinada aqui no caso presente de um "secador de fluxo" em princípio, por que é dependente do processo de secagem de tabaco. Dada a condição circundante da tempe- ratura de gás fixa, o objetivo é assim gerar gotículas que são tão pequenas quanto possível por meio de jatos adequados, e então fornecer a estas gotí- culas tempo suficiente para vaporizar.
Gotículas pequenas podem ser geradas facilmente utilizando os jatos disponíveis jatos binários) 6. Se como no caso presente aqui, até 2 t/h de água devem ser vaporizadas, isto pode ser feito por meio de uma quanti- dade de jatos 6. Um problema quanto a utilizar uma quantidade de jatos 6 é a aglomeração de "cortinas de neblina" que se encontram no recipiente de trabalho. Em princípio (termodinamicamente) as gotículas deveriam aglome- rar quando a superfície de trabalho aumenta, o que poderia ter um efeito prejudicial na dimensão necessária (comprimento) do aparelho. Quando uma quantidade de jatos 6 é utilizada, deve ser tomado cuidado que os borrifos não se encontrem. Por esta razão a quantidade de água é distribuída entre uma quantidade de jatos menor 6, que então geram individualmente o es- pectro de gotas necessário. Isto é realizado dentro da estrutura da presente invenção como mostrado na Figura 1.
Admitindo que um diâmetro de gotículas particular (que deveria naturalmente ser tão pequeno quanto possível) e assim a quantidade de ja- tos binários 6 tenham sido selecionadas, existe um tempo de vaporização particular para estas gotas. Este tempo deve ser fornecido às gotas como um mínimo, sem que elas entrem em contato com as paredes da câmara 8, com quaisquer possíveis desvios (curvas na tubulação e etc.) com outras gotas ou de fato com o tabaco que está sendo adicionado. De outra forma haveria um desvio ou separação das gotas com o perigo de água ser adicio- nada no sistema de tubulação. O tempo de residência mínimo para as gotas no fluxo de gás quente, determinado por estas premissas, resulta no objetivo de idealizar um vaporizador adequado 1 (comprimento, diâmetro e etc.) que garanta que as gotas estão ainda situadas no vaporizador 1 dentro do tempo de vaporização necessário e não escoam através do sistema de tubulação subseqüente não vaporizadas. O critério mais importante para o tempo de residência no vaporizador 1 é a velocidade de escoamento das gotas. Para ser capaz de idealizar o comprimento do vaporizador tão curto quanto possí- vel, a velocidade das gotas e conseqüentemente a velocidade do gás (para gotículas muito pequenas, aproximadamente a mesma velocidade que o gás => deslizamento baixo) deve ser baixa. Uma vez que as velocidades de gás estão usualmente entre 20 e 40 m/s (aqui no caso presente entre 20 e .30 m/s) em tubos de gás quente, isto significa que o diâmetro do vaporizador .1 deve ser aumentado (difusor 4) para conseguir uma gota na velocidade do gás. Com base em investigações realizadas foi estabelecido que a velocida- de do gás deveria estar na faixa de cerca de 2 até 10 m/s para idealizar de maneira ótima o recipiente com relação a vaporização e comprimento.
Investigações foram realizadas em um vaporizador tal como está mostrado na Figura 2, tendo as seguintes dimensões:
Diâmetro da entrada de gás 2: 700 mm
Diâmetro da saída de gás 18: 700 mm
Diâmetro da câmara 8: 1500 mm
Comprimento da câmara: 800 a 2.000 mm
Ângulo difusor a: 30°
Ângulo agitador β: 30°
Quantidade de jatos: 8
Separação angular dos jatos: 45°
Diâmetro do arranjo de jatos: 900 mm
Na construção experimental o comprimento cilíndrico da câmara .8 poderia ser variado entre 0,8 e 2 m para investigar a influência do tempo de residência das gotículas no fluxo de gás quente. A vaporização completa das gotas foi verificada por meio de uma construção relativamente simples em termos de aparelho e técnica de medição. Assim, um pacote de folha de impacto (não mostrado) foi instalado na saída de gás 18 (diâmetro 700 mm) diretamente depois da câmara 8 na direção de fluxo, e as gotas de água não vaporizadas foram separadas em dito pacote de folha de impacto por meio das forças centrífugas que surgem nas curvas agudas. Os pacotes de folha de impacto foram idealizados de tal modo que a água separada corre no sentido de um banho de coleta e é aí acumulada. Pequenos sensores de temperatura (PT 100) foram instalados em uma quantidade de pontos em dito banho. Medindo as temperaturas é possível estabelecer se existe água no banho. Assim, quando os sensores de temperatura estão cobertos com a água, o efeito de resfriamento da água (resfriamento de vaporização) signifi- ca que a temperatura medida corresponde aproximadamente à assim cha- mada temperatura limite de superfície fria da mistura de fase água/ar quente. Nos casos investigados aqui (pressão padrão e mistura de vapor d'água/ar), dita temperatura está sempre abaixo de 100° C e conseqüentemente difere claramente das temperaturas de gás quente, as quais na área do pacote de folha de impacto estão entre cerca de 120°C e 200°C. Se nenhuma água se acumulou no banho, a temperatura medida aí corresponde à temperatura do gás quente. Na construção experimental o banho era formado de tal modo que ele pode ser esvaziado simplesmente por meio de um dispositivo pivo- tante, quando uma experiência deve ser iniciada.
Cada jato individual dos oito jatos 6 no total tem uma vazão de água de 250 kg/h. O propelente para os jatos 6 é vapor saturado; em princí- pio o ar comprimido também pode ser utilizado.
A seguinte experiência foi realizada:
Condições circundantes (ver Figuras 1 e 2) Diâmetro da câmara: 1.500 mm Comprimento da câmara: 2.000 mm Fluxo mássico de gás: 10.000 kg/h Velocidade de gás na câmara: 3 m/s Umidade do gás: 80% em massa Jato/eixo do recipiente: 30°
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Os jatos são carregados de maneira uniforme com o fluxo más- sico. De acordo com especificações do fabricante o espectro de gotas con- siste em partículas de menos do que 100 micra de diâmetro.
A temperatura de gás medida e a temperatura do poço do sepa- rador estão na faixa de vaporização completa.
O comprimento da câmara e o ângulo no qual os jatos são posi- cionados podem ter uma influência significativa na vaporização completa.
Claims (21)
1. Dispositivo para condicionamento de gás de processo para um secador de tabaco, em particular um secador de fluxo, caracterizado pelo fato de que compreende um dispositivo (1), em particular um tanque de fluxo de passagem, que está provido no fluxo de gás de processo (24) - antes do secador de tabaco e antes o tabaco ser introduzido no gás de processo - em que água introduzida através de uma quantidade de jatos de borrifo (6) é completamente vaporizada em contato com o gás de processo, sendo que a água introduzida pode ser configurada em função de mudanças na umidade de entrada de tabaco e/ou na quantidade de entrada de tabaco.
2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a unidade do dispositivo (1) compreender uma unidade de vapo- rização que no fluxo de gás de processo (24) pode ser subordinada a um sistema de aquecimento indireto de gás de processo, em particular um sis- tema trocador de calor.
3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracteriza- do pelo fato de a unidade de vaporização (1) compreender uma entrada de gás (2), uma câmara de geração de vapor alongada (8) conectada à entrada de gás, e uma saída de gás (18), no qual a água é introduzida para o interior da câmara de geração de vapor (8) através de uma quantidade de jatos bi- nário (6) arranjados em um anel sobre uma seção extensão ou difusor (4) entre a entrada de gás (2) e a câmara de geração de vapor (8).
4. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, ca- racterizado pelo fato de jatos (6) serem utilizados, os quais introduzem gotí- culas de água a uma velocidade e dimensão de gotículas que asseguram vaporização completa sobre uma distância curta.
5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a posição dos jatos (6) ser ajustada de tal forma que as gotícu- Ias de água que deixam os jatos apresentarem substancialmente a mesma velocidade que o fluxo de gás de processo depois de uma distância curta.
6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracteriza- do pelo fato de se o fluxo de gás de processo no recipiente apresentar uma velocidade de 2 até 10 m/s, um ângulo difusor de 20° até 40°, em particular25° até 35°, preferivelmente 30° é selecionado.
7. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 4 a 6, ca- racterizado pelo fato de a neblina de água que deixa os jatos apresentar uma dimensão de gotícula menor que 250 micra, em particular menor que100 micra.
8. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, ca- racterizado pelo fato de os jatos de borrifamento ou jatos binários (6) serem arranjados de tal modo que suas áreas de borrifamento não se superpõem substancialmente.
9. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 3 a 8, ca- racterizado pelo fato de quatro até doze, em particular seis até dez, preferi- velmente oito jatos (6) serem arranjados em um anel, substancialmente en- tre a seção média e a seção extrema do difusor (4), na mesma separação angular um do outro, no qual os jatos (4) apresentam um ângulo de cobertu- ra de borrifamento de 15° até 30°, em particular 20° até 25°, preferivelmente22°.
10. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 9, ca- racterizado pelo fato de os jatos (6) apresentarem uma vazão de água de150 até 500 kg/h, preferivelmente cerca de 200 até300 kg/h.
11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o tanque de fluxo de passagem, em particular a câmara de ge- ração de vapor (8) ser construída de seções longitudinais modulares (8a, 8b) que preferivelmente podem ser conectadas uma à outra por meio de flanges (12, 14).
12. Processo para condicionamento de gás de processo para um secador de tabaco, em particular um secador de fluxo, como definido em uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que em um dispo- sitivo (1), em particular um tanque de fluxo de passagem, que está provido no fluxo de gás de processo (24), antes do secador de tabaco e antes o ta- baco ser introduzido no gás de processo, água introduzida através de uma quantidade de jatos de borrifo (6) é completamente vaporizada em contato com o gás de processo, sendo que a água introduzida pode ser configurada em função de mudanças na umidade de entrada de tabaco e/ou na quanti- dade de entrada de tabaco.
13. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a unidade de vaporização (1) no fluxo de gás de processo é subordinada a um sistema de aquecimento indireto de gás de processo, em particular um sistema trocador de calor.
14. Processo de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracte- rizado pelo fato de quea água é introduzida para o interior de uma câmara de geração de vapor (8) da unidade de vaporização através de uma quanti- dade de jatos binários (6) arranjados em um anel em uma seção extensão ou difusor (4) entre a entrada de gás (2) a câmara de geração de vapor (8).
15. Processo de acordo com a reivindicação 12 ou 14, caracteri- zado pelo fato de que gotículas de água são introduzidas a uma velocidade e dimensão de gotículas que asseguram vaporização completa sobre uma distância curta.
16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que as gotículas de água que deixam os jatos apresentam subs- tancialmente a mesma velocidade que o fluxo de gás de processo depois de uma distância curta.
17. Processo de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracteri- zado pelo fato de que o fluxo de gás de processo no recipiente apresenta uma velocidade de 2 até 10 m/s e no qual um ângulo difusor de 20° até 40°, em particular 25° até 35°, preferivelmente 30° é selecionado.
18. Processo de acordo com uma das reivindicações 12 até 17, caracterizado pelo fato de que a neblina de água que deixa os jatos apresen- ta uma dimensão de gotículas menor do que 250 micra, em particular menor do que 100 micra.
19. Processo de acordo com uma das reivindicações 12 até 18, caracterizado pelo fato de que as áreas de borrifamento dos jatos de borrifo ou jatos binários (6) são ajustadas de tal modo que elas não se superpõem substancialmente.
20. Processo de acordo com uma das reivindicações 12 até 19, caracterizado pelo fato de que quatro até doze e, em particular seis até dez, preferivelmente oito jatos (6) são arranjados em um anel, substancialmente entre a seção média e a seção extrema do difusor (4), na mesma separação angular um ou outro, os jatos (4) apresentando um ângulo de cobertura de borrifamento de 15° até 30°, em particular 20° até 25°, preferivelmente 22°.
21. Processo de acordo com uma das reivindicações 12 até 20, caracterizado pelo fato de que os jatos (6) apresentam uma vazão de água de 150 até 500 kg/h, preferivelmente cerca de 200 até 300 kg/h.
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