DE1767046C3 - Vorrichtung zum Besprühen von pulverförmigen Stoffen oder Granulaten mit Flüssigkeiten - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Besprühen von pulverförmigen Stoffen oder Granulaten so mit Flüssigkeiten, um deren Eigenschaften im gewünschten Sinne zu verändern.

Bekannte Vorrichtungen bestehen aus einem Turm mit einer im Turmumfang vorgesehenen Reihe von öffnungen und davon im Abstand angeordneten Sprühdüsen, mit einer pneumatischen Feststoffzuführung im Oberteil des Turmes, mit einer Auslauföffnung für die fertig besprühten Stoffe im unteren konusförmig ausgebildeten Turmauslauf, mit einer im Turmoberteil angeschlossenen Sammelleitung und ei- eo ner Umlaufleitung sowie einer Kühl- und einer Filtereinrichtung für den Gasstrom.

Bei diesen Vorrichtungen werden die pulverförmigen Feststoffe über eine Dosiereinrichtung mittels einer Waage und einer pneumatischen Förderanlage dem Turm von oben zugeführt.

Die Feststoffebilden mit dem im Turm aufwärtsgerichteten Gasstrom ein Materialgasgemisch, in welches über die öffnungen im Turmmantel die flüssigen Zusatzstoffe eingesprüht werden. Der Gasstrom ist so einstellbar, daß Teilchen mit einer bestimmten Senkgeschwindigkeit den Turmausgang passieren können, während die noch nicht oder noch nicht ausreichend besprühten Teilchen dem aufsteigenden Gasstrom folgend in den Sprühbereich zurückgeführt werden. Mitgefühlte Staubteilchen werden über nachgeschaltete Abscheider ausgeschieden und in den Sprühbereich zurückgeführt oder den Feststoffen beigegeben, während das Gas über Filter ins Freie uitL

Es ist auch bekannt, das Gas im Kreislauf zu führen und es bei Bedarf zu kühlen oder zu erwärmen. Weiter ist bekannt, die besprühten Produkte einer Nachbehandlung zu unterziehen.

Nach Art der verwendeten Feststoffkomponenten und Flüssigkeitsmischungen, ihren Eigenschaften und nach der Höhe des Flüssigkeitsanteiles haben die bekannten Vorrichtungen verschiedene Mangel, weiche die Qualität der hergestellten Produkte nachteilig beeinflussen und die Anwendung der Vorrichtung begrenzen.

Die Qualitätsminderung besteht unter anderem vor allem in einer erhöhten Klumpenbildung, verminderter Lager- und Rieselfähigkeit sowie einer verminderten Benetzbarkeit bei höheren Flüssigkeitsanteilen.

Diese Nachteile wirken sich besonders beim Einsprühen hoher Flüssigkeitsanteile aus, die eine relativ hohe Kühlleistung erfordern und zum Zusammenbakken der Agglomerate neigen, zum Beispiel bei der Herstellung von Milchaustauschprodukten mit höherem Fettgehalt oder bei Fettkonzentraten mit einem Fettanteil bis zu 98%.

- Der Anteil des über die öffnungen im Turmmantei eintretenden Gasstromes aus der Atmosphäre ist so hoch, daß im Sommer bei hohen Luftfeuchten und Temperaturen die Kühlleistung der Vorrichtung so stark abfiel, daß die Produktion zeitweise eingestellt werden mußte.

Die Nachteile der bekannten Vorrichtungen werden durch die in den Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale ganz oder teilweise vermieden.

Gegenüber den bekannten Vorrichtungen zeichnet sich der Anmeldegegenstand durch folgende Änderungen aus:

Teilung des im Umlauf geführten Gasstromes in vier Gasströme, die getrennt über Vor- und Nachbehandlungseinrichtungen sowie über die öffnungen im Turmmantel in den Behandlungsraum des Turmes geleitet werden.

Verwendung eines temperierten Gasstromes zum Vorbehandeln der Feststoffe während ihrer Förderung zum Turm.

Abdecken der Einsprühöffnung im Turmmantel mittels abnehmbarer Kappen, ihre Verbindung mit flexiblen Rohren über eine Zweigleitung mit der Umlaufleitung.

Anordnung von Nachbehandlungseinrichtungen, bestehend aus einer Siebeinrichtung und einer mechanischen Fördereinrichtung, die an eine temperierte Zweigleitung angeschlossen sind.

Anordnung einer Kühlanlage, zum Beispiel zur Herstellung von Milchäüstäüschprödlikten öder Fettkonzentraten, deren Verdampfer aus zwei Stufen bestehen, wobei die zweite Stufe zweiteilig mit je doppelter Oberfläche umschaltbar ausgeführt ist.

Anordnung einer Leitung zur Umgehung des Turmes durch Verbindung der Umlaufleitung mit der

Sammelleitung nach dem Turm,

Anordnung einer Dosiereinrichtung mit verschließbarem Zufuhrorgan nach dem Turm-Anordnung eines Sicherheitsfilters vor der Temperiereinrichtung,

Verwendung eines temperierten Gases zum Rückfördern des in den Staubabscheidet λ ausgeschiedenen Staubes.

Konische Erweiterung des Turmoberteiles in unmittelbarer Höhe der im Turmrnantel kranzförmig angeschlossener. Teilleitungen für die abgedeckten Sprühdüsenöffnungen,

Ausbildung des Vorratsbehälters für die Feststoffe als Fluidbett

Die aufgeführten Maßnahmen erleichtern neben einer Optimierung der Produktionsbedingungen insbesondere auch ein schnelles Anpassen an häufig sich ändernde Feststoffkomponenten und Flüssigkeitszusätze.

Das erfindungsgemäße Abdecken der im Turmmantel vorhandenen Offnungen und ihre Verbindung mit der Umlaufleitung verhindert ein Eintreten atmosphärischer Luft wechselnder Temperatur und Feuchte und verhindert damit eine ungünstige Wirkung auf den Wärme-und Stoff übergang, ein Aüstreten von Partikelchen ins Freie und eine Verschmutzung der den Turm umgebenden Räume. Die Verwendung von inertem Gas wird erleichtert und die Sicherheit gegen Explosionen bei leichtentzündlichen Feststoff-Gas-Flüssigkeits-Gemischen erhöht

Die Anordnung einer Zweigleitung zur Umgehung des Turmes gestattet bei schwierigem Staub mit stetig steigenden Filterwiderständen ein wirksames Anpassen des Betriebsverhaltens der Anlage an die Gebläsecharakteristik der Druckkennlinie und bewirkt dadurch konstante Betriebsbedingungen auf längere Zeitabschnitte.

Nachstehend wird an Hand der Zeichnung in Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Vorrichtung zur Herstellung von Milchaustauschfutter oder von Fettkonzentraten beschrieben.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt einer abgedeckten öffnung im Turmmantel, die im Abstand davor angeordneten Sprühdüsen und die Verbindung der Abdeckung mit der Luftverteilerleitung im Schnitt.

Nach Fig. 1 besteht die Vorrichtung aus einem Vorratsbehälter 1 für die pulverförmigen Feststoffe, einer Dosiereinrichtung 2 mit einem Fördergebläse 3, dem Förderrohr 4 und einem Materialabscheider 5, der in der Mitte der oberen Abdeckung des Turmes 6 so angeordnet ist.

Der Turm besteht aus. einem sich nach unten verjüngenden Auslauf, einem zylindrischen Mittelstück und einem ".lach oben sich erweiternden Oberteil. Das Turmoberteil ist über eine Sammelleitung 11 sowie einen Doppelabscheider 12 mit der Saugseite des Hauptgebläses 13 verbunden. In der Sammelleitung sind Reguliereleitiente 28 und 29 vorgesehen. Der Doppelabscheider 12 besitzt an den unteren Enden Schaugläser und ein mechanisches Fcrdei element, dessen Auslauf mit einem Injektor auf der Druckseite des Staubgebläses 39 verbunden ist. Die druckseitige Leitung des Staubgebläses führt über das Umschaltelement 38 wahlweise zum Materialabscheider 5 oder über das Regulierelement 32 in den Turmauslauf.

An das Hauptgebläse 13 schließt sich druckseitig das Filter 14 mit dem nachgeschalteten Sicherheitsfilter und über eine Umlaufleitung 40 die Kühlanlage 15 an.

Nach der Kühlanlage teilt sich die Umlaufleitung 40 in mehrere Zweigleitungen, wobei eine Zweigleitung 17 ober das Regulierelement 31 zum Fördergebläse 3, eine Zweigleitung 16 über das Regulierclement 32 zum Turmauslauf, eine weitere Zweigleitung

19 über das Regulierelement 30 zu dem Förderband 27 und über die Siebeinrichtung 26 zum Turmauslauf führt. Die Zweigleitung 18 ist über das Regulierelement 33 mit den im Turmmantel vorgesehenen öffnungen 21 für die Sprühdüsen verbunden und dazu in eine der Sprühdüsenzahl entsprechende Anzahl von Teilleitungen 24 aufgeteilt. Schließlich ist eine Umgehungsleitung

20 vorgesehen, weiche die Umlaufleitung 40 unter Umgehung des Turmes mit der Sammelleitung 11 über das Regulierelement 34 und über das Regulierelement 35 mit dem Staubgebläse 39 verbindet

Im zylindrischen Mittelstück des Turmes sind am Umfang eine oder mehrere Reihe.a öffnungen 21 kranzförmig angeordnet, vor denen im Abstand Sprühdüsen 22 angebracht sind, die mit abnehmbaren Kappen 23 abgedeckt sind. Diese- K r.ppen sind über flexible Rohrverbindungen 24 mit äcr Verteilerluftleitung 25 verbunden.

Die Sprühdüsen 22 sind über Zuführungsleitungen für die Flüssigkeit mit der Verteilerleitung 10 für die Flüssigkeit verbunden und vor den öffnungen 21 angeordnet Die Verteilerleitung 10 ist mit den üblichen Armaturen zur Steuerung ausgestattet, die in der Zeichnung nicht enthalten sind.

Eine Druckleitung als Förderleitung. 8 für die Flüssigkeit mit einem Schließelement verbindet die Flüssigkeitsdosierpumpe 7 über eine Saugleitung mit dem Flüssigkeitsbehälter 9. Der Flüssigkeitsbehälter besitzt einen beheizbaren Doppelmantel mit einer Temperaturregeleinrichtung 37 und einen Füllstutzen 36. Ein Rührwerk dient der Erhaltung der Homogenität und verhindert ein Absetzen von Flüssigkeitsteilchen am Boden des Behälters.

Beispiel

Arbeitsweise der Vorrichtung bei der Herstellung von Milchaustauschfutter für die Kälbermast.

Die Trockenmilchkomponenten werden mit den Zutaten wie üblich im gemischten Zustande dem Vorratsbehälter 1 zugeführt. Über die Dosiereinrichtung 2 werden diese kontinuierlich und in einem gleichmäßigen Materialstrom über das Fördergebläse 3, die pneumatische Förderleitung 4 und den Materialabscheider 5 in den Turm 6 eingetragen. Die hierzu erforderliche Förderluft wird über die Zweigleitung 17 der Umlaufleitung 40 entnommen. In den Verdampfern der Kühlanlage 15 wird die Umluft auf minus 20° Celsius abgekühlt Die Trockenmilchkomponenten werden auf eine konstante Temperatür von 12° Celsius und eine gleichbleibende Feuchte gebracht, bevor sie dem Sprühvorgang ausgesetzt wer· den.

Zur Steigerung der Wirksamkeit ist das Fördergebläse als Niederdruckanlage mit einer relativ großen Luftmenge bei mäßigem Druck ausgelegt. Der weitaus überwiegende Teil der Kühlluft gelangt über die Zweigleitungen 16 und 19 und den Auslauf in den Turm. Diese Luft bildet den im Turm aufsteigenden Luftstrom und verhindert beim Anfahren der Anlage kurzzeitig ein frühzeitiges Austreten noch unbehandelter Trockenstoff .eflchep.

Im Turm entsteht eine sich verdichtende Feststoff-

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Luft-Mischung, deren Homogenität durch den aufwärtsgcrichtcten Kaltluftstrom aufrechterhalten wird. Nach wenigen Sekunden vorgegebener Zeit setzt das Einsprühen der Flüssigkeit über die Düsen 22 ein.

Eine gleichmäßige Verteilung der in den Turmoberteil pneumatisch eingetragenen pulverförmigen Feststoffe wird durch Einstellen der Regulierelemente 28 und 29 bewirkt. Das Abstimmen der Gesamtwiderstände des Umluftstromes und ihre Anpassung an die Druckkennlinie des Gebläses 13 erfolgt mit dem Regulierelement 34 in der Umgehungsleitung 20.

Die Gleichmäßigkeit der Benetzung wird mit Hilfe der Teilluftströme, die über die öffnungen 21 in den Turm eintreten und eine konstante Temperatur und Feuchte aufweisen, wesentlich gesteigert und das Kornspektrum eingeengt.

Die Feststoffteilchen passieren die Sprühzone im zylindrischen Turmteil entgegen dem aufwärtsgerichteten Kaltluftstrom nach unten in den Turmauslauf. Die nicht ausreichend besprühten Teilchen werden infolge ihrer geringen Senkgeschwindigkeit in den Sprühbereich zurückgeführt. Staubteilchen, die durch die Sprühzone hindurch nach oben mitgeführt werden, gelangen über die Sammelleitung 11 gemeinsam mit dem Staubanteil des Materialabscheiders 5 in den Doppelabscheider 12, werden ausgeschieden und über ein mechanisches Förderorgan dem Injektor und von dort über dem Umschaltelement 38 dem Materialstrom des Abscheiders 5 zugeführt. Die Förderluft zum Fördern des Staubes wird dem Kaltluftstrom der Umgehungsleitung 20 über das Regulierelement 35 entnommen.

Der umlaufende Luftstrom wird über das Hauptgebläse 13 angesaugt und in das Filter 14 geführt. Der anfallende Staub ist gering und beträgt in der Regel nur einen Bruchteil eines Promilles, bezogen auf die aufgegebene Trockenstoffmenge. Der Staub wird abgesackt und den Trockenmilchkomponenten beige-

mischt.

Über die nachgeschaltetc Siebeinrichtung 26 wird das besprühte Fertigprodukt ständig überprüft. Anschließend gelangt das Fertigprodukt auf ein Förderband mit regelbarer Geschwindigkeit. Die einstellbare Förderzeit bewirkt ein zeitliches Nachreifen der besprühten Trockenmilchprodukte, und der Kaltluftstrom über die Zweigleitung 19 mit dem Regulie. element 30 unterstützt infolge des Abführens der noch freiwerdenden Wärme die Stabilisierung der Kornstruktur.

Anschließend wird das Fertigprodukt abgesackt. Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Ausbildung einer abgedeckten Öffnung 21 im Turmmantel und die Anschlußelemente der Luftzuführung zu den Abdeckkappen und der Flüssigkeitszuführung zu den Sprühdüsen 22.

Sprühflüssigkeiten, deren Zähigkeit sehr temperaturabhängig ist, führen bei betriebswidrigen Störungen vielfach zu Beeinträchtigungen des Düsenstrahles. Eine ständige Kontrolle und ein schnelles Auswechseln von Düsen mit unvollständig ausgebildetem Strahl verhindern Betriebsunterbrechungen und Änderungen der Betriebsbedingungen, die sich auf die Qualität des Produktes nachteilig auswirken.

In einem solchen Falle wird die Fettzuführung zu der betreffenden Düse kurzzeitig geschlossen, die obere Hälfte der abnehmbaren Kappe 23 wird abgehoben und zur Seite geschwenkt. Anschließend wird der Düsenstock herausgehoben und eine Ersatzdüse eingeschraubt. Der Zeitaufwand beträgt nur einige Sekunden. Die Fettzuführung wird wieder geöffnet. In der Regel sind nicht alle vorhandenen Düsen im Einsatz, so daß durch Schließen einer Düse und gleichzeitiges öffnen einer vorhandenen Reservedüse die geringste Störung ausgeschlossen werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche;

   I, Vorrichtung zum Besprühen von pujverförmigen Stoffen oder Granulaten mit Flüssigkeiten, bestehend aus einem Turm mit einer im Turmumfang vorgesehene» Reihe vor. öffnungen und davon im Abstand angeordneten Sprühdüsen, mit einer pneumatischen Feststoffzuführung im Oberteil des Turmes, mit einer Auslauföffnung für die fertig besprühten Stoffe im unteren konusförmig ausgebildeten Turmauslauf, mit einer im Turmoberteil angeschlossenen Sammelleitung und einer Umlaufleitung sowie einer Kühl- und einer Filtereinrichtung für den Gasstrom, dadurch ge- is kennzeich net, daß die Umlaufleitung (40) nach dem Filter (14) in mehrere Zweigleitungen (16, 17, 18, 19) derart aufgeteilt ist, daß:

   a) eine Zweigleitung (16) mit dem Turmauslauf,

   b) eine Zweigleitung (17) mit der pneumatischen Feststoffzuführung (3, 4, S),

   c) e»e Zweigleitung (18), die in eine der Sprühdüsenzahl entsprechende Anzahl von Teilleitungen (24) aufgeteilt ist, mit den im Turmmantel vorgesehenen öffnungen (21) für die Sprühdüsen (22) und

   d) eine Zweigleitung (19) über ein Förderband (27) und eine Siebeinrichtung (26) mit dem Turmauslauf verbunden sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Mantel des Turmes (6) vorgesehenen öffnungen (21) mit den im Abstand davor angeordneten Düsen (22) durch abnehmbare Kappen (23) abgedeckt sind und über flexible Rohre (24) mit ehier Vei «eilerluf tleitung (25) an die Zweigleitung (18) angeschlossen sind.
3. 3.- Vorrichtung nach dee Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufleitung (49) mit der Sammelleitung (11) über eine getrennte Leitung (20) verbunden ist.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das obere Drittel des Turmes nach oben konisch erweitert.