DE1962448A1 - Method and device for the production of dry milk or the like. - Google Patents
Method and device for the production of dry milk or the like.Info
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Description
1962448 Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 841962448 Patent attorney Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 Munich 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84
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MORINAGA MILK INDUSTRY CO., LTD. No. 33-1, Shiba 5-chome, Minato-ku, TOKYO, JAPANMORINAGA MILK INDUSTRY CO., LTD. No. 33-1, Shiba 5-chome, Minato-ku, TOKYO, JAPAN
Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von TrockenmilchProcess and device for the production of dry milk
oder dergleichen.or similar.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Trockenmilch o. dgl., bei dem flüssige, konzentrierte Milch aus einer Düse versprüht und innerhalb eines Trocknungsturmes durch Heißluft getrocknet und pulverisiert wird.The invention relates to a method for producing dry milk o. The like. In which liquid, concentrated milk from a nozzle sprayed and dried by hot air within a drying tower and is pulverized.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention also relates to a device for implementation of the procedure.
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Bei der Herstellung von Pulverstoffen, beispielsweise von Milchpulver, haben Trockenvorrichtungen, die mit heißer Sprühluft arbeiten und dadurch zerstäubte Flüssigkeitsteüchen trocknen, weite Anwendung gefunden. Diese Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß einige der Flüssigkeitspartikel am Rand der EinblasÖffnung für heiße Luft und an den Innenwänden eines Trockenturmes in halbgetrocknetem oder ganzgetrocknetem Zustand hängenbleiben, dort größere Klumpen bilden und bei Erreichen einer bestimmten Größe, teilweise sogar in verbranntem Zustand, herunterfallen und sich mit dem Pulverprodukt vermischen. Auf diese Weise wird die Qualität des Endproduktes empfindlich herabgesetzt. Das gilt insbesondere für Fälle, in denen derartige Trockeneinriehtungen längere Zeit kontinuierlich in Betrieb stehen. Um dieses Untermischen des Pulvers mit verbrannten Klumpen zu vermeiden, ist bereits ein Versuch gemacht worden, die Außenwände des Trockenturmes mit Kühlluft zu beaufschlagen und ihn dadurch zu kühlen. Dies ist jedoch insofern nachteilig, als bei der erforderlichen Kühlung die Luft in der Nähe der Innenwand des Trockenturmes bis auf den Taupunkt abgekühlt wird. Andererseits, wenn nicht genügend gekühlt wird, um die Bildung von Kondensat an den Innenwänden des Trockenturmes zu verhindern, läßt sich der erwünschte Effekt, nämlich die Verhinderung der Klumpen, nicht erzielen.In the production of powder materials, for example milk powder, have drying devices that work with hot spray air and thereby drying atomized particles of liquid, has found wide application. However, these devices have the disadvantage that some of the liquid particles on the edge of the injection opening for hot air and sticking to the inner walls of a drying tower in a semi-dried or completely dried state, there form larger lumps and when they reach a certain size, sometimes even when burnt, fall down and mix with the powder product. In this way, the quality of the end product is seriously degraded. That is true especially for cases in which such drying units are in continuous operation for a longer period of time. About this mingling Avoiding the powder with burnt lumps is already An attempt has been made to use the outer walls of the drying tower to apply cooling air and thereby to cool it. However, this is disadvantageous in that it requires cooling the air near the inner wall of the drying tower except for the dew point is cooled. On the other hand, if not sufficiently cooled will prevent the formation of condensate on the inner walls of the To prevent drying tower, the desired effect, namely preventing the lump, not achieving it.
Ein weiterer Nachteil bei den Sprühluft-Trockeneinrichtungen nach dem Stand der Technik besteht darin, daß sich keine Pulverpartikel gleichförmiger Größe erzeugen lassen. Um diesen Nachteil zu beseitigen, sind ebenfalls bereits zwei verschiedenartige Versuche unternommen worden. Der eine besteht darin, daß fein verteilteAnother disadvantage with the spray air drying devices after the prior art is that there are no powder particles produce uniform size. In order to eliminate this disadvantage, two different attempts have also already been made been undertaken. One is that finely divided
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Partikel unmittelbar am Austritt des Sprühstrahles aufgesprüht werden. Der andere schlägt vor, fein verteilte Partikel gegen den Sprühstrahl von seiner Innenseite her zu sprühen. In dem ersteren Verfahren werden die fein verteilten Partikel direkt auf eine Düsenmündung aufgesprüht, aus der die Tröpfchen austreten. Dadurch wird jedoch der Strahl selbst gestört und das erwünschte Ziel läßt sich nicht erreichen. Bei der zweiten Methode muß innerhalb des Trockenturmes ein Distributor für die fein verteilten Par- f tikel und ein diesem zugeordnetes Rohrsystem angeordnet werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß halbtrockene und ganz getrocknete Klumpen der abgesprühten Flüssigkeit nunmehr an diesen Teilen hängenbleiben, dort wachsen und bei einer bestimmten Größe in das Pulver fallen, so daß auch hierdurch der erwünschte Erfolg nicht eintritt. Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß die bekannten Sprüh-Trockeneinrichtungen nicht geeignet sind, bei kontinuierlichem Betrieb Pulverprodukte gleichförmiger Partikelgröße ohne Einschluß von Klumpen herzustellen.Particles sprayed directly at the exit of the spray jet will. The other suggests spraying finely divided particles against the spray jet from its inside. In the former In this process, the finely divided particles are sprayed directly onto a nozzle orifice from which the droplets emerge. Through this however, the beam itself is disturbed and the desired The goal cannot be achieved. The second method must be within of the drying tower, a distributor for the finely divided particles and a pipe system assigned to this can be arranged. It has been shown, however, that semi-dry and completely dried lumps of the sprayed liquid are now on these parts get stuck, grow there and fall into the powder at a certain size, so that this also has the desired effect does not occur. From the foregoing it can be seen that the known spray-drying devices are not suitable for powder products of uniform particle size in continuous operation without the inclusion of lumps.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorlie- % Based on this state of the art, it is the task of the present %
genden Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von Milchpulver ο. dgl. vorzuschlagen, mittels deren sich in Massenproduktion und bei kontinuierlichem Betrieb Pulverstoffe gleichförmiger Partikelgröße und höchster Qualität herstellen lassen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf die Tröpfchen eines ersten, kegelförmigen Sprühschleiers ein weiterer Sprühschleier aus feineren Tröpfchen in einem Bereich aufgesprüht wird, in dem die Partikel des ersten Sprühschleiers getrocknet sind und daß die Heißluft und die Kühlluft von oben so eingeblasen wird, daß die Kühlluft den Heißluftstrom umgibt.Lowing invention, a method and a device for manufacturing of powdered milk ο. like to propose, by means of which in Mass production and continuous operation of powder materials of uniform particle size and highest quality. This object is achieved in that a further spray curtain is applied to the droplets of a first, conical spray curtain is sprayed from finer droplets in an area, in which the particles of the first spray curtain are dried and that the hot air and the cooling air are blown in from above so that the cooling air surrounds the hot air stream.
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Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Heißluftzuleitungen Kühlluftzuleitungen so angeordnet sind, daß die ausströmende Kühlluft den Heißluftstrom im Inneren des Trocknungsturmes umgibt.The facility for carrying out the procedure is characterized by that in addition to the hot air supply lines, cooling air supply lines are arranged so that the cooling air flowing out of the hot air stream inside the drying tower.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Luftschichten in der Nähe der Innenwandung der Heißluftzuführung und des oberen Teiles des Trockenturmes, die der Erwärmung durch die hoch erhitzte Luft ausgesetzt sind, durch gekühlte Luft ersetzt, so daß die aus gesprühten Flüssigkeitströpfchen keine Veranlassung haben, an der Zuführung und an den Wandteilen des Turmes festzukleben, da die hierfür erforderliche Adhäsion, für die geschmolzenes Fett, elektrostatische Aufladung o.dgl. notwendig ist, fehlt. Selbst wenn die Flüssigkeitströpfchen Fetteile enthalten, deren Schmelzpunkt etwa bei Raumtemperatur liegt, ist ein Festkleben ausgeschlossen. Die ausgesprühten Flüssigkeitsteilchen erhalten nämlich einen gewissen Überzug bzw. eine Haut.In the method according to the invention, the air layers are in near the inner wall of the hot air supply and the upper part of the drying tower, which are exposed to the heating by the highly heated air, replaced by cooled air, so that the sprayed out Liquid droplets have no reason to stick to the feed and to the wall parts of the tower, as this is the case required adhesion, for the molten fat, electrostatic Charging or the like. necessary is absent. Even if the liquid droplets If they contain fat parts whose melting point is around room temperature, sticking is excluded. The sprayed Liquid particles receive a certain coating or a skin.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen sowie aus den Unteransprüchen. Further advantages and features of the present invention emerge from the following description of preferred exemplary embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings and from the subclaims.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trocknungseinrichtung in einem Vertikalschnitt;1 shows an embodiment of a drying device according to the invention in a vertical section;
Fig. 2a Querschnitte an unterschiedlichen Stellen der in Fig. 1 bis 2e gezeigten Einrichtung;FIG. 2a shows cross-sections at different points in FIG to 2e shown device;
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Fig. 3 die Temperaturverteilung an verschiedenen Querschnitten der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung;FIG. 3 shows the temperature distribution at various cross sections of the device shown in FIG. 1; FIG.
Fig. 4fe ein Diagramm, aus dem die Luftgeschwindigkeit an den bis 4g auch der Fig. 3 zugrunde liegenden Querschnitten der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung zu erkennen ist;Fig. 4fe a diagram from which the air speed to the to 4g also the cross-sections of the device shown in FIG. 1 on which FIG. 3 is based can be seen;
Fig. 5 eine modifizierte Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung;FIG. 5 shows a modified embodiment of that shown in FIG Facility;
Fig. 6 eine weitere modifizierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung;6 shows a further modified embodiment of an inventive Facility;
Fig. 7a Querschnitte längs der Linien a-a und b-b in Fig* 6; und 7bFig. 7a cross-sections along the lines a-a and b-b in Fig. 6; and 7b
Fig. 8 eine modifizierte Ausführungsform der in Fig. 6 dargestellten Einrichtung undFIG. 8 shows a modified embodiment of that shown in FIG. 6 Establishment and
Fig. 9 einen Querschnitt längs der Linie a-a in Fig. 8. ([Fig. 9 is a cross section along the line a-a in Fig. 8. ([
Bi Fig. 1 ist der wesentliche Bestandteil einer erf indvngsgemäßen Einrichtung in einem Vertikalschnitt dargestellt. Die Fig. 2a bis 2e zeigen die Querschnitte längs der Schnittlinien a-a, b-b, c-c, d-d und e-e in Fig. 1. Durch eine Zuführung 102 wird konzentrierte Milch F einem Sprühkopf 104, beispielsweise einer Druckdüse, Drehscheibe oder Zweikanaldüse zugeführt und in Gestalt eines konischen Schleiers 103 in einen Trocknungsraum oder Trocknungsturm 101 eingesprüht. Heißluft H, die durch die Leitung 105 gegenBi Fig. 1 is the essential part of an according to the invention Device shown in a vertical section. 2a to 2e show the cross sections along the cutting lines a-a, b-b, c-c, d-d and e-e in FIG. 1. A feed 102 is used to concentrate Milk F a spray head 104, for example a pressure nozzle, Turntable or two-channel nozzle fed and in the form of a conical veil 103 in a drying room or drying tower 101 sprayed. Hot air H flowing through line 105 against
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den Sprühschleier 103 geblasen wird, verdampft die Feuchtigkeit in den abgesprühten Milchtröpfchen. Andererseits wird gekühlte und entfeuchtete Luft C durch eine Leitung 108 aus einer Mündung 109 ausgeblasen und erzeugt einen kreisförmigen Kühlluftschleier längs der Innenwandung einer Luftführung 106. Auf diese Weise wird der Innenraum des Trocknungsturmes außerhalb des Sprühschleiers 103 mit Kühlluft angefüllt. .the spray curtain 103 is blown, the moisture evaporates in the sprayed milk droplets. On the other hand, cooled and dehumidified air C is blown out of a mouth 109 through a pipe 108 and creates a circular curtain of cooling air along the inner wall an air duct 106. In this way, the interior of the drying tower outside of the spray curtain 103 Cooling air filled. .
Im oberen Bereich des Trocknungsturmes bildet sich zwischen der Kühlluft und der Heißluft eine nachgiebige Grenzschicht oder Grenzwandung aus, so daß sich die Kühlluft außerhalb der Heißluft absetzt. Mit anderen Worten wird zwischen der Decke 111 des Trocknungsturmes und dessen innerer Wandung 110 sowie durch diese Grenzschicht ein Raum gebildet, in den die Kühlluft Zutritt hat. Die Einrichtung ist so ausgebildet, daß die Heißluft H tangential zur Turmseitenwand 110 (Fig. 2a) eintritt. Daraufhin wird sie umgelenkt, so daß die ursprüngliche Umfangsgeschwindigkeitskomponente in eine Vertikalgeschwindigkeitskomponente während eines Umlaufes geändert wird. Die Heißluft H besitzt somit eine bestimmte Geschwindigkeitsverteilung, nämlich eine zirkulär symmetrische. Das besagt, daß die Geschwindigkeit der Heißluft an jedem Punkt eines konzentrischen Kreises an einen beliebigen Turmquer schnitt (z.B. b-b, c-c usw. gemäß Fig. 1) innerhalb der Führung 106 gleich und konstant ist, obwohl die Heißluft lediglich an einer Stelle eingeblasen wird. Die Kühlluftmenge C wird klein gewählt, so daß, wenn der Durchmesser der Leitung 108 relativ groß gewählt wird, die Kühlluft beim Austritt aus der Mündung 109 die gleiche Geschwindigkeit an jedem Punkt eines konzentrischen Kreises besitzt und der dynamische Druck der Kühlluft vernachlässigbar klein ist, selbst wenn sie tangential zur Turmseitenwand 110 eintritt. Auch die Heißluftge»In the upper area of the drying tower, between the cooling air forms and the hot air forms a resilient boundary layer or boundary wall off, so that the cooling air settles outside the hot air. With others Words, a space is formed between the ceiling 111 of the drying tower and its inner wall 110 as well as through this boundary layer, to which the cooling air has access. The facility is designed to that the hot air H is tangential to the tower side wall 110 (Fig. 2a) entry. It is then deflected so that the original peripheral speed component is converted into a vertical speed component is changed during a cycle. The hot air H has thus a certain speed distribution, namely a circularly symmetrical one. That says the speed of the hot air at any point of a concentric circle to any tower cross-section (e.g. b-b, c-c etc. according to Fig. 1) within the guide 106 is the same and constant, although the hot air is only blown in at one point. The amount of cooling air C is selected to be small, see above that if the diameter of the line 108 is chosen to be relatively large, the cooling air at the exit from the orifice 109 has the same speed at every point of a concentric circle and the dynamic pressure of the cooling air is negligibly small, even if it occurs tangentially to the tower side wall 110. The hot air also
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schwindigkeit wird so klein gewählt, daß ihr dynamischer Druck beim Eintreten vernachlässigbar ist und die Umlenkung der Heißluftströmung in der Führung 106 leicht durchgeführt werden kann. Die Mengen an Heißluft H und Kühlluft C können durch entsprechende, nicht dargestellte, automatische Ventile gesteuert werden, die in den Leitungen 105 bzw. 108 angeordnet sind. Ebenso kann die Menge an zugeführter konzentrierter Milch F durch nicht dargestellte Ventile, die in der Zuführung 102 liegen, kontrolliert werden.speed is chosen so small that its dynamic pressure at Occurrence is negligible and the deflection of the hot air flow in the guide 106 can be easily performed. The amounts of hot air H and cooling air C can be controlled by corresponding, not shown, automatic valves in the lines 105 and 108, respectively are arranged. Likewise, the amount of concentrated milk F supplied can be controlled by valves (not shown) which are located in the feeder 102, to be controlled.
In den Diagrammen der Fig. 3 ist die Temperaturverteilung an den Querschnitten b-b, c-c usw. bis g-g der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung augezeichnet. Desgleichen ist die Luftgeschwindigkeitsverteilung an diesen Querschnitten graphisch in den Fig. 4b bis 4g dargestellt. In den Fig. 4b bis 4g ist die Darstellung derart gewählt, daß die Luftgeschwindigkeit an einem bestimmten Punkt umso größer ist, je weiter der Punkt unterhalb der Null-Linie liegt. Jeder Kurvenpunkt über der Null-Linie kennzeichnet das Auftreten von Luftgegenströmung. Wie sich aus den Fig. 3 sowie 4b bis 4g entnehmen läßt, ist die Umfangsf lache der Innenwandung der Führung 106 und die Decke 111 ebenso wie die Innenwandung des Trocknungsturmes selbst nicht unmittelbar der Heißluft ausgesetzt.In the diagrams of FIG. 3, the temperature distribution is at the cross sections b-b, c-c etc. to g-g of the device shown in FIG excellent. The same is the air velocity distribution on these Cross-sections shown graphically in Figures 4b to 4g. In FIGS. 4b to 4g, the representation is chosen in such a way that the air velocity at a certain point is greater the further the point is below the zero line. Every curve point above the zero line indicates the occurrence of countercurrent airflow. As can be seen from FIGS. 3 and 4b to 4g, the circumferential surface is the inner wall the guide 106 and the ceiling 111 as well as the inner wall of the drying tower itself are not directly exposed to the hot air.
Bei den Heißluft-Trocknungseinrichtungen nach dem Stand der Technik wurden Milchtröpfchen relativ großer Abmessungen aus dem Sprühkopf 104 ausgesprüht werden und sich an der Innenwandung 110 beim Ein- oder Ausschalten der Trocknungseinrichtung oder auch beim normalen Betrieb absetzen. Die feinen Sprühteilchen der Milch dagegen wurden sich auf der Wand der Führung 106, insbesondere in der Nähe des Aussprühpunktes 107 sowie an der Decke 111 und an der Innenwandung 110 des Trocknungsturmes 101 absetzen. Bei der gemäß Fig. 1 ausgeführtenWith the hot air drying devices according to the state of the art milk droplets of relatively large dimensions emerged from the spray head 104 are sprayed and on the inner wall 110 when a or switching off the drying device or also with normal Stop operation. The fine spray particles in the milk, on the other hand, became on the wall of the guide 106, in particular in the vicinity of the spray point 107 as well as on the ceiling 111 and on the inner wall 110 of the Lower drying tower 101. In the case of the one carried out according to FIG
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Einrichtung läßt sich jedoch ein derartiges Absetzen nahezu vollständig verhindern, da die Wände 110, 106, 107 und 111 nur der Kühlluft ausgesetzt sind. Selbst wenn sich Milchtröpfchen darauf abgesetzt haben sollten, tritt keine Bildung verbrannter Klumpen oder thermisch degenerierter Teilchen und vor allem kein Wachstum dieser Klumpen ein.However, such a settling can be set up almost completely prevent the walls 110, 106, 107 and 111 from being exposed only to the cooling air are. Even if milk droplets have settled on it, there is no formation of burnt or thermally degenerated lumps Particles and especially no growth of these clumps.
Das getrocknete Pulverprodukt wird aus einer nicht dargestellten Auslaßöffnung am unteren Ende des Turmes abgeführt.The dried powder product is discharged from an unillustrated outlet port discharged at the lower end of the tower.
Die Menge an zugeführter Kühlluft ist im Vergleich zu der Menge an Heißluft äußerst klein. Dadurch wird die Temperatur der Heißluft höchstens um 2 bis 30C vollzogenem Wärmetausch abgesenkt, so daß dadurch keine Beeinträchtigung des Trocknungsprozesses entsteht. Darüber hinaus dient die Kühlluftströmung längs der Innenwand der Führung 106 nicht lediglich der Wandkühlung, sondern ebenfalls dazu, die Heißluftströmung durch diese Führung auszurichten und eine Gegenströmung der Luft zu verhindern. Da außerdem gekühlte und entfeuchtete Luft verwendet wird, setzt sich an der Innenwandung des Trocknungsturmes kein Kondensat ab, selbst wenn die Einrichtung nach einer langen Betriebsdauer ausgeschaltet wird.The amount of cooling air supplied is extremely small compared to the amount of hot air. As a result, the temperature of the hot air is reduced by at most 2 to 3 ° C. after the heat exchange has taken place, so that this does not impair the drying process. In addition, the cooling air flow along the inner wall of the guide 106 not only serves to cool the wall, but also to align the hot air flow through this guide and to prevent the air from flowing in the opposite direction. Since, in addition, cooled and dehumidified air is used, no condensate is deposited on the inner wall of the drying tower, even if the device is switched off after a long period of operation.
Es hat sich gezeigt, daß eine sehr wirkungsvolle Kühlung dadurch erzielt werden kann, daß eine weitere Öffnung 112 in der Nähe der Verschneidung der Decke 111 mit der Seitenwandung 110 des Trocknungstur me s gemäß Fig. 5 vorgesehen wird. Vorzugsweise wird dann die Heißluft und die Kühlluft in den Turm von der Führung 106 her eingeblasen und wirbelt langsam aufgrund der auf die jeweiligen Luftströme wirkenden Zentrifugalkraft in der Weise, daß die äußere Kühlluft mit größerem spezifischem Gewicht sich nicht mit der leichteren innerenIt has been shown that this achieves very effective cooling can be that a further opening 112 in the vicinity of the intersection of the ceiling 111 with the side wall 110 of the drying door me s according to FIG. 5 is provided. The hot air and the cooling air are then preferably blown into the tower from the guide 106 and swirls slowly due to the respective air currents acting centrifugal force in such a way that the outer cooling air with a larger specific weight does not interact with the lighter inner one
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Heißluft mischt. Die Luft wird aus dem Turm mittels einer nicht dargestellten Absaugeinrichtung, die an den Turm angeschlossen ist, abgesaugt. Hot air mixes. The air is removed from the tower by means of a not shown Extraction device, which is connected to the tower, extracted.
In Fig. 6 ist eine etwas modifizierte Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einem vertikalen Schnitt dargestellt. Die Anordnung gemäß Fig. 6 kann in den oberen Teil des Trocknungsturmes gemäß Fig. 1 eingebaut werden. Die Fig. 7a und Tb zeigen jeweils Querschnitte an den Stellen a-a und b-b in Fig. 6. Durch eine Zuführung 602 wird konzentrier.-te Milch F einem Sprühkopf 604 zugeführt, aus dem sie in Form eines konischen Sprühschleiers 603 abgesprüht wird. Vorzugsweise wird für den Sprühkopf 604 eine druckbeaufschlagte Dralldüse verwendet. Heißluft H wird gegen den Sprühschleier 603 geblasen und verdampft die in den Milchtröpfchen enthaltene Feuchtigkeit. Nach dem Austritt aus dem Sprühkopf 604 fliegen die Milchtröpfchen radial nach außen und unten und bilden den Sprühschleier aufgrund ihrer Oberflächenspannung. Wenn diese Teilchen mit der Heißluft H in Berührung gelangen, verlieren sie nahezu ihren ganzen Feuchtigkeitsgehalt und bilden fast trockene Teilchen mit einem extrem kleinen Feuchtigkeitsanteil. Von da an fallen sie nahezu vertikal nach unten. Die Position, von der die Teilchen auf diese Weise ihre Bewegungsrichtung ändern, Position A in Fig. 6, wird als Übergangsposition zwischen einer Trocknungsperiode mit konstanter Geschwindigkeit und einer Trocknungsperiode mit abnehmender Geschwindigkeit der Partikel des ersten Sprühschleiers bezeichnet.In Fig. 6 is a somewhat modified device according to the present invention Invention shown in a vertical section. The arrangement according to FIG. 6 can be installed in the upper part of the drying tower according to FIG. 1. 7a and Tb each show cross sections of the Positions a-a and b-b in Fig. 6. A feed 602 is used to concentrate Milk F is fed to a spray head 604, from which it is sprayed off in the form of a conical spray curtain 603. Preferably for the spray head 604 uses a pressurized swirl nozzle. Hot air H is blown against spray curtain 603 and vaporizes the in moisture contained in the milk droplets. After exiting the spray head 604, the milk droplets fly radially outwards and downwards and form the spray curtain due to their surface tension. When these particles come into contact with the hot air H, they almost lose all their moisture content and form almost dry particles with an extremely small moisture content. From then on they almost fall vertically down. The position of the particles in this way changing their direction of movement, position A in Figure 6, is used as the transition position between a constant speed drying period and denotes a drying period with a decreasing velocity of the particles of the first spray curtain.
Zusätzlich werden nun besonders feine Tröpfchen D der gleichen zu pulverisierenden Flüssigkeit durch eine Sammeleinrichtung, beispielsweise ein Zyklon oder ein Taschenfilter, aus einem Volumen vorher sprühgetrockneter Teilchen gesammelt, durch eine weitere Leitung 613 einer Zuführung 614 zugeführt und von dieser in den Trocknungsturm so eingeschossen, daß sie auf die Tröpfchen des ersten Sprühschleiers 603 4440 009832/1305In addition, particularly fine droplets D of the same liquid to be pulverized are now collected by a collecting device, for example a cyclone or a pocket filter, from a volume of previously spray-dried particles, fed through a further line 613 to a feed 614 and shot into the drying tower from there in such a way that it onto the droplets of the first spray curtain 603 4440 009832/1305
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-ΙΟ-am Übergangspunkt A auftreffen und sich mit diesen vereinigen. Auf die-» se Weise wird die Partikelgröße äußerst gleichmäßig und die Ausbildung; der das Endprodukt bildenden Teilchen ohne Störung des Sprühschleiers ermöglicht. Die Strömung der besonders feinen Tröpfchen D ist durch das Bezugszeichen 615 in Fig. 6 angedeutet. Es ist günstig, eine kleine Kühlluftmenge in dem mit Bezugszeichen 618 bezeichneten Bereich zuzuführen. Das Auftreten der sehr feinen Tröpfchen D auf die Teilchen des Sprühschleiers 603 am Übergangspunkt A kann durch Anpassung der Winkel von Klappen 617 und 616 gesteuert werden, die am unteren Ende der Zuführung 614 befestigt sind. Die Steuerung kann jedoch auch durch Kontrolle der Luftmenge geschehen, durch die die feinen Tröpfchen D geführt und mitgenommen werden. Wenn der Abstand zwischen dem Sprühkopf 604 und dem Übergangspunkt A sehr groß ist, muß der Anpaßwinkel der Klappen 617 gegenüber der Vertikalen.ebenfalls groß gemacht werden oder es muß eine größere Luftmenge mit den Partikeln D zugeführt werden, um es diesen zu ermöglichen, den Abstand von den Klappen 617 bis zum Übergangspunkt A zu überbrücken.-ΙΟ-hit the transition point A and unite with this. On the-" se way, the particle size is extremely uniform and the training; of the particles making up the final product without disturbing the spray haze enables. The flow of the particularly fine droplets D is through the Reference number 615 indicated in FIG. 6. It is beneficial to have a small amount of cooling air in the area designated by reference numeral 618 to be supplied. The appearance of the very fine droplets D on the particles of the spray curtain 603 at the transition point A can be controlled by adjusting the angle of Flaps 617 and 616 attached to the lower end of the feeder 614 can be controlled. Control can, however, also be through control the amount of air through which the fine droplets D are passed and get picked up. If the distance between the spray head 604 and the transition point A is very large, the adjustment angle of the flaps must 617 opposite the vertical. Can also be made large or it a larger amount of air must be supplied with the particles D to it to enable this, the distance from the flaps 617 to the transition point A bridge.
Umgekehrt muß der Winkel der Klappen 617 klein sein oder es muß eine geringe Luftmenge eingesetzt werden, wenn der Abstand zwischen dem Sprühkopf 604 und dem Übergangspunkt A kurz ist. Der Kegelwinkel des Sprühschleiers 603 ist weitgehend konstant über den ganzen Strömungsquerschnitt, wenn eine entsprechend ausgebildete, druckbeaufschlagte Dralldüse verwendet wird.Conversely, the angle of the flaps 617 must be small or there must be one small amount of air can be used if the distance between the Spray head 604 and the transition point A is short. The cone angle of the spray curtain 603 is largely constant over the entire flow cross-section, if a correspondingly designed, pressurized one Swirl nozzle is used.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 wird eine andere Zuführeinrichtung 814 zur Zuführung der feinen Tröpfchen verwendet. Diese Zuführeinrichtung besitzt eine Anzahl von Rohren, aus denen die sehr feinen Teilchen und Tröpfchen D ausgeblasen werden. Ία diesem Fall werden die In the embodiment according to FIG. 8, a different feed device 814 is used to feed the fine droplets. This feed device has a number of tubes from which the very fine particles and droplets D are blown out. Ία in this case the
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feinen Tröpfchen D durch eine Leitung 813 herangebracht und aus der Zuführung 814 ausgeblasen, so daß sie auf die Partikel eines Sprühschleiers 803 ebenfalls genau im Übergangspunkt A auftreffen, Fig. 9 zeigt einen Querschnitt längs der Linie a-a in Fig. 8, aus dem die Art der Zuführung 814 deutlicher erkennbar ist. Durch eine nicht gezeigte Filtereinrichtung wird eine extrem kleine Luftmenge aus Schlitzen G zu dem Zweck eingeführt, eine Überhitzung der Teile des Trocknungsturmes durch die Heißluft H zu verhindern.fine droplets D brought in through line 813 and out of the feeder 814 blown out so that they impinge on the particles of a spray curtain 803 also exactly at transition point A, FIG. 9 shows one Cross section along the line a-a in FIG. 8, from which the type of feed 814 can be seen more clearly. By a filter device not shown an extremely small amount of air is introduced from slots G for the purpose of overheating the parts of the drying tower by the hot air H to prevent.
Im übrigen sind die Endziffern der Bezugszeichen in den Fig. 8 und 9 für gleiche Teile der Einrichtung gleich gewählt wie die in Fig. 7, jedoch trägt die Hunderterstelle die Ziffer 9.Incidentally, the last digits of the reference numerals in FIGS. 8 and 9 are for same parts of the device selected the same as those in Fig. 7, however the hundreds place carries the number 9.
Wenn an die Mündungen der Zuführrohre 814 für die feinen Tröpfchen Sprühköpfe angesetzt werden und feine Tröpfchen aus einem anderen Stoff, als die zu pulverisierende Flüssigkeit, beispielsweise Fett, in den Trocknungsturm dadurch eingesprüht weiden,läßt sich ein Überziehen der Partikel des Sprühschleiers 803 bewirken und dadurch die Eigenschaften des erzielten Pulverproduktes in gewisser Weise verändern.When at the mouths of the feed tubes 814 for the fine droplets Spray heads are attached and fine droplets made of another substance, as the liquid to be pulverized, for example fat, is thus sprayed into the drying tower, a coating of the Effect particles of the spray curtain 803 and thereby change the properties of the powder product obtained in a certain way.
Wenn bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 6 und 8 die feinen Tröpfchen D in 'den Trocknungsturm eingeschossen werden, werden sie unmittelbar eine bestimmte Zeitdauer der Heißluft ausgesetzt. Da diese Zeitdauer jedoch kurz ist und höchstens der zur Sterilisation benötigten Zeit entspricht, werden sie nicht durch die Hitze degeneriert, sondern erhalten im Gegenteil die notwendige Keimfreiheit. Da lediglich ein Sprühkopf 604 oder 804 eingesetzt wird, lassen sich die Steuerung, der Betrieb und die Überwachung leichter durchführen als dann, wenn eine Anzahl von Sprühköpfen eingesetzt wird. Aus diesem Grund läßt sich auchIf in the embodiments according to FIGS. 6 and 8, the fine Droplets D are shot into the drying tower, they are immediately exposed to the hot air for a certain period of time. This one However, the duration is short and corresponds at most to the time required for sterilization, they are not degenerated by the heat, but on the contrary, get the necessary sterility. Since only one spray head 604 or 804 is used, the control, the Operation and monitoring can be carried out more easily than when a number of spray heads are used. For this reason can also
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einfach ein stabiler Sprühschleier innerhalb des Trocknungsturmes erzielen.simply achieve a stable spray curtain within the drying tower.
Als Sprühköpfe bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 6 und 8 lassen sich beispielsweise Schleuderdüsen, Zweistromdüsen und druckbeaufschlagte Düsen verwenden. Wenn eine druckbeaufschlagte Düse Anwendung findet, ist es empfehlenswert, die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit am Eingang der Wirbelkammer zu erhöhen. Das bewirkt eine Absenkung der scheinbaren Viskosität der Flüssigkeit. Außerdem ist es günstig, die Flüssigkeit aus einer Mündung auszusprühen, die etwas kleiner als die Wirbelkammer ist. Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer einzigen druckbeaufschlagten Düse hat sich gezeigt, daß eine geringfügig größere Leistung erforderlich war, als wenn eine Anzahl von kleineren Düsen eines anderen Typs zur Erzeugung von Partikeln derselben Größe verwendet worden wären. Die Größe der druckbeaufschlagten Düse konnte jedoch ebenso klein gewählt werden wie die der erwähnten Melirfachdüsenanordnung, wobei die mittlere Streuung der Partikelgröße bei Verwendung der Einzeldüse kleiner war als die bei Verwendung einer Anzahl kleiner Düsen ohne Steuerung des Druckes. Es hat sich weiterhin gezeigt, daß sich Partikel größerer Abmessungen im mittleren Bereich und die Partikel kleinerer Abmessungen im äußeren Bereich des Sprühschleiers ansammein, wenn der Druck über ca. 100 kp/cm ansteigt. Dadurch wurde die Menge rezirkulierter feiner Partikel herabgesetzt. Die Praxis hat gezeigt, daß eine einzige druckbeaufschlagte Düse mit einer Wirbelkammer von la mm Durchmesser und einer Mündung von 9 bis 13 mm Durchmesser zufriedenstellende Resultate beim Trocknen von konzentrierter Milch mit einer Viskosität von 60 kp und bei einer Zuführgeschwin-As spray heads in the embodiments according to FIGS. 6 and 8 leave Use centrifugal nozzles, twin-flow nozzles and pressurized nozzles, for example. When applying a pressurized nozzle finds, it is recommended to adjust the flow rate of the Increase fluid at the entrance to the vortex chamber. This has the effect of lowering the apparent viscosity of the liquid. aside from that it is convenient to spray the liquid from an orifice that is slightly smaller than the vortex chamber. In the practical implementation of the method according to the invention with a single pressurized Nozzles it was found that a slightly greater power was required than when a number of smaller nozzles from another Type would have been used to produce particles of the same size. However, the size of the pressurized nozzle could also be used can be selected to be small, like that of the above-mentioned multiple nozzle arrangement, the mean dispersion of the particle size when using the single nozzle was smaller than that when a number of small nozzles were used without controlling the pressure. It has also been shown that Particles of larger dimensions in the central area and the particles of smaller dimensions in the outer area of the spray curtain accumulate, when the pressure rises above approx. 100 kp / cm. This decreased the amount of fine particles that were recirculated. The practice has shown a single pressurized nozzle with a swirl chamber of 1 mm in diameter and an orifice of 9 to 13 mm in diameter give satisfactory results when drying concentrated Milk with a viscosity of 60 kp and at a feed speed
n οn o
digkeit von 5C00 Liter/je Stunde unter einem Sprühdruck von 200 kp/cm lieiert.Density of 5C00 liters / per hour under a spray pressure of 200 kp / cm lies.
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BAD DRISiNALBAD DRISiNAL
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Die vorliegende Erfindung schlägt also im wesentlichen eine Einrichtung zum Sprühtrocknen von Milch ο. dgl. vor, in der Heißluft gegen den Sprühschleier im oberen Bereich eines Trocknungstürmes geblasen wird, während gleichzeitig Kühlluft in den Trocknungsturm eingeführt wird, so daß diese den Heißluftstrom umgibt und einen Kühlluft schleier längs der Innenwände des Trocknungstürmes bildet, Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein kegelförmiger erster Sprühschleier in dem Trocknungsturm erzeugt, dem gleichzeitig ein zweiter Sprühschleier von außen her aufgeblasen wird, in der Weise, daß die Partikel des zweiten Sprühschleiers auf die des ersten in einem Übergangspunkt auf treffen, an dem sich eine Änderung der Trocknungsgeschwindigkeit von einer konstanten zu einer fallenden Trocknungsgeschwindigkeit einstellt. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Herstellung von Milchpulver beschränkt, sondern läßt sich in gleicher Weise für die Herstellung sonstiger Fulverstoffe aus Flüssigkeiten einsetzen.The present invention thus essentially proposes an apparatus for spray drying milk ο. Like. Before being blown in the hot air against the spray curtain in the upper area of a drying tower is, while at the same time cooling air is introduced into the drying tower, so that it surrounds the hot air stream and shrouds a cooling air along the inner walls of the drying tower The method according to the invention is a conical first spray curtain generated in the drying tower, which at the same time a second spray curtain is inflated from the outside, in such a way that the Particles of the second spray curtain onto those of the first at a transition point to meet at which there is a change in the drying speed adjusts from a constant to a decreasing drying speed. The present invention is not about manufacturing limited by milk powder, but can be used in the same way for the production of other powder substances from liquids.
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