DE2407616A1 - Spruehtrockner - Google Patents

Spruehtrockner

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DE2407616A1 DE19742407616 DE2407616A DE2407616A1 DE 2407616 A1 DE2407616 A1 DE 2407616A1 DE 19742407616 DE19742407616 DE 19742407616 DE 2407616 A DE2407616 A DE 2407616A DE 2407616 A1 DE2407616 A1 DE 2407616A1
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Kenji Saguchi
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    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/40—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by drying or kilning; Subsequent reconstitution
    • A23L3/46—Spray-drying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/10—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers
    • F26B17/107—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers pneumatically inducing within the drying enclosure a curved flow path, e.g. circular, spiral, helical; Cyclone or Vortex dryers
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    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/10—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour carrying the materials or objects to be dried with it
    • F26B3/12—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour carrying the materials or objects to be dried with it in the form of a spray, i.e. sprayed or dispersed emulsions or suspensions

Description

Kenji Saguchi und Takashi Hiraiwa, Japan Sprühtrockner
Sprühtrockner, die aus einem Trockenzylinder bestehen, und die an ihrem einen Ende eine Sprühdüse sowie ein diese Düse umgebendes Warmlufteinlaßrohr aufweisen, sind bereits bekannte
In derartigen Sprühtrocknern neigen die zu trocknenden Produkte dazu, sich an den Zylinderwänden anzulagern und in die Hochtemperaturzone zurückzuströmen» Es sind bereits verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, diese Nachteile zu beseitigen, jedoch ohne Erfolg,, Eine der am häufigsten angewandten Methoden besteht darin, daß zusätzlich zum Hauptstrom heiße Sekundärluft eingeblasen wird, doch erwartungsgemäß war auch diese Maßnahme ohne Erfolg.
Es besteht deshalb die Aufgabe, einen Sprühtrockner einfacher Bauart vorzuschlagen, bei dem das zu trocknende
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Gut weitgehend gleichmäßig im Innern des Trockners weiterwandert und bei dem Ablagerungen an der Trocknerwandung sowie Rückströmungen vermieden sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einem Sprühtrockner ausgegangen, der aus einem vorzugsweise zylinderrohrförmigen Trockenraum mit wenigstens einer Sprühdüse für das zu trocknende Gut sowie wenigstens einem Einlaß für Heißgas, vorzugsweise Heißluft, welches in der Nähe der Sprühdüse oder diese umgebend angeordnet ist und einen am anderen Ende des Trockenraumes angeordneten Austragsöffnung für das getrocknete Gut besteht«, Der Sprühtrockner ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Austragsöffnung wenigstens eine weitere Einlaßöffnung für einen zweiten Gasstrom sowie jeweils in diese Einlaßöffnungen mündende wenigstens angenähert tangential zum Trockenraum verlaufende Gaszuführungsrohre angeordnet sind.
Die Erfindung besteht außer in einem derartigen Trockner-Aufbau in einem Verfahren zum Sprühtrocknen von flüssigen oder in Flüssigkeiten suspendierten Stoffen durch Versprühen und Vermischen mit einem Heißgasstrom, insbesondere einem Heißluftstrom und Durchleiten der Ströme durch einen vorzugsweise zylinderrohrformigen Trockenraum, das dadurch
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gekennzeichnet ist, daß ein schraubenförmig entlang der Innenwand des Trockenraumes strömender Zweitgasstrom von vorzugsweise niedrigerer Temperatur als der Hauptstrom in entgegengesetzter Richtung zum Hauptstrom in den Trockner eingeführt wird.
Der Zweitstrom strömt schraubenförmig entlang der Zylinderinnenwand und hüllt den Hauptstrom, welcher aus heißer Luft und den zu trocknenden Teilchen besteht vollständig ein, wodurch die Ablagerung des Produktes an der Zylinderwand vollständig unterbunden wird. Da der zusätzliche Luftstrom auch den leeren Raum in der Nähe der Sprühdüse ausfüllt, wird auch die Rückströmung der Teilchen in diesen wirkungsvoll unterbunden.
Schließlich kehren auch die Schraubenförmig verlaufenden zusätzlichen Luftströmungen ihre Richtung um und strömen zusammen mit dem Hauptstrom zur Entleerungsöffnung des Zylinders„
Die obenerwähnte Funktion der schraubenförmig verlaufenden Luftströme wurde durch öffnungen die sich in der Zylinderwand befanden beobachtet, indem durch diese Papierstreifen eingeführt wurden.
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Es ist hervorzuheben, daß nicht die gesamte erwähnte Gegenströmung im obenbeschriebenen Lauf folgt, sondern das geringere Anteile des Gegenstromes umkehren und bevor sie die Sprühzone erreichen zusammen mit dem Hauptstrom aus der Entleerungsöffnung des Zylinders austreten«,
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläuterte
In der Zeichnung ist ein Längsschnitt des erfindungsgemäßen Sprühtrockners schematisch dargestellt.
1 ist ein Trockenzylinder. 4 stellt ein Rohr dar, welches zum Einführen einer Lösung oder Suspension des zu trocknenden Materiales wie beispielsweise Fruchtsaft in das Innere der Vorrichtung dient,, 5 ist ein Rohr zum Einführen von Heißluft mit großer Geschwindigkeit«, Das Rohr 5 umgibt das Rohr 4, so daß der Materialstrom der aus 4 ausströmt vom Heißluftstrom zerstäubt wird. Beim Durchströmen des Gutes durch den Zylinder 1 werden die Teilchen getrocknet und dabei innig mit Heißluft vermischte Das vollständig getrocknete Produkt und die überschüssige Luft werden schließlich einem Zyklon 2 zugeführt, in welchem sie voneinander getrennt werdeno
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In einem derartigen Sprühtrockner neigen einige der Teilchen dazu, sich an der Zylinderwand abzusetzen, wo sie überhitzt werden, mit dem Erfolg, daß sie verbrennen oder versengen,. Desweiteren neigen einige Teilchen dazu, in den Hochtemperatürzonen anzubacken, was zur Verstopfung der Sprühdüse führen kann«. Um diese Nachteile zu überwinden, wurde schon vorgeschlagen eine große Menge eines heissen Sekundärstromes der Sprühzone durch ein Rohr 6 zuzuführen, doch ist dieses Verfahren nicht so wirksam wie erwartet«,
Erfindungsgemäß werden nun tangential ausgerichtete Luftströme durch das den Trockenzylinder umgebende Rohrsystem 3 in den Trockenzylinder 1 eingeführt und zwar durch die Einlaßöffnungen 7;7';7" welche rund um die Entleerungsöffnung des Zylinders angeordnet sind.
Diese Gegenströme fließen schraubenförmig entlang der Zylinderwand der Sprühzone zu, wobei sie den aus Teilchen und Primärluft bestehenden Hauptstrom F vollständig einhüllen, wodurch die Ablagerung der Teilchen an der inneren Zylinderwand wirksam unterbunden wird.
Nachdem die schraubenförmig verlaufenden Luftströme den freien Raum in der Nähe der Sprühzone ausgefüllt haben
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kehren sie um und fließen zusammen mit dem Hauptstrom F zum Entleerungsende des Zylinders zurück,, Als Folge hiervon wird auch das Festbacken des Produktes in der Hochtemperaturzone unterbunden <,
Es ist hervorzuheben, daß nicht die Gesamtmenge der schraubenförmig verlaufenden Luftströme den beschriebenen Kurs folgen; geringe Anteile davon kehren um, bevor sie die Sprühzone erreicht haben, und strömen zusammen mit dem Hauptfluß F zur Entleerungsöffnung des Zylinders, wie dies in der Zeichnung durch die Pfeile a angedeutet ist«
Um die mit der Erfindung verbundenen Vorteile zu demonstrieren werden im folgenden einige Versuchsdaten beispielsweise angegeben:
Durchmesser des Trockenzylinders: 300mm Länge des Trockenzylinders: 3500mm überdruck am Entleerungsende des Zylinders: 3mm WS Anzahl der Einlaßöffnungen für die tangential ausgerichteten Luftströme: 4 Behandeltes Material: Fruchtsaft Temperatur des Hauptluftstromes A der in das Rohr 5 eingeführt wird: 5OO-6OO°C Temperatur des heißen Sekundärluftstromes B eingeführt in das Rohr 6: 150°C
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Temperatur der tangential verlaufenden Luftströme C eingeführt über das Rohrsystem 3: 2O°C Temperatur des Austrages: 85°C Volumenverhältnis: A:B:C = 1:1:0,1
Verdampfungsgeschwindigkeit bezogen auf den Raumin-
3 halt des Zylinders: 85 kg/m .
Angenäherte Wärmeausnutzung: 80%
Aus den oben angegebenen Werten folgt, daß die Verdampfungsrate per Volumeneinheit des Zylinders beim Erfindungsgegenstand mit 85 kg/m ungefähr zehn mal größer ist als bei den vorbekannten Sprühtrocknern o
Die vorliegende Erfindung ist desgleichen auch für Vakuumsprühtrockner, Entspannungstrockner, Sprüh-, Kühlgranulatoren und ähnliche Vorrichtungen anwendbare Desgleichen kann der Trockenzylinder vertikal, horizontal oder auch geneigt angeordnet sein«
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Λ J Verfahren zum Sprühtrocknen von flüssigen oder in Flüssigkeiten suspendierten Stoffen durch Versprühen und Vermischen mit einem Heißgasstrom und Durchleiten der Ströme durch einen vorzugsweise zylinderrohrförmigen Trockenraum, dadurch gekennzeichnet, daß ein schraubenförmig entlang der Innenwand des Trockenraumes strömender Zweitgasstrom von vorzugsweise niedrigerer Temperatur als der Hauptstrom in entgegengesetzter Richtung zum Hauptstrom in den Trockenraum eingeführt wird«,
    2 ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweitgasstrom am Einlaßende des Trockners umgelenkt und zusammen mit dem Hauptstrom durch die Austragöffnung des Trockners abgeführt wird»
    3ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweitgasstrom eine Temperatur von ca. 2O°C aufweist.
    4. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem vorzugsweise zylinderrohrförmigen Trockenraum mit wenigstens einer Sprühdüse für das zu trocknende Gut sowie wenigstens einem Einlaß für Heißgas, welches in der Nähe der Sprühdüse oder diese umgebend angeordnet ist, sowie einer am anderen Ende des Trockenraumes
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    angeordneten Äustragsöffnung für das getrocknete Gutf dadurch gekennzeichnet, daß in. der Nähe der Äustragsöffnung wenigstens eine weitere Einlaßöffnung C???1??1*} für einen zweiten Gasstrom sowie jeweils in diese Einlaßöffnungen
    mündende r tangential zum Trockner (1) verlaufende Gaszufiihrungsrohr (3) angeordnet sind»
    Le e rs e t te
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