CH663273A5

CH663273A5 - Method of continuous drying of a powdered substance and apparatus for implementing it

Info

Publication number: CH663273A5
Application number: CH599384A
Authority: CH
Inventors: Inventore Ha Rinunciato Ad E L
Original assignee: Fershan Holding S A
Priority date: 1984-12-18
Filing date: 1984-12-18
Publication date: 1987-11-30

Abstract

A method is described for drying a powdered substance using a dryer, in which a motorised bladed rotor (8) is active and in which a dynamic layer of particles of the substance continuously formed at the inlet of the dryer is continuously made to flow in contact with a heated wall (7) towards an outlet for the dried product. In the dynamic layer, the particles of substance are mechanically kept in a layer of turbulence. <IMAGE>

Description

La presente invenzione si riferisce ad un processo di essiccazione in continuo del tipo cosiddetto a polverizzazione e ad una apparecchiatura per l'attuazione di detto processo. The present invention relates to a continuous drying process of the so-called pulverization type and to an apparatus for carrying out said process.

Nei processi di essiccazione del tipo considerato, è necessario, da un lato, suddividere la sostanza da trattare nel modo più finemente possibile così da aumentarne la superficie esposta alla sorgente di calore e quindi favorire al massimo lo scambio termico e, dall'altro lato, controllare il livello della temperatura, al quale avviene il suddetto scambio termico, in funzione della natura della sostanza. In the drying processes of the type considered, it is necessary, on the one hand, to divide the substance to be treated as finely as possible so as to increase the surface exposed to the heat source and therefore promote maximum heat exchange and, on the other hand, check the temperature level, at which the aforementioned heat exchange takes place, according to the nature of the substance.

È da notare infatti che molte sostanze da essiccare, come ad esempio le sostanze alimentari e le sostanze farmaceutiche, sono termolabili e termosensibili al punto che un loro processo di essiccazione deve essere effettuato a temperature di poco superiori alla temperatura ambiente. In fact, it should be noted that many substances to be dried, such as food and pharmaceutical substances, are thermolabile and thermosensitive to the point that their drying process must be carried out at temperatures just above room temperature.

Fino ad ora nei processi del tipo a polverizzazione, la essiccazione in continuo di una sostanza finemente dispersa, spesso addirittura micronizzata, è ottenuta tramite un flusso continuo di aria-calda, generalmente alimentata in controcorrente al flusso di sostanza. Tenuto conto della necessità più sopra esposta di controllare il livello di temperatura al quale avviene lo scambio termico e del basso coefficiente di scambio termico tra aria e sostanza, è generalmente necessario utilizzare grandissimi volumi di aria calda e tempi lunghi di contatto aria-sostanza, soprattutto quando è richiesto un ridotto contenuto di umidità residua nel prodotto finale. Up to now in the pulverization type processes, the continuous drying of a finely dispersed substance, often even micronized, is obtained by means of a continuous flow of hot-air, generally fed counter-current to the substance flow. Taking into account the above mentioned need to control the temperature level at which the heat exchange takes place and the low heat transfer coefficient between air and substance, it is generally necessary to use very large volumes of hot air and long times of air-substance contact, above all when a low residual moisture content in the final product is required.

Accanto agli elevati consumi energetici, tutto ciò coinvolge riconosciutamente la realizzazione di apparecchiature di grandi dimensioni (ad esempio: torri-spray), di non facili conduzione, controllo e manutenzione. In addition to the high energy consumption, all of this involves the realization of large-sized equipment (for example: spray towers), which are not easy to manage, control and maintain.

Inoltre questi processi in continuo e le relative apparecchiature non consentono generalmente la possibilità di variare rapidamente i parametri in gioco durante l'essiccazione, (in particolare la temperatura ed il tempo di permanenza), in funzione di cambiate esigenze operative, nè di regolare localmente una o più di tali grandezze al di là di quanto fino ad ora offerto dalle ben note tecniche di alimentare l'aria in controcorrente o in equicorrente e di variare la velocità del flusso di aria riscaldata. Tentativi di utilizzare apparecchiature di ridotte e più compatte dimensioni rispetto a quelle tradizionali e di scambi termici a livelli di temperatura relativamente alti per ridurre i tempi di permanenza della sostanza nelle suddette apparecchiature, hanno fino ad ora pesantemente penalizzato la produzione oraria e quasi sempre la qualità del prodotto finito. A questo proposito è bene ricordare che il prodotto finito deve sempre soddisfare standards ottimali per quanto riguarda la consistenza, la granulometria, la densità apparente, l'aspetto e la proprietà di scorrimento. Furthermore, these continuous processes and the relative equipment generally do not allow the possibility of rapidly changing the parameters involved during drying, (in particular the temperature and the residence time), according to changed operating needs, nor to locally adjust a or more of these quantities beyond what has hitherto been offered by the well-known techniques of feeding the air in counter-current or co-current and varying the speed of the heated air flow. Attempts to use equipment of smaller and more compact dimensions than traditional ones and heat exchanges at relatively high temperature levels to reduce the residence time of the substance in the aforementioned equipment, have so far heavily penalized hourly production and almost always quality of the finished product. In this regard, it is good to remember that the finished product must always meet optimal standards as regards consistency, grain size, apparent density, appearance and flow property.

Il problema tecnico che sta alla base di questa invenzione è pertanto quello di escogitare un processo continuo di essiccazione ed una relativa apparecchiatura che possano soddisfare le esigenze generali più sopra esposte, superando contemporaneamente gli inconvenienti dei processi e delle apparecchiature della tecnica nota. The technical problem which lies at the basis of this invention is therefore that of devising a continuous drying process and related equipment which can meet the general requirements set out above, while overcoming the drawbacks of the processes and equipment of the known art.

L'idea di risoluzione di un tale problema è quella di migliorare in modo sostanziale lo scambio termico (pur controllandone il livello di temperatura), sottoponendo le particelle della sostanza possibilmente ogni singola particella di sostanza, ad un contatto continuo con una parete riscaldata e mantenuta ad una temperatura prefissata in funzione della natura delle sostanze e del contenuto di umidità residua che è desiderato nel prodotto finito. Poiché lo scambio termico avviene per conduzione, il coefficiente di scambio è notevolmente più elevato rispetto a quello che compete allo scambio termico (per convenzione) della tecnica nota. Di conseguenza, secondo l'idea inventiva, a parità di livello termico è possibile utilizzare (scambiare) una quantità di calore molto maggiore rispetto a quanto possibile nei processi della tecnica nota. Quindi è possibile prevedere ed utilizzare apparecchiature di dimensioni notevolmente più ridotte con più ridotti tempi, di permanenza della sostanza da trattare in tali apparecchiature. The idea of solving such a problem is to substantially improve the heat exchange (while controlling the temperature level), subjecting the particles of the substance to possibly every single particle of substance, in continuous contact with a heated and maintained wall at a predetermined temperature according to the nature of the substances and the residual moisture content that is desired in the finished product. Since the heat exchange takes place by conduction, the exchange coefficient is considerably higher than that which belongs to the heat exchange (by convention) of the prior art. Consequently, according to the inventive idea, for the same thermal level it is possible to use (exchange) a much greater quantity of heat than is possible in the processes of the prior art. Therefore it is possible to foresee and use equipment of considerably smaller dimensions with shorter times of residence of the substance to be treated in such equipment.

Sulla base della suddetta idea, il problema tecnico più sopra esposto è risolto da un procedimento di essiccazione in continuo di una sostanza in polvere, come sostanze alimentari, farmaceutiche e simili sostanze termolabili, che comprende le fasi successive di: Based on the above idea, the technical problem described above is solved by a process of continuous drying of a powder substance, such as food, pharmaceutical and similar thermolabile substances, which comprises the following steps of:

— alimentare un flusso di detta sostanza in particelle finemente suddivise in un essiccatore tubolare, - feeding a stream of said substance into finely divided particles in a tubular dryer,

— formare in continuo in detto essiccatore uno strato di5 - continuously forming a layer of 5 in said dryer

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3

663 273 663 273

namico di detta sostanza, le particelle della sostanza essendo mantenute in turbolenza in detto strato dinamico, namic of said substance, the particles of the substance being kept in turbulence in said dynamic layer,

— far fluire ad una prefissata velocità dette sostanze in strato dinamico lungo un percorso di essiccazione formato in detto essiccatore, a contatto di una parete metallica riscaldata di detto percorso, - causing said substances to flow at a predetermined speed in a dynamic layer along a drying path formed in said dryer, in contact with a heated metal wall of said path,

— scaricare in continuo vapore e sostanza in particelle essiccate al termine di detto percorso. - continuously discharge steam and substance into dried particles at the end of said path.

Vantaggiosamente in flusso continuo della sostanza in strato dinamico lungo detto percorso è ottenuto mediante centrifugazione del substrato stesso effettuata mediante un albero palettato ruotante in detto essiccatore tubolare, la palettatura riscaldata in detto albero ruotante e la parete interna riscaldata di detto essiccatore tubolare definendo un percorso elicoidale per lo strato dinamico di detta sostanza in particelle con la quale sono costantemente in contatto. Advantageously in continuous flow of the substance in a dynamic layer along said path is obtained by centrifugation of the substrate itself carried out by means of a bladed shaft rotating in said tubular dryer, the heated blading in said rotating shaft and the heated internal wall of said tubular dryer defining a helical path for the dynamic layer of said particulate matter with which they are constantly in contact.

In accordo con una forma d'esecuzione caratteristica di questa invenzione la turbolenza delle particelle di sostanza nello strato sottile dinamico è ottenuta meccanicamente dalle stesse palette di detto albero palettato ruotante. In accordance with a characteristic embodiment of this invention, the turbulence of the substance particles in the dynamic thin layer is obtained mechanically from the same vanes of said rotating bladed shaft.

Le caratteristiche ed i vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di un esempio di attuazione di un procedimento di essiccazione e relativa apparecchiatura secondo il trovato, fatta qui di seguito con riferimento ai disegni allegati dati solo a titolo indicativo e non limitativo ed in cui: The characteristics and advantages of the invention will become better apparent from the description of an example of an embodiment of a drying process and related apparatus according to the invention, made hereinafter with reference to the attached drawings, given only by way of non-limiting example and in which:

la fig. 1 rappresenta schematicamente in sezione una apparecchiatura per attuare un processo di essiccazione in continuo secondo l'invenzione, fig. 1 is a schematic sectional view of an apparatus for carrying out a continuous drying process according to the invention,

la fig. 2 rappresenta una sezione trasversale lungo la linea II-II di fig. 1, fig. 2 represents a cross section along line II-II of fig. 1

la fig. 3 rappresenta prospetticamente a scala ingrandita un particolare dell'apparecchiatura di fig. 1, fig. 3 is a perspective view of a detail of the apparatus of fig. 1

la fig. 4 rappresenta prospetticamente ed a scala ulteriormente ingrandita un altro particolare della apparecchiatura di fig. 1. fig. 4 is a perspective view of a further detail of the apparatus of fig. 1.

Con riferimento alle suddette figure, una apparecchiatura per l'attuazione di un procedimento di essiccazione in continuo secondo l'invenzione che nel seguito della descrizione e nelle successive rivendicazioni sarà chiamata essiccatore, comprende un corpo tubolare 1, cilindrico, ad asse verticale, supportato da una incastellatura non rappresentata poiché del tutto convenzionale. Detto corpo 1 è del tipo comprendente perimetralmente una camicia 2 di riscaldamento, ad esempio del tipo percorso da olio diatermico, alimentato attraverso un condotto 3 e scaricato, attraverso un condotto 4, detti condotti essendo collegati ad un gruppo di riscaldamento convenzionale e non rappresentato. With reference to the aforesaid figures, an apparatus for carrying out a continuous drying process according to the invention which in the following of the description and in the subsequent claims will be called a dryer, comprises a tubular body 1, cylindrical, with vertical axis, supported by a frame not shown because it is completely conventional. Said body 1 is of the type comprising perimetrically a heating jacket 2, for example of the type crossed by diathermic oil, fed through a conduit 3 and discharged, through a conduit 4, said conduits being connected to a conventional heating unit and not shown.

Nel corpo tubolare 1 è definita una camera di essiccazione 5 inferiormente e superiormente chiusa da fondi rispettivamente indicati con 6 e 7. In the tubular body 1 a drying chamber 5 is defined at the bottom and at the top closed by bottoms respectively indicated by 6 and 7.

Nella camera 5 di essiccazione è girevolmente montato un gruppo rotore globalmente indicato con 8. Questo gruppo comprende un primo albero 9, rotante, tubolare, esteso girevolmente e coassialmente attraverso una apertura 10 ricavata nel fondo superiore 7 del corpo tubolare 1, esternamente al quale detto albero rotante è accoppiato, in modo convenzionale e non rappresentato, ad un gruppo motore (esso pure non rappresentato) per il suo azionamento. In the drying chamber 5 a rotor assembly globally indicated with 8 is rotatably mounted. This assembly comprises a first rotating, tubular shaft 9, rotatably and coaxially extended through an opening 10 obtained in the upper bottom 7 of the tubular body 1, externally to which said rotating shaft is coupled, in a conventional way and not shown, to a motor unit (also not shown) for its actuation.

Sulla estremità di detto albero rotante 9, interna al corpo tubolare 1 è coassialmente fissato un disco distributore 11, nel cui spessore sono radialmente ricavati quattro condotti 12 estesi in posizioni diametralmente opposte ed aventi le estremità interne in comunicazione di liquido con l'interno dell'albero tubolare 9. On the end of said rotating shaft 9, inside the tubular body 1, a distributor disc 11 is coaxially fixed, in whose thickness four conduits 12 are radially formed, extending in diametrically opposite positions and having the internal ends in communication of liquid with the inside of the tubular shaft 9.

Un secondo albero rotante 13 è girevolmente e coassialmente esteso attraverso una apertura 6a ricavata nel fondo inferiore 6 del corpo tubolare 1. Anche questo albero rotante 13 è tubolare e alla estremità di esso interna al corpo 1 è coassialmente fissato un secondo disco-distributore 14. A second rotating shaft 13 is rotatably and coaxially extended through an opening 6a formed in the lower bottom 6 of the tubular body 1. This rotating shaft 13 is also tubular and a second distributor-disc 14 is coaxially fixed to the end thereof inside the body 1.

Nel disco distributore 14 sono radialmente ricavati quattro condotti 15, estesi in posizioni diametralmente opposte ed in comunicazione di liquido con l'interno dell'albero tubolare 13. Four conduits 15 are radially formed in the distributor disc 14, extended in diametrically opposite positions and in communication of liquid with the inside of the tubular shaft 13.

Con 16 è indicato ciascun fascio tubiera di quattro fasci tubieri, estesi nel e parallelamente al corpo tubolare 1. Le estremità opposte dei tubi di detti fasci tubieri 16 sono attestate e fissate superiormente al disco distributore 11 ed inferiormente al disco distributore 14. In particolare i tubi di ciascun fascio tubiera 16 sono in comunicazione di liquido superiormente con un rispettivo condotto 12 del disco distributore 11 ed inferiormente con un rispettivo condotto 15 del disco distributore 14. Attraverso questi dischi distributori 11, 14 ed i fasci tubieri 16 è realizzato, da una parte una comunicazione di liquido tra l'albero tubolare 9 e l'albero tubolare 13 e dall'altra parte, un accoppiamento meccanico tra questi alberi che così risultano solidali in rotazione. The reference 16 indicates each tube bundle of four tube bundles, extended in and parallel to the tubular body 1. The opposite ends of the tubes of said tube bundles 16 are attested and fixed above the distributor disk 11 and below the distributor disk 14. In particular i tubes of each tube bundle 16 are in liquid communication at the top with a respective conduit 12 of the distributor disc 11 and at the bottom with a respective conduit 15 of the distributor disc 14. Through these distributor discs 11, 14 and the tube bundles 16 it is made, by a a liquid communication starts between the tubular shaft 9 and the tubular shaft 13 and on the other side, a mechanical coupling between these shafts which thus become integral in rotation.

Vantaggiosamente, ed in accordo con una caratteristica di questa invenzione, i tubi di ciascun fascio tubiero 16 sono reciprocamente irrigiditi tramite una pluralità di dischi alettati 17 che, alla funzione di irrigidimento desiderata, associano quella di mettere a disposizione una ampia superficie di scambio termico, utile per il processo più avanti descritto. Advantageously, and in accordance with a feature of this invention, the tubes of each tube bundle 16 are mutually stiffened by means of a plurality of finned disks 17 which, to the desired stiffening function, associate that of making available a large heat exchange surface, useful for the process described below.

Un albero tubolare 18 è coassialmente montato, con mezzi convenzionali non rappresentati sull'albero motorizzato 9, con il quale forma una intercapedine tubolare 19. A tubular shaft 18 is coaxially mounted, with conventional means not shown on the motorized shaft 9, with which it forms a tubular interspace 19.

Questo albero tubolare 18 è esteso attraverso l'apertura 10 del fondo superiore 7 del corpo 1 e supporta all'interno di detto corpo un disco distributore 20, distanziato dal disco distributore 11 precedentemente citato, rispetto al quale presenta un diametro notevolmente maggiore. This tubular shaft 18 is extended through the opening 10 of the upper bottom 7 of the body 1 and supports inside said body a distributor disk 20, spaced from the distributor disk 11 mentioned above, with respect to which it has a considerably larger diameter.

Analogamente, un albero tubolare 21 è coassialmente montato, con mezzi convenzionali non rappresentati, sull'albero rotante 13, con il quale forma una intercapedine 22. Questo albero tubolare 21 è esteso attraverso l'apertura 6a del fondo inferiore 6 del corpo 1 e supporta, all'interno di quest'ultimo, un selezionatore centrifugo 23, del tutto convenzionale e quindi schematicamente rappresentato. Similarly, a tubular shaft 21 is coaxially mounted, with conventional means not shown, on the rotating shaft 13, with which it forms an interspace 22. This tubular shaft 21 is extended through the opening 6a of the lower bottom 6 of the body 1 and supports inside the latter, a centrifugal selector 23, entirely conventional and therefore schematically represented.

Gli alberi tubolari 18 e 21 sono solidarizzati in rotazione ai rispettivi alberi 9 e 13. Di conseguenza, con l'albero motorizzato 9 ruotano solidalmente il disco distributore 20 ed il selezionatore centrifugo 23. The tubular shafts 18 and 21 are rotationally coupled to the respective shafts 9 and 13. Consequently, the distributor disk 20 and the centrifugal selector 23 rotate together with the motorized shaft 9.

Un ulteriore albero tubolare 24 è coassialmente montato, sempre con mezzi convenzionali non rappresentati, sull'albero tubolare 18, con il quale forma una intercapedine anulare 25. A further tubular shaft 24 is coaxially mounted, always with conventional means not shown, on the tubular shaft 18, with which it forms an annular cavity 25.

Anche questo albero tubolare 24 è solidarizzato in rotazione all'albero tubolare 18 ed è girevolmente esteso, a tenuta di fluido, attraverso detta apertura 10 del fondo superiore 7 del corpo 1. This tubular shaft 24 is also rotationally coupled to the tubular shaft 18 and is rotatably extended, fluid-tight, through said opening 10 of the upper bottom 7 of the body 1.

All'interno di questo corpo 1, il suddetto albero tubolare 24 termina in relazione distanziata rispetto al disco distributore 20. Sull'albero tubolare 24 ed all'interno del corpo 1 è montato un supporto convenzionale 26 di una pluralità di ugelli nebulizzatori d'acqua 27 in comunicazione di liquido con una sorgente di acqua in pressione non rappresentata. Inside this body 1, the aforementioned tubular shaft 24 terminates in a spaced relationship with respect to the distributor disk 20. A conventional support 26 of a plurality of water atomising nozzles is mounted on the tubular shaft 24 and inside the body 1 27 in communication of liquid with a source of pressurized water not shown.

Un involucro 28 di lamiera metallica forellata è superiormente e coassialmente fissato al disco distributore 20 ed inferiormente coassialmente fissato al selezionatore centrifugo 23. L'involucro 28, che è pertanto solidale in rotazione con l'albero motorizzato 9, circonda il complesso dei fasci tubieri 16. A perforated metal sheet casing 28 is upper and coaxially fixed to the distributor disk 20 and lower coaxially fixed to the centrifugal selector 23. The casing 28, which is therefore rotationally integral with the motorized shaft 9, surrounds the tube bundle assembly 16 .

Questi stessi fasci tubieri 16 supportano, in modo del tutto convenzionale e non rappresentato, una pluralità di palette centrifughe 29 disposte secondo un primo ordine elicoidale ed estese radialmente esternamente all'involucro forellato 28. These same tube bundles 16 support, in a completely conventional and not shown way, a plurality of centrifugal vanes 29 arranged in a first helical order and extending radially outside the perforated casing 28.

Una pluralità di palette centripete 30, supportate in modo convenzionale dai fasci tubieri 16, costituisce un secondo ordinamento elicoidale. Anche queste palette centripete 30 sono A plurality of centripetal vanes 30, conventionally supported by the tube bundles 16, constitutes a second helical arrangement. Even these 30 centripetal vanes are

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

663 273 663 273

estese radialmente esternamente all'involucro forellato 28. È da rilevare che le palette 29 e 30 sono del tipo registrabilmente orientabile in modo del tutto convenzionale e non rappresentato. extending radially externally to the perforated casing 28. It should be noted that the vanes 29 and 30 are of the type that can be adjusted in a completely conventional and not shown way.

L'albero tubolare motorizzato 9 è in comunicazione di liquido con una sorgente di fluido riscaldato, ad esempio olio diatermico, da alimentare, attraverso il disco distributore 11 alla pluralità di fasci tubieri 16 e da convogliare all'esterno del corpo 1, attraverso l'albero rotante 13. L'intercapedine anulare 19 è in comunicazione di fluido con una sorgente di aria calda in pressione, convenzionale e non rappresentata, mentre l'intercapedine 25 è in comunicazione con un dispositivo, esso pure convenzionale e quindi non rappresentato, di alimentazione di una sostanza in particelle, da sottoporre ad essiccazione. The motorized tubular shaft 9 is in communication of liquid with a source of heated fluid, for example diathermic oil, to be fed, through the distributor disc 11 to the plurality of tube bundles 16 and to be conveyed outside the body 1, through the rotating shaft 13. The annular cavity 19 is in fluid communication with a source of hot air under pressure, conventional and not shown, while the cavity 25 is in communication with a device, also conventional and therefore not shown, for supply of a particulate substance, to be dried.

Con l'apparecchiatura sopra descritta, il processo di essiccazione in continuo di questa invenzione viene attuato nel modo seguente. With the apparatus described above, the continuous drying process of this invention is carried out in the following way.

La sostanza da essiccare, finemente suddivisa ad esempio micronizzata, viene alimentata attraverso l'intercapedine 25 nel corpo 1, dove incontra il disco-distributore 20, rotante ad elevata velocità. Per effetto centrifugo, le particelle della sostanza sono scagliate verso la parete interna calda del corpo 1, con formazione di uno strato sottile dinamico. Questo strato continuamente formantesi a livello del disco-distributore 20, è mantenuto come tale su tutta la lunghezza del corpo 1 dall'azione meccanica delle palette 29 e 30. Le palette 29 e 30 interferiscono, manipolandolo meccanicamente, con lo strato dinamico suddetto, entrando in contatto con tutte le particelle di sostanza che lo costituiscono. Una prima conseguenza, secondo un modello rappresentativo schematico, è che mentre lo strato sottile dinamico continuamente formantesi a contatto della parete interna del corpo 1 ed a contatto delle palette 29 e 30 che costituiscono per esso un percorso sostanzialmente obbligato, le particelle di detto strato dinamico sono meccanicamente mantenute in uno stato di turbolenza. Una seconda conseguenza, tenuto conto che del fatto che la parete interna del corpo 1 è riscaldata così come lo sono per conduzione, le palette 29 e 30, è che le singole particelle vengono ripetutamente in contatto con detta parete calda e con dette palette calde, con le quali realizzano uno scambio termico per conduzione (coefficiente di scambio molto elevato) oltre che per irraggiamento dell'intero rotore 8. Al termine del percorso obbligato, le particelle di sostanza essiccate vengono convogliate attraverso uno scarico all'esterno del corpo 1. The substance to be dried, finely divided for example micronized, is fed through the interspace 25 in the body 1, where it meets the disc-distributor 20, rotating at high speed. By centrifugal effect, the particles of the substance are thrown towards the hot internal wall of the body 1, with the formation of a dynamic thin layer. This continuously forming layer at the level of the disc-distributor 20 is maintained as such over the entire length of the body 1 by the mechanical action of the blades 29 and 30. The blades 29 and 30 interfere, mechanically manipulating it, with the aforementioned dynamic layer, entering in contact with all the particles of substance that make it up. A first consequence, according to a schematic representative model, is that while the dynamic thin layer continuously forming in contact with the internal wall of the body 1 and in contact with the vanes 29 and 30 which constitute for it a substantially obliged path, the particles of said dynamic layer they are mechanically kept in a state of turbulence. A second consequence, taking into account that of the fact that the internal wall of the body 1 is heated as they are by conduction, the vanes 29 and 30, is that the individual particles are repeatedly in contact with said hot wall and with said hot vanes, with which they carry out a heat exchange by conduction (very high exchange coefficient) as well as by radiation of the entire rotor 8. At the end of the required path, the dried substance particles are conveyed through a discharge outside the body 1.

È da rilevare che con l'apparecchiatura sopra descritta, in cui attraverso la parete interna del corpo 1, le palette 29 e 30 i fasci tubieri 16, i dischi 11, 14 ed i dsischi alettati 17 è possibile pompare una grandissima quantità di calore per conduzione e per irraggiamento a livelli di temperatura controllati su valori desiderati, è possibile effettuare rapidamente un essiccamento molto spinto di sostanza qualsiasi con tempi di permanenza limitati e, quindi, con elevata potenzialità. It should be noted that with the apparatus described above, wherein through the internal wall of the body 1, the vanes 29 and 30 the tube bundles 16, the disks 11, 14 and the finned disks 17 it is possible to pump a huge amount of heat to by conduction and by radiation at controlled temperature levels to desired values, it is possible to rapidly carry out a very thorough drying of any substance with limited residence times and, therefore, with high potential.

È anche da notare, con riferimento alla fig. 3 che lo scambio termico per conduzione e quindi l'effetto vantaggioso di un elevato coefficiente di scambio è esaltato dall'accorgimento adottato di utilizzare due ordini di palette, centrifughe e rispettivamente centripete, tra loro cooperanti. It should also be noted, with reference to fig. 3 that the heat exchange by conduction and therefore the advantageous effect of a high exchange coefficient is enhanced by the arrangement adopted to use two orders of blades, centrifugal and centripetal respectively, cooperating with each other.

In accordo con una caratteristica di questa invenzione, il processo di essiccazione di qualsiasi sostanza in particelle può essere controllato e regolato, in funzione della natura di detta sostanza anche tramite l'uso di un flusso di aria calda, alimentato nell'involucro 28 del corpo 1, attraverso l'intercapedine anulare 19. Dall'interno di questo involucro, dove entra in contatto con i fasci tubieri 16 caldi, l'aria fuoriesce nella camera di essiccazione 5 contribuendo in modo fondamentale a mantenere le particelle in uno stato di turbolenza, ad uniformare il livello di temperatura in tutta questa camera, migliorando le condizioni generali di scambio termico e facilitando inoltre l'allontanamento della umidità, sottratta sotto forma di vapore, dalla sostanza stessa. Sempre tramite il flusso di aria calda, e prevedendo una particolare foratura dell'involucro 28, è possìbile aumentare (o diminuire) l'efflusso di aria calda in particolari zone della camera di essiccazione dove ciò è richiesto. È in pratica possibile variare i parametri che controllano il processo di essiccazione per meglio adattare il processo alla natura della sostanza ed alle esigenze di produzione. In accordance with a feature of this invention, the drying process of any substance in particles can be controlled and regulated, according to the nature of said substance also through the use of a flow of hot air, fed into the casing 28 of the body 1, through the annular cavity 19. From the inside of this casing, where it comes into contact with the hot tube bundles 16, the air escapes into the drying chamber 5, contributing fundamentally to keeping the particles in a state of turbulence, to uniform the temperature level throughout this chamber, improving the general conditions of heat exchange and also facilitating the removal of humidity, removed in the form of steam, from the substance itself. Again by means of the flow of hot air, and by providing for a particular perforation of the casing 28, it is possible to increase (or decrease) the outflow of hot air in particular areas of the drying chamber where this is required. In practice it is possible to vary the parameters that control the drying process to better adapt the process to the nature of the substance and production needs.

È stata utilizzata una apparecchiatura di essiccazione, in cui la camera di essiccazione ha un diametro interno di 1000 mm ed una lunghezza di 6000 mm, ed in cui il gruppo rotore è posto in rotazione ad una velocità di 650 giri/minuto. Il corpo 1 è mantenuto ad una temperatura di 300°C tramite olio diatermico. Nel corpo 1 è alimentata aria ad una portata di 3500 m3/h ad una temperatura di 270°C. In uscita dal corpo 1 l'intercapedine anulare 22 è collegata ad un gruppo aspiratore della potenzialità di 4500 m3/h. In una tale apparecchiatura viene alimentato carbonato di calcio finemente macinato con contenuto del 35% in peso di acqua. La alimentazione oraria di carbonato di calcio è di 1500 kg/h di prodotto umido; allo scarico si ottengono 1000 kg/h di prodotto al 2% in peso di acqua, con una temperatura allo scarico di 78°C. A drying apparatus was used, in which the drying chamber has an internal diameter of 1000 mm and a length of 6000 mm, and in which the rotor unit is rotated at a speed of 650 rpm. The body 1 is maintained at a temperature of 300 ° C by means of diathermic oil. Air 1 is supplied to body 1 at a flow rate of 3500 m3 / h at a temperature of 270 ° C. On leaving the body 1, the annular cavity 22 is connected to a suction unit with a capacity of 4500 m3 / h. In such an apparatus finely ground calcium carbonate is fed with a content of 35% by weight of water. The hourly supply of calcium carbonate is 1500 kg / h of wet product; 1000 kg / h of product at 2% by weight of water are obtained at the discharge, with a discharge temperature of 78 ° C.

Il trovato così concepito è suscettibile di varianti e modifiche tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo. Così ad esempio il gruppo rotore potrà essere diversamente strutturato, in particolare per quanto riguarda la disposizione ed il numero dei fasci tubieri ed il loro supporto di estremità che, invece che da dischi-distributori potranno essere costituiti da semplici bracci tubolari, costituenti dei contenitori-distributori di olio diatermico o altro fluido. The invention thus conceived is susceptible of variations and modifications all of which are within the scope of the inventive concept. Thus, for example, the rotor assembly may be differently structured, in particular as regards the arrangement and number of tube bundles and their end support which, instead of disks-distributors, may be constituted by simple tubular arms, constituting the containers. distributors of diathermic oil or other fluid.

Anche la palettatura del gruppo rotore potrà essere diversamente strutturata per quanto riguarda la disposizione elicoidale che, ovviamente, potrà essere ad uno o più principi in conformità delle esigenze applicative ed in accordo con la tecnica nota del settore. Also the blading of the rotor assembly can be differently structured with regard to the helical arrangement which, obviously, can be of one or more principles in accordance with the application requirements and in accordance with the prior art of the sector.

4 4

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

V V

1 foglio disegni 1 sheet of drawings

Claims

663 273

1. Continuous drying process of a powdery substance, such as food, pharmaceutical and similar thermolabile substances, which comprises the following steps of:

- feeding a stream of said substance into finely divided particles in a tubular dryer,

- continuously forming in said dryer a dynamic layer of said substance, the particles thereof being kept in turbulence in said dynamic layer,

- causing said substance to flow at a predetermined speed in a dynamic layer along a drying path formed in said dryer and in contact with a heated metal wall of said path,

- continuously discharge steam and substance into dried particles at the end of said path.

2. Process according to claim 1, characterized in that said dynamic layer of substance in particles is obtained by centrifugation carried out by means of a rotating bladed shaft in said tubular dryer, the heated blading of said rotating shaft and the heated internal wall of said tubular dryer defining a helical path for the dynamic layer of said substance in particles, with which they are constantly in contact.

2

3. Process according to claim 2, characterized in that the turbulence of the substance particles in the dynamic layer is obtained mechanically by means of the same vanes of said rotating bladed shaft.

4. Process according to claim 2, characterized in that the turbulence of the substance particles in the dynamic layer is obtained by means of an air flow, conveyed in said tubular dryer in an axial direction along said tubular bladed shaft.

5. Apparatus for the continuous drying of a powdery substance, for carrying out the process according to claim 1, comprising a cylindrical tubular body (1) defining a drying chamber (5), externally equipped with a jacket (2) heating, a motorized bladed rotor (8) axially extended in said chamber (5), means for feeding a continuous flow of said powder substance into said chamber, characterized in that said rotor (8) comprises a plurality of beams tubers (16) extended longitudinally in said drying chamber (5) and fed with a heated fluid, the blades (29, 30) of said rotor being (8) mechanically supported by said tube bundles (16) and being heated by them for run.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that said blading comprises a plurality of blades (29) arranged on said rotor (8) according to a helical arrangement, and a plurality of blades (30) also arranged on said rotor (8 ) according to a further helical order.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that said tube bundles (16) are enveloped in a perforated casing (28) integral in rotation with said bladed rotor (8).