DE69604424T2

DE69604424T2 - Wirbelbettvorrichtung, bettplatte dafür, und verfahren zur herstellung einer bettplatte

Info

Publication number: DE69604424T2
Application number: DE69604424T
Authority: DE
Inventors: Mogens Christensen; Benny Madsen
Original assignee: Niro AS; Niro Atomizer AS
Current assignee: GEA Process Engineering AS
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 2000-04-06
Anticipated expiration: 2016-12-19
Also published as: DE69604424D1; EP0876203B1; WO1997023284A1; AU1189997A; NZ324673A; AU704739B2; EP0876203A1; ES2137026T3; ATE184808T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bettplatte für eine Wirbelbettvorrichtung und für die Verteilung von beispielsweise Trocknungs- und/oder Kühlverwirbelungsgas zur Behandlung eines pulverförmigen oder teilchenförmigen Materials oder Produkts.
Die Verwendung von Wirbelbetten zum Trocknen, Agglomerieren und/oder Kühlen von teilchenförmigen oder pulverförmigen Produkten ist gut bekannt. Ein wesentlicher Teil einer Wirbelbettvorrichtung ist die Bettplatte oder Gasverteilungsplatte, welche so ausgebildet ist, um ein gewünschtes Gasstrommuster sowohl lokal als auch ingesamt in der fluidisierten bzw. verwirbelten Produktschicht auszubilden und um einen gewünschten, resultierenden Produktstrom von einem Einlaßbereich zu einem Auslaßbereich der Platte auszubilden. Die Bettplatte sollte auch so ausgebildet sein, um einige Nachteile, die mit der Verwendung von perforierten Platten im Zusammenhang mit einem teilchenförmigen und möglicherweise auch hitzeempfindlichen Produkt zusammenhängen, zu vermeiden.
Die DE-A 44 08 807 offenbart eine Wirbelbettplatte eines Typs, bei welchem jede Gasstromöffnung mit einer Gasverteilungsdüse versehen ist, welche jeweils durch eine Anzahl von gesonderten Teilen zusammengesetzt ist. Bettplatten dieses Typs sind kompliziert und teuer herzustellen und sie können nach der Verwendung nicht effizient gereinigt werden, außer die zahlreichen Teile der Platte werden zerlegt, gereinigt und neuerlich zusammengebaut. Daher sind Bettplatten dieses Typs nicht für die Verarbeitung von Nahrungsprodukten, Pharmazeutika und ähnlichen Produkten geeignet.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wirbelbettplatte des Typs, der aus einem einzigen Stück gefertigt ist. Eine derartige einstückige Platte ist aus der EP-B 474 949 bekannt, die eine sogenannte Rippenplatte bzw. Kühlrippenplatte offenbart, die einen gesteuerten, resultierenden Produktstrom von einem Einlaß zu einem Auslaß des Wirbelbetts ausbildet. Die EP-A 601 255 und EP-B 430 849 offenbaren derartige Kühlrippenplatten mit bevorzugten Kühlrippenmustern. Die EP-B 299 279 offenbart eine spezielle Type einer Kühlrippenplatte und die EP-B 507 038 offenbart eine nicht-durchfallende Kühlrippenplatte, die Material am Durchfallen durch die Wirbelbettplatte hindert, wenn die Zufuhr an Verwirbelungsgas abgedreht ist. Mit diesen Entwicklungen der letzten Jahre gemäß dem Stand der Technik wurden Bettplatten entwickelt, die wenigstens einige der folgenden vorteilhaften Charakteristika oder Merkmale aufweisen: mechanische Stabilität, gerichtete Verwirbelungsgasströme, gesteuerter bzw. kontrollierter Produkttransport entlang der Bettplatte, selbstentleerende Charakteristika, Fähigkeit der Behandlung von hitzeempfindlichen Produkten, nichtdurchfallenden Charakteristika und einfaches Reinigen.
Die FR-A 2 226 207 offenbart eine Bettplatte mit einer Vielzahl von halbkugelförmig geformten Ausbuchtungen. Jede der Ausbuchtungen hat kreisförmige Gasstromöffnungen darin ausgebildet und die Achse jeder Gasstromöffnung bildet einen Winkel von 45º mit der Ebene der Bettplatte.
Schließlich offenbart die JP-U-A-57140836 eine Bettplatte mit einer Mehrzahl von voneinander beabstandeten, sich in Querrichtung erstreckenden Rippen, die Seitenwände aufweisen, die sich im wesentlichen unter rechten Winkeln zu der Ebene der Bettplatte erstrecken. Eine Anzahl von kreisförmigen Gasstromöffnungen sind in den gegenüberliegenden Seitenwänden von jeder Rippe ausgebildet und Gleitelemente zur Einstellung der effizienten Fläche der Öffnungen sind vorgesehen. Keine der zwei letztgenannten, bekannten Bettplatten ist selbsträumend oder selbstreinigend, ähnlich den sogenannten Kühlrippenplatten.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Bettplatte für eine Wirbelbettvorrichtung zur Verfügung, mit welcher Bettplatte die Vorteile der konventionellen Kühlrippentyp- Bettplatten erhalten werden können, während zusätzlich die Bettplatte gemäß der Erfindung mit Reinheits- bzw. Hygienezielen in einem höheren Ausmaß als die konventionellen Bettplatten übereinstimmt.
Daher stellt die vorliegende Erfindung eine Bettplatte des obengenannten Typs zur Verfügung, umfassend eine Mehrzahl von Ausbuchtungen oder Zähnen, welche jeweils wenigstens eine durchgehende Gasstromöffnung, die darin als ein umgebender Rand- bzw. Kantenbereich in einer Weise definiert ist, um die Ausbildung von Kerben in diesem Kantenbereich zu vermeiden, aufweisen, wobei die maximale Abmessung von jeder Ausbuchtung oder jedem der Zähne - welche vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise im wesentlichen gleichmäßig auf der Bettplatte verteilt sind - nur einen geringen Teil der minimalen Abmessung der Fläche der Bettplatte einnehmen, welche eine maximale und eine minimale Abmessung aufweisen kann, wobei jeweils wenigstens ein wesentlicher Teil der Gasstromöffnungen in bezug auf die Ebene der Bettplatte so gerichtet ist, um einen Gasstrom zu bewirken, der durch die Öffnung hindurchgeführt wird, um einen benachbarten Bereich der Bettplatte zu kontaktieren, der diese Ausbuchtungen oder Zähne verbindet. Diese minimale Abmessung bezieht sich auf die Fläche der Bettplatte, in welcher die Ausbuchtungen bzw. Erhebungen oder Zähne ausgebildet sind. Wenn die Bettplatte eine längliche Form aufweist, sollte diese minimale Abmessung als die maximale Quererstreckung verstanden werden, und wenn die Bettplatte als ein Kreis, ein Quadrat oder ein regelmäßiges Polygon ausgebildet ist, ist die "minimale Abmessung" gleich der maximalen Abmessung. Daher ist die "minimale Abmessung" einer rechteckigen Bettplatte die Breite der Platte, während die "minimale Abmessung" einer kreisförmigen Bettplatte der Durchmesser der Platte ist.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß trotz der zahlreichen Vorteile, welche mit konventionellen Bettplatten mit Öffnungen des Kühlrippentyps verbunden sind, die Kühlrippentyp-Öffnungen an einem Nachteil leiden, nämlich daß sie winzige Sprünge oder Kerben an dem Kantenbereich von jeder Gasstromöffnung oder Perforation der Bettplatte aufweisen. Die Ausbildung von derartigen winzigen Sprüngen oder Kerben in den Kantenbereichen der Kühlrip pentyp-Öffnungen oder -Perforationen ist inhärent mit dem Verfahren verbunden, in welchem die Kühlrippentyp-Öffnungen hergestellt werden, nämlich durch Schneiden eines Schlitzes oder eines Paars von Schlitzen in eine Metallplatte und durch Hinunterdrücken des Plattenmaterials benachbart zu dem Schütz oder den Schlitzen, um so eine Ausbuchtung oder einen Zahn auszubilden. Das Hinunterdrücken des Plattenmaterials benachbart zu dem Schlitz oder den Schlitzen bewirkt ein bestimmtes Reißen des Plattenmaterials und der Enden von jedem Schlitz, wodurch winzige Sprünge oder Kerben ausgebildet werden. Derartige winzige Sprünge oder Kerben in den Bettplatten gemäß dem Stand der Technik bedingen das Risiko einer bakteriellen Verunreinigung des zu behandelnden Produkts und dies ist insbesondere nachteilig, wenn beispielsweise Nahrungsmittel oder Pharmazeutika behandelt werden.
In der Bettplatte gemäß der Erfindung sind die Kantenbereiche der Gasstromöffnungen so gebildet oder geformt, daß Sprünge oder Kerben ausgeschlossen sind, obwohl der Selbstreinigungseffekt aufrecht erhalten wurde. Dies kann durch zahlreiche unterschiedliche, unten erläuterte Wege erreicht werden und die Bettplatte kann aus jedem geeigneten Material gefertigt sein.
Der Kantenbereich, welcher jede Gasstromöffnung definiert, kann eine polygonale Form aufweisen. In einem derartigen Fall definiert jeder Scheitel des Polygons vorzugsweise einen Winkel von wenigstens 90º. Jedoch weisen die Gasstromöffnungen vorzugsweise keine derartigen Scheitel bzw. Spitzen auf. Als ein Beispiel kann der Kantenbereich von jeder Gasstromöffnung eine gebogene Form entlang seiner gesamten Erstreckung aufweisen.
Wenigstens ein wesentlicher Teil der Gasstromöffnungen, die in der Bettplatte ausgebildet sind, sind so gerichtet, daß hindurch geleitete Gasströme einen benachbarten Bereich der Bettplatte kontaktieren. Dies bedeutet, daß die durch die Gasstromöffnungen hindurchtretenden Gasströme sogenannte "Wandstrahlen" sind. Wenn die Bettplatte gemäß der Erfindung in einem Wirbelbett verwendet wird und die Gasstromöffnungen so positioniert sind, um einen geregelten bzw. gesteuerten, resultierenden Produktstrom von einem Einlaß zu einem Auslaß des Wirbelbetts, wie dies im Zusammenhang mit Bettplatten des Kühlrippentyps gut bekannt ist, zu bewirken, ist der Strom so gerichtet, um eine Bewegung des Produkts so nahe wie möglich an der Bettplatte sicherzustellen, um ein Erhitzen oder eine Zerstörung durch Temperatur zu vermeiden.
Die Achse der wenigstens einen Gasstromöffnung des wesentlichen Teils der Gasstromöffnungen kann in bezug auf die Ebene der Bettplatte divergieren und die Achse der Gasstromöffnungen kann einen Winkel von weniger als 20º mit der Ebene der Bettplatte definieren. Dieser Winkel kann kleiner als 15º und vorzugsweise kleiner als 12,5º sein. Gemäß einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform sind die Achse der wenigstens einen Gasstromöffnung und die Ebene der Bettplatte jedoch konvergierend und in einem derartigen Fall definiert die Achse der Gasstromöffnung mit der Ebene der Bettplatte einen Winkel, welcher kleiner als 45º und vorzugsweise etwa 15º ist.
Jede(r) von wenigstens einigen der Ausbuchtungen oder Zähne kann einen im wesentlichen ebenen Wandbereich umfassen, in welchem die Gasstromöffnung ausgebildet ist. Die Achse der Gasstromöffnung kann dann im wesentlichen senkrecht auf einen derartigen Wandbereich sein, welcher daher einen geringfügig stumpfen Winkel, der 110º nicht übersteigt, einen rechten Winkel oder einen spitzen Winkel von wenigstens 45º definieren kann.
Damit diese Platte eine gute hygienische Charakteristik aufweisen kann, sollte der Kurvenradius des Kantenbereichs der jede Gasstromöffnung definiert, nicht ein bestimmtes Minimum unterschreiten. Vorzugsweise ist der Kurvenradius des Kantenbereichs von jeder Gasstromöffnung wenigstens 0,2 und vorzugsweise wenigstens 0,5 mm oder 1 mm in jedem Punkt des Kantenbereichs. Die Gasstromöffnung kann eine im wesentlichen kreisförmige oder elliptische Form aufweisen oder die Gasstromöffnung kann durch jeden anderen konkav geformten Kantenbereich oder jeden Kantenbereich, der eine Kombination von konkaven und konvexen Formen darstellt, definiert sein. Alternativ kann die Gasstromöffnung durch geradlinige Segmente, die durch konkav und/oder konvex gebogene Liniensegmente verbunden sind, wie ein Paar von im wesentlichen parallelen Li niensegmenten, die durch ein halbkreisförmiges Liniensegment an jedem Ende verbunden sind, oder eine hantelartige Form definiert sein.
Die Bettplatte gemäß der Erfindung kann jede Kombination von bekannten Bettplattenöffnungen und aus der Vielzahl von Ausbuchtungen gemäß der vorliegenden Erfindung aufweisen. Weiters kann die Öffnung oder die Öffnungen, die in dieser Vielzahl von Ausbuchtungen oder Zähnen definiert sind, in jeder gewünschten Weise gerichtet bzw. orientiert sein. Vorzugsweise ist jedoch wenigstens der Hauptteil der Gasstromöffnungen in den entsprechenden Ausbuchtungen positioniert und ausgebildet, sodaß hindurchströmendes Gas eine Strömungskomponente aufweist, die sich parallel zu der Ebene der Bettplatte erstreckt, wodurch das Gas, das durch die Öffnungen der Bettplatte strömt, nicht nur einen Verwirbelungseffekt, sondern auch einen Produkttransporteffekt entlang der Bettplatte aufweist. Ein Hindurchtreten oder -rieseln von Material, welches auf der Bettplatte verbleibt, durch die Perforationen der Bettplatte, wenn die Zufuhr von Gas durch die Gasstromöffnungen gestoppt ist, ist reduziert oder verhindert, wenn wenigstens einige von diesem Hauptteil der Gasstromöffnungen in den entsprechenden Ausbuchtungen positioniert und/oder ausgebildet sind, um einen hindurchtretenden Gasstrom im wesentlichen parallel zu oder in Richtung zu der Ebene der Bettplatte zu richten. Diese Ausbildung fördert bzw. unterstützt auch eine Produktbewegung auf der Bettplatte und kann ein im wesentlichen vollständiges Ausbringen des Produkts von der Bettplatte sicherstellen, wenn die Zufuhr des Produkts zu der Bettplatte, wie oben beschrieben, gestoppt ist. Die Richtung von jedem Gasstrom kann in der vertikalen Ebene einen beliebigen Winkel mit der Richtung des Produkttransports von einem Produkteinlaß zu einem Produktauslaß der Wirbelbettvorrichtung definieren und die verschiedenen, transportierenden Gasströme können unterschiedliche Winkel mit der Richtung, falls gewünscht, definieren. Es wurde gefunden, daß das Sieben bzw. Hindurchtreten vollständig verhindert werden kann, wenn die Achse von jeder Gasstromöffnung einen Winkel mit der Ebene der Bettplatte definiert, der kleiner als 20% vorzugsweise etwa 15º, ist.
Die Bettplatte gemäß der Erfindung kann aus jedem geeigneten Material, wie Polymeren und andere Kunststoffmaterialien, Kompositmaterialien oder Keramiken, gefertigt sein. Vorzugsweise ist die Bettplatte gemäß der Erfindung jedoch aus Metall oder einer Metallegierung, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, in Bändern oder Blättern ausgebildet.
Für die Bettplatte gemäß der Erfindung kann beabsichtigt sein, daß sie in der Wirbelbettvorrichtung mit den Ausbuchtungen oder Zähnen nach oben gerichtet angeordnet wird. In einem derartigen Fall kann der Innenraum, der von jeder Ausbuchtung oder jedem Zahn definiert ist, von einem Kragen- oder Randbereich umgeben sein, der sich von der Platte in die entgegengesetzte Richtung von der Ausbuchtung oder dem Zahn erstreckt. Ein derartiger Kragen- oder Randbereich kann den nachteiligen Einfluß des Gasstrommusters in einer Hauptkammer unterhalb der Bettplatte auf das Gasstrommuster im Innenraum des zugehörigen Zahns oder der zugehörigen Ausbuchtung reduzieren.
Die Ausbuchtungen oder Zähnen können jede geeignete Form aufweisen und jede Bettplatte kann verschieden geformte Ausbuchtungen oder Zähne umfassen. Wenigstens einige der Ausbuchtungen oder Zähne können im wesentlichen als kugelförmige Segmente oder Halbkugeln geformt sein. Derartige kugelförmige Segmente können mit einer oder mehreren Öffnungen, beispielsweise einer oder mehreren länglichen Öffnungen, versehen sein, die sich in Umfangsrichtung in bezug auf die Ausbuchtung oder den Zahn erstrecken.
Wie oben ausgeführt, kann jeder Zahn oder jede Ausbuchtung eine oder mehrere Gasstromöffnungen oder -perforationen darin ausgebildet aufweisen. Die Anzahl der Öffnungen in jeder Ausbuchtung und die gegenseitige Position der Öffnungen kann so gewählt sein, um einen gewünschten, resultierenden Produktstrom entlang der Bettplatte zu erhalten. Wie zuvor festgehalten, können die Ausbuchtungen oder Zähne, die auf derselben Bettplatte ausgebildet sind, unterschiedliche Formen aufweisen und die Anzahl der Öffnungen in verschiedenen Ausbuchtungen kann unterschiedlich sein. Die Strömungs- bzw. Flußkomponenten parallel zu der Ebene der Bettplatte können individuell derart gerichtet sein, daß ein gewünschter, resultierender Produktstrom in Richtung zu dem Produktauslaß der Wirbelbettvorrichtung erhalten wird. Einige der Ausbuchtungen oder Zähne können jeweils nur eine Perforation aufweisen, wohingegen andere Ausbuchtungen oder Zähne derselben Bettplatte jeweils zwei oder mehrere Öffnungen oder Perforationen darin ausgebildet aufweisen können, wodurch ein resultierender Produktstrom in der Richtung des Hauptteils der Öffnungen oder Perforationen erzeugt wird. Ein ähnlicher Effekt kann erhalten werden, indem Gasöffnungen von identen Ausbuchtungen oder Zähnen vorgesehen sind, welche in entgegengesetzte Richtungen weisen, wobei die Anzahl der Ausbuchtungen, die in eine Richtung weisen, geringer ist als die Anzahl der Zähne, die in die entgegengesetzte Richtung weisen. Weiters kann jede der Öffnungen, die in eine Richtung weist, größer als jede der Öffnungen, die in die entgegengesetzte Richtung weist, sein.
Die Ausbuchtungen oder Zähne auf der Bettplatte können in einem symmetrischen oder nicht-symmetrischen Muster angeordnet sein und die Ausbuchtungen können gleichmäßig oder nicht gleichmäßig auf der Bettplatte verteilt sein. Als ein Beispiel kann die Anzahl der Ausbuchtungen pro Quadrateinheit an einem Ende (beispielsweise dem Einlaßende) der Bettplatte größer sein als an dem anderen Ende (beispielsweise dem Auslaßende) der Platte, wo das behandelte Produkt trockener ist und eine geringere Menge an Verwirbelungsgas benötigt, um verwirbelt zu werden. Für andere Zwecke können die gegenseitigen Abstände der Gasstromöffnungen oder Perforationen über die Bettplatte variiert werden. Die Ausrichtung der Gasstromöffnungen in den Ausbuchtungen oder Zähnen kann in jeder aus einer Anzahl von sich in Längsrichtung oder Querrichtung erstreckenden Zonen der Platte gleich sein. Alternativ kann die Ausrichtung der Gasstromöffnung oder -öffnungen von jedem Zahn oder jeder Ausbuchtung individuell gewählt werden. Weiters können die Öffnungen oder Perforationen in Paaren oder in Gruppen kombiniert werden, um einen gewünschten Strom zu erhalten.
Die Verteilung der Ausbuchtungen oder Zähne auf der Bettplatte und die Art der Gasstromöffnungen können über die Platte unter Berücksichtigung einer Wechselwirkung mit integrierten Gasreinigungsfiltern, einer Rückführung von Fein staub in das Wirbelbett und/oder einer Wechselwirkung mit Sprühdüsen in Sprühwirbelbetten für eine Granulierung oder Beschichtung gewählt werden.
Die Bettplatte kann eine polygonale Außenform, vorzugsweise eine rechteckige Außenlinie, aufweisen. Alternativ kann der Außenumfang der Bettplatte kreisförmig oder im wesentlichen kreisförmig, beispielsweise in der Form eines regelmäßigen Sechsecks oder Achtecks, sein. In einem derartigen Fall können die Gasstromöffnungen so ausgerichtet sein, um in Umfangsrichtung gerichtete Gasströme zur Verfügung zu stellen.
Die vorliegende Erfindung stellt weiters ein Verfahren zur Herstellung einer Bettplatte für eine Wirbelbettvorrichtung aus einem Plattenzuschnitt zur Verfügung. Die vorliegende Erfindung stellt weiters ein Verfahren zur Herstellung einer Bettplatte für eine Wirbelbettvorrichtung aus einem Plattenzuschnitt bzw. - rohling zur Verfügung, worin eine Mehrzahl von Ausbuchtungen oder Zähnen, welche jeweils wenigstens eine durchgehende Gasstromöffnung aufweisen, die darin durch einen umgebenden Kantenbereich definiert ist, in dem Plattenzuschnitt in einer derartigen Weise ausgebildet ist, um die Ausbildung von Kerben in diesem Kantenbereich auszuschließen, wobei die maximale Abmessung von jeder der Ausbuchtungen oder jedem der Zähne nur ein kleiner Bruchteil der minimalen Abmessung der Fläche der Bettplatte ist, wobei jede von wenigstens einem wesentlichen Teil der Gasstromöffnungen in bezug auf die Ebene der Bettplatte gerichtet ist, um einen Gasstrom zu bewirken, der durch die Öffnung geleitet wird, um einen benachbarten Teil der Bettplatte, der diese Ausbuchtungen bzw. Erhebungen oder Zähne miteinander verbindet, zu kontaktieren.
Wie oben erläutert, ist die Ausbildung von kleinen Sprüngen oder Kerben in den Kantenbereichen, die die Öffnungen der Kühlrippenart definieren, inhärent mit der Art, in welcher eine Kühlrippen-artige Öffnung hergestellt ist, verbunden. Jedoch gibt es hier zahlreiche verschiedene Wege, in welchen die Ausbildung von derartigen Sprüngen oder Kerben vermieden oder ausgeschlossen werden kann. Als ein Beispiel kann eine gebogene Form an dem Kantenbereich von der Gasstromöffnung entlang ihres gesamten Ausmaßes angewandt werden. Eine der artige gebogene Form kann lineare Segmente umfassen.
Die Gasstromöffnungen können eine polygonale Außenform bzw. einen polygonalen Umriß aufweisen. Aus Hygienegründen ist jedoch der Kantenbereich von jeder Gasstromöffnung vorzugsweise mit einem Krümmungsradius ausgebildet, der in jedem Punkt des Kantenbereichs wenigstens 0,2 mm beträgt und vorzugsweise wenigstens 0,5 mm oder 1 mm.
Ein derartiger Kantenbereich ohne Sprünge und Kerben kann beispielsweise durch Komprimieren des Materials des Kantenbereichs in einem derartigen Ausmaß hergestellt werden, daß das Material einer plastischen Deformation unterliegt, sodaß mögliche Sprünge entfernt werden. In einer bevorzugten Ausbildung ist jedoch jede durchgehende Gasstromöffnung durch Ausschneiden des Plattenmaterials aus dem Plattenzuschnitt gebildet. So ist die geschnittene Öffnung nicht nur ein Schlitz, sondern eine tatsächliche Öffnung mit jeder gewünschten Form, welche dann einer bestimmten Deformation ausgesetzt werden kann, was in der gewünschten Endform resultiert.
Die Gasstromöffnungen können in die Plattenprobe in jeder beliebigen Weise, beispielsweise durch Bohren oder Fräsen, eingeschnitten werden. Vorzugsweise werden die Öffnungen durch Stanzen oder mittels eines Lasers ausgebildet.
In Abhängigkeit von dem Plattenmaterial können die Ausbuchtungen oder Zähne bzw. die Öffnungen durch jede Kombination von Formen, Gießen, Bohren, Stanzen, Laserschneiden usw. ausgebildet werden.
Jede Gasstromöffnung kann in den Plattenzuschnittsteil vor dem Formen des Plattenzuschnittsteils in eine Ausbuchtung oder einen Zahn ausgebildet werden. Dies bedeutet, daß ein gewünschtes Muster von geraden Öffnungen in den flachen bzw. ebenen Plattenzuschnitt mit rißfreien Kantenbereichen geschnitten oder gestanzt werden kann. Nachfolgend kann ein Muster von Ausbuchtungen oder Zähnen in dem Plattenzuschnitt so ausgebildet werden, daß die Öffnungen wie gewünscht in den Ausbuchtungen positioniert sind.
Alternativ können die Ausbuchtungen oder Zähne in dem Plattenzuschnitt in einem gewünschten Muster ausgebildet werden und danach können eine oder mehrere Öffnungen in jeder Ausbuchtung an gewünschten Positionen in jeder geeigneten Weise, wie z. B. durch Bohren oder Laserschneiden, geschnitten werden.
Im Gegensatz zu dem Verfahren gemäß dem Stand der Technik zur Herstellung von Kühlrippen-artigen Öffnungen erlaubt das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die Auswahl einer gewünschten Größe der Gasstromöffnungen unabhängig von der Größe oder dem Innenvolumen der entsprechenden Ausbuchtung oder des Zahns. Auch die Position der Gasstromöffnung oder der Öffnungen in jeder Ausbuchtung oder jedem Zahn kann im wesentlichen frei gewählt werden.
Die Ausbuchtungen oder Zähne können in dem Plattenzuschnitt durch Pressen oder jede andere Art von plastischer Deformation des Plattenzuschnittsmaterials ausgebildet werden. Die Kantenbereiche der Gasstromöffnungen können durch plastische Deformation des Plattenzuschnittsmaterials, welches jede Öffnung umgibt, geformt werden. Z. B. kann ein Kragen oder Flansch, der jede Öffnung umgibt und sich in Querrichtung zu der Ebene der Platte den Ausbuchtungen oder Zähnen gegenüberliegend erstreckt, durch plastische Deformation ausgebildet werden. Eine derartige plastische Deformation kann zur selben Zeit, während die Ausbuchtungen oder Zähne geformt werden, oder in einem gesonderten Schritt stattfinden.
Jede Ausbuchtung oder jeder Zahn kann in einem oder mehreren Schritten gebildet werden, wobei das Plattenzuschnittsteil mit der darin eingeschnittenen Gasstromöffnung oder den -öffnungen in die Ausbuchtung oder den Zahn während eines ersten Schritts oder eines späteren Schritts inkludiert ist. Beispielsweise kann ein vorläufiger Zahn oder eine Ausbuchtung während eines ersten Preßschritts gefertigt werden und in einem zweiten Preßschritt wird das Plattenzuschnittsteil, aus welchem die Ausbuchtung gefertigt ist, auf das Plattenzuschnittsteil erstreckt, das die Öffnung oder Öffnungen enthält. Wenn die Aus buchtung oder der Zahn ihre (seine) Endform erhalten hat, kann das Plattenzuschnittsteil einen im wesentlichen rechten Winkel oder einen spitzen Winkel von etwa 75º oder wenigstens 45º mit dem benachbarten Teil der Platte einschließen. In einer anderen Ausbildung ist dieser Winkel geringfügig stumpf, vorzugsweise weniger als 135º, und die nicht-rieselnde Charakteristik kann durch einen oder mehrere Formungsschritte sichergestellt werden.
Die vorliegende Erfindung stellt weiters eine Wirbelbettvorrichtung, umfassend eine Wirbelkammer mit einem Produkteinlaß und einem Produktauslaß und einer Bettplatte gemäß der Erfindung zur Verfügung, die wie oben beschrieben ist und die Wirbelkammer in Richtung nach unten definiert, und einer unter der Bettplatte für die Zufuhr von fluidisierendem bzw. Verwirbelungsgas definierte Ansaugkammer bzw. Verteilerkammer.
Die Ausbuchtungen oder Zähne werden vorzugsweise an der Oberseite der Bettplatte ausgebildet. Der Innenraum von jeder Ausbuchtung oder jedem Zahn bildet dann einen Teil der Ansaug- bzw. Hauptkammer und der Innenraum von jeder Ausbuchtung oder jedem Zahn kann so geformt sein, um die gewünschte Gasstromrichtung durch die Öffnung oder Öffnungen der Ausbuchtung zu erhalten.
Da jede Ausbuchtung so geformt sein kann, daß sie ein gewünschtes Innenvolumen aufweist und möglicherweise durch einen ringförmigen Kragen umgeben ist, der sich in Querrichtung zur Bettplatte in die Ansaugkammer wie oben beschrieben erstreckt, kann die Wirbelbettvorrichtung gemäß der Erfindung weniger empfindlich gegenüber ungeeignetem bzw. unzweckmäßigem Wirbelgasstrom in der Ansaugkammer gemacht werden als die Kühlrippentypplatten. Dies bedeutet, daß das in die Wirbelkammer durch die Gasstromöffnungen einströmende Gas hauptsächlich durch den statischen Druck in der Ansaug- bzw. Verteilerkammer beeinflußt ist anstelle durch möglicherweise darin fließende Wirbel.
Die Geschwindigkeit, mit der das Verwirbelungsgas fließt bzw. strömt, kann durch Änderung der Anzahl der Gasstromöffnungen oder Perforationen in der Bettplatte pro Quadrateinheit und/oder durch Ändern der Größe von jeder Öffnung geändert werden. Die Platte kann für eine Wirbelstromgeschwindigkeit innerhalb des Bereichs von 0,1 bis 2 m/s und möglicherweise kleiner oder größer, falls erforderlich, in Abhängigkeit von der Teilchengrößenverteilung des Materials, welches verwirbelt werden soll, und dem in Frage stehenden Verfahren ausgebildet sein.
Die Erfindung bezieht sich weiters auf die Verwendung der Wirbelbettvorrichtungen gemäß der Erfindung zum Trocknen, Agglomerieren und/oder Kühlen von einem teilchenförmigen Produkt. Weiters stellt die Erfindung ein Produkt zur Verfügung, das in der Wirbelbettvorrichtung gemäß der Erfindung verarbeitet bzw. bearbeitet wurde. Hierbei kann eine bakterielle Verunreinigung minimiert werden.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter beschrieben, worin
Fig. 1 eine Seitenansicht und teilweise Schnittansicht einer Trocknungsvorrichtung mit einem konventionellen Wirbelbett ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die eine konventionelle Kühlrippen-artige Öffnung in einer Bettplatte zeigt, ist;
Fig. 3 eine Schnittansicht, die ein Teil einer konventionellen Bettplatte mit einer gestanzten, zylindrischen Öffnung zeigt, ist;
Fig. 4 eine Schnittansicht der Kühlrippen-artigen Öffnung, die in Fig. 2 gezeigt ist, ist;
Fig. 5 eine Schnittansicht, die in einem vergrößerten Maßstab eine Ausbuchtung oder einen Zahn mit einer Gasstromöffnung in einer Bettplatte gemäß der Erfindung zeigt, ist;
Fig. 6-8 verschiedene Schritte eines Verfahrens zur Ausbildung einer Ausbuchtung gemäß der Erfindung illustrieren;
Fig. 9-11 Schnittansichten von verschiedenen Ausbildungen von Ausbuchtungen oder Zähne sind, welche in einer Bettplatte gemäß der Erfindung ausgebildet sein können; und
Fig. 12-14 verschiedene Muster von Ausbuchtungen oder Zähnen in Wirbelbettplatten gemäß der Erfindung zeigen.
Fig. 1 zeigt einen konventionellen Wirbelbetttrockner, welcher beispielsweise für ein Trocknen eines teilweise getrockneten und noch feuchten, pulverförmigen oder teilchenförmigen Produkts, wie einem pharmazeutischen Produkt, einem Milchprodukt oder einem anderen Nahrungsmittelprodukt, verwendet werden kann. Das in dem Wirbelbetttrockner zu trocknende, feuchte Produkt kann beispielsweise durch ein Sprühtrocknungsverfahren hergestellt worden sein. Der Wirbelbetttrockner, der in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt ein längliches Gehäuse 10 mit einem in obere und untere Kammern 11 bzw. 12 mittels einer perforierten Bettplatte 13 geteilten Innenraum, welche an den Innenwänden des Gehäuse 10 befestigt ist. Erhitztes Trocknungsgas oder Luft wird in die untere Kammer oder die Verteiler- bzw. Hauptkammer 12 des Gehäuses 10 durch Gaseinlässe 14 eingebracht und das Trocknungsgas wird aus der oberen Kammer 11 des Gehäuses durch eine Gasauslaßleitung 15, welche beispielsweise mit einem nicht dargestellten Zyklon verbunden ist, ausgebracht, von welchem das Trocknungsgas in die Atmosphäre ausgestoßen werden kann. An einem Ende umfaßt das Gehäuse 10 einen Produkteinlaßtrichter 16, welcher in die obere Kammer 11, die über der perforierten Bettplatte 13 definiert ist, mündet. An dem anderen Ende weist das Gehäuse 10 einen Produktauslaß 17 auf, welcher auch mit der oberen Kammer 11 in Verbindung steht. Alternativ kann das Wirbelbett in dem unteren Teil eines Sprühtrockners integriert sein.
Ein feuchtes, gepulvertes oder teilchenförmiges Produkt P, welches beispielsweise von einem konventionellen Sprühtrocknungssystem zugeführt werden kann und welches weiter getrocknet werden muß, kann kontinuierlich zu dem Produkteinlaß 16 des Gehäuses 10, wie dies durch einen Pfeil 18 angedeutet ist, zugeführt werden. Erhitztes Trocknungsgas oder Trocknungsluft wird in die untere Kammer 12 des Gehäuses zugeführt und das erhitzte Gas strömt nach oben durch die Perforationen der Bettplatte und in die obere Kammer 11, um eine Vielzahl von Gasströmen auszubilden, die das Produkt P auf der Bettplatte 13 verwirbeln bzw. zu fluidisieren. Die Dicke oder die Höhe der verwirbelten Produktschicht wird durch die Höhe eines bewegbaren Sperr- oder Ventilelements 19, das einen Überlauf an dem Auslaufende der Kammer 11 ausbildet, bestimmt. Wenn ein Gleichgewichtszustand erreicht wurde, wird eine Menge des getrockneten Produkts, die der Menge des durch den Einlaßtrichter 16 zugeführten, feuchten Produkts entspricht, durch den Produktauslaß 17, wie dies durch einen Pfeil 20 in Fig. 1 gezeigt ist, ausströmen. Wenn der Wirbelbetttrockner in Betrieb ist, wird daher die durch die Bettplatte 13 getragene, verwirbelte Produktschicht kontinuierlich von dem Einlaßtrichter 16 zu dem Produktauslaß 17 bewegt, wie dies durch einen Pfeil 21 gezeigt ist. Wenn der Betrieb des Wirbelbetttrockners beendet wird, wird die Zufuhr von feuchtem Produkt zu dem Einlaßtrichter 16 gestoppt und danach wird das Sperrelement oder die Überlaufplatte 19 in eine derartige Position bewegt, daß im wesentlichen das gesamte Produkt von der Bettplatte 13 in den Produktauslaß 17 fließen kann.
Eine Wirbelbettplatte zur Verwendung in einer Wirbelschichtvorrichtung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, kann eine ebene Metallplatte mit einer Vielzahl von zylindrischen Öffnungen oder Perforationen 22 des in Fig. 1 gezeigten Typs sein. Verwirbelungsgas von der Verteiler- bzw. Hauptkammer 12 kann dann nach oben durch die Bettplatte 13 in im wesentlichen vertikaler Richtung, wie dies durch Pfeile 23 in Fig. 3 gezeigt ist, strömen. Eine Bettplatte dieses Typs hat den Nachteil, daß das teilchenförmige Produkt, welches verwirbelt wird, durch die Perforationen 22 in die Verteilerkammer 12 hindurchtreten bzw. -fallen kann, wenn die Zufuhr von Verwirbelungsgas in die Ansaug- bzw. Verteilerkammer 12 über die Gaseinlässe 14 gestoppt wird. Wenn weiters die Zufuhr von teilchenförmigem Produkt zu dem Einlaßtrichter 16 gestoppt wurde und die Überlaufplatte 19 geöffnet oder entfernt wurde, wird eine Rest- bzw. Rückstandsmenge des Produkts auf der Bettplatte 13 verbleiben, was bedeutet, daß die Vorrichtung nicht selbstreinigend ist.
Um sicherzustellen, daß kein wesentlicher Rückstand des Produkts P auf der Bettplatte verbleibt, wenn das Sperrelement 19 geöffnet wurde, müssen wenigstens einige der Perforationen oder Gasverteilungsöffnungen in der Bettplatte so ausgebildet sein, um nach oben gerichtete Verwirbelungsgasströme zu definieren, die eine resultierende, horizontale Strömungskomponente aufweist, die in Richtung zu dem Produktauslaß 17 gerichtet ist.
Bei konventionellen Wirbelbettplatten wurde dies durch Ausbilden von wenigstens einigen der Öffnungen in der Bettplatte als sogenannten Kühlrippen-artige Öffnungen 24 erreicht. Eine derartige Kühlrippen-artige Öffnung ist in den Fig. 2 und 4 dargestellt. Eine konventionelle Öffnung des Kühlrippentyps wird durch Schneiden eines geradlinien Schlitzes oder Spalts in einem ebenen Plattenmetallzuschnitt und nachfolgendes Pressen eines benachbarten Teils bzw. Bereichs des Zuschnitts in eine Ausbuchtung oder einen Zahn 25 erreicht, um die Kühlrippenartige Öffnung 24 auszubilden. Wenn die Ausbuchtung oder der Zahn 25 durch Deformation des Plattenmaterials geformt wird, findet in unvermeidbarer Weise ein bestimmtes Zerreißen des Plattenmaterials in Bereichen 26 an gegenüberliegenden Enden des Schlitzes oder Spalts, der zu Beginn ausgeschnitten wurde, statt. Daher definieren die Bereiche 26 der Kühlrippen-artigen Öffnung nicht nur sehr enge Durchtritte oder Ecken, welche schwierig zu reinigen sind, sondern auch winzige Sprünge oder Kerben. Daher sind Bettplatten mit Kühlrippen-artigen Öffnungen für die Verwendung im Zusammenhang mit der Behandlung von beispielsweise Pharmazeutika oder Nahrungsmitteln beanstandenswert.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines Teils einer Ausbildung der Wirbelbettplatte gemäß der Erfindung. Die in Fig. 5 gezeigte Bettplatte 13 umfaßt eine Ausbuchtung oder einen Zahn 27 mit einem Wandbereich 28, welcher einen spitzen Winkel von beispielsweise 75º mit dem benachbarten Teil der Bettplatte einschließt. Eine Gasstromöffnung 29 ist in dem Wandbereich 28 ausgebildet und kann eine Längsachse 32, die sich im wesentlichen in rechten Winkeln zu dem Wandbereich 28 erstreckt, aufweisen. Als ein Beispiel kann die Achse 32 der Gasstromöffnung 29 einen Winkel von etwa 15º mit der Ebene der Bettplatte 13 einschließen, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist.
Die in Fig. 5 gezeigte Bettplatte kann aus Plattenmetall, wie rostfreiem Stahl, gefertigt sein und jede der Vielzahl von Ausbuchtungen 27 kann auf der Bettplatte durch Pressen oder Ziehen des Plattenmaterials ausgebildet werden. Jede Gasstromöffnung 29, welche eine geeignete Querschnittsform, wie kreisförmig oder elliptisch, aufweisen kann, kann in dem ebenen Plattenmetallzuschnitt vor dem Ausbilden der zugehörigen Ausbuchtung oder des Zahns 27 gefertigt werden oder die Gasstromöffnung 29 kann in dem Wandbereich 28 nach dem Ausbilden der Ausbuchtung oder des Zahns geformt werden. Die Gasstromöffnung 29, welche durch einen Kantenbereich ohne jegliche Sprünge oder Kerben definiert ist, kann durch Stanzen, Laserschneiden oder jede Form von Bearbeiten, wie Bohren oder Fräsen, oder eine andere Art von Schneideoperation, durch welche das Plattenmaterial ausgeschnitten wird, geformt werden.
Eine Wirbelbettplatte 13 mit einer Mehrzahl von Ausbuchtungen oder Zähnen 27, wie sie in Fig. 5 gezeigt sind, kann im Zusammenhang mit einer Wirbelbettvorrichtung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, verwendet werden. Der durch die Flußöffnungen 29 fließende Verwirbelungsluftstrom, wird nach unten in Richtung zu der Ebene der Platte gerichtet. Daher wird die Bettplatte vom nichtdurchfallenden, selbstreinigenden Typ sein. Da weiters jede der Gasstromöffnungen 29 mit jeder gewünschten Querschnittsform ohne enge Ecken, Sprünge oder Kerben ausgebildet sein kann, sodaß die Bettplatte effizient gereinigt werden kann, kann das Risiko der bakteriellen Verunreinigung minimiert werden.
Fig. 6-8 erläutern ein Verfahren zur Ausbildung einer Ausbuchtung oder eines Zahns 27, die (der) einen Teil einer Bettplatte 13 gemäß der Erfindung bildet. Fig. 6a und 6b zeigen einen Teil eines ebenen Plattenmetallzuschnitts 30 in Seitenansicht bzw. Draufsicht. Eine längliche Öffnung 31, welche durch ein Paar von parallelen, voneinander beabstandeten Seitenbereichen und konkav gebogene Endbereiche definiert ist, wurde in dem Plattenzuschnitt 30, beispielsweise durch Stanzen, ausgebildet. Danach wird eine vorläufige Ausbuchtung 27' in dem Plattenzuschnitt bzw. -rohling 30 in einer derartigen Position ausgebildet, daß die Öffnung 31 innerhalb und benachbart dem Umfang der vorläufigen Ausbuchtung 27' positioniert ist. Als ein letzter Schritt wird die vorläufige Ausbuchtung 27' einem Druck ausgesetzt, um die vorläufige Ausbuchtung in eine in den Fig. 8a und 8b gezeigte Form zu bringen. Wie gezeigt, ist die Achse 32 eines Gasstroms durch die Öffnung 31 in Richtung zu der Ebene der Bettplatte gerichtet. Dadurch kann ein Hindurchfallen von Material durch die Öffnungen 31 der Bettplatte verhindert werden, wenn die Zufuhr von Verwirbelungsgas durch diese Öffnungen gestoppt wurde.
Fig. 9 und 10 zeigen modifizierte Ausbildungen der (des) in Fig. 8 gezeigten Ausbuchtung bzw. Zahns. Diese Ausbuchtungen können in analoger Weise, wie im Zusammenhang mit den Fig. 6-8 beschrieben, hergestellt werden. In den Fig. 8, 9 und 10 bilden die Randbereiche, die die Gasstromöffnungen 31 definieren, spitze Winkel mit der Ebene des benachbarten Bereichs der Bettplatte 13. Weiters wurde in der in Fig. 10 gezeigten Ausbildung das Plattenmaterial in einer ringförmigen Fläche 33, die die Ausbuchtung oder den Zahn 27 umgibt, komprimiert, wodurch einiges des Plattenmaterials verlagert wurde, um einen ringförmigen, sich nach unten erstreckenden Flansch- oder Kragenbereich 34 zu bilden. Der Kragenbereich 34 vergrößert den Raum 35, der innerhalb der Ausbuchtung 27 definiert ist. Dies bedeutet, daß der Luftstrom von der Hauptkammer 12 über das Innenraumvolumen 35 der Ausbuchtung 27 und durch die Öffnung 31 weniger durch mögliche turbulenente Luftströme in der Verteilerkammer 12 beeinflußt wird.
Fig. 11 zeigt eine Ausbuchtung 27 eines ähnlichen Typs, wie in den Fig. 9 und 10 gezeigt. Jedoch ist die in Fig. 11 gezeigte Ausbuchtung 27 mit einem Paar von entgegengesetzt gerichteten Luftstromöffnungen 31 versehen, von welchen jede durch einen Kantenbereich, der einen spitzen Winkel mit der Ebene des benachbarten Teils der Bettplatte 13 ausbildet, definiert ist. Jede der Öffnungen 31 kann durch Stanzen oder Schneiden eines Paars von Öffnungen in einen Metallplattenzuschnitt 30 und nachfolgendes Ausbilden der Ausbuchtung 27 in einer analogen Weise, wie in den Fig. 6-8 illustriert, geformt werden. Alternativ können jedoch die Öffnungen 31 in Fig. 11 nach dem Ausbilden der Ausbuchtung 27 geschnitten oder geformt werden.
Die Bettplatten gemäß der Erfindung können ausschließlich Ausbuchtungen oder Zähne von ein und demselben Typ aufweisen und die Gasstromöffnungen, die in den Ausbuchtungen definiert sind, können in dieselben Richtung gerichtet sein oder die Platte kann Ausbuchtungen mit entgegengesetzt gerichteten Gasstromöffnungen oder Gasstromöffnungen aufweisen, welche so gerichtet sind, daß das Gas hierdurch durch wechselweise definierte, spitze Winkel, rechte Winkel und/oder stumpfe Winkel strömt. Weiters kann ein und dieselbe Bettplatte 13 Ausbuchtungen oder Zähne 27 verschiedener Typen umfassen. Die Ausbuchtungen oder Zähne können gleichmäßig auf der Bettplatte verteilt sein oder der gegenseitige Abstand der Ausbuchtungen kann entlang der Bettplatte variieren.
Fig. 12 ist eine Draufsicht auf einen Bettplattenabschnitt, umfassend eine Vielzahl von Ausbuchtungen oder Zähnen 27, welche beispielsweise von einem beliebigen in Fig. 5, 9 und 10 gezeigten Typ sind. Die Ausbuchtungen 27 sind gleichförmig auf der Bettplatte verteilt und in Reihen, die sich parallel zu der Längsachse der Bettplatte erstrecken, angeordnet. Wie durch Pfeile 37 angedeutet, weist ein Hauptteil der Ausbuchtungen 27 ihre Gasstromöffnungen in Richtung zu dem Produktauslaß 17 orientiert auf, wohingegen eine kleinere Anzahl der Ausbuchtungen ihre Gasstromöffnungen in entgegengesetzter Richtung zu dem Produkteinlaß 16 gerichtet aufweist.
In der in Fig. 13 gezeigten Bettplatte 13 sind die Gasstromöffnungen 31 ebenfalls entgegengesetzt gerichtet, sodaß der Hauptteil der Ausbuchtungen 27 seine Gasstromöffnungen 31 in Richtung zu dem Produktauslaß 17 gerichtet aufweist, wohingegen eine kleinere Anzahl der Öffnungen 31 entgegensetzt gerichtet bzw. orientiert ist. Die Ausbuchtungen bzw. Erhebungen 27 sind nicht nur in sich in Längsrichtung erstreckenden Reihen, sondern auch in sich in Querrichtung erstreckenden Reihen angeordnet. Der gegenseitige Abstand zwischen den sich in Querrichtung erstreckenden Reihen von Ausbuchtungen 27 steigt in der Richtung zu dem Produktauslaß an. Das in Fig. 13 gezeigte Muster von Ausbuchtungen berücksichtigt, daß, wenn sich das Produkt von dem Produkteinlaß 16 zu dem Produktauslaß 17 bewegt, der Feuchtigkeitsgehalt des Produkts graduell verringert wird, sodaß das Produkt weniger Verwirbelungsgas benötigt, um verwirbelt zu werden.
Fig. 14 zeigt eine Bettplatte mit gleichmäßig verteilten Ausbuchtungen oder Zähnen 27. Die Ausbuchtungen oder Zähne sind in Sätzen von Reihen, die sich unter rechten Winkeln relativ zueinander erstrecken, nämlich in Längsrichtung ebenso wie in Querrichtung erstreckenden Reihen, angeordnet. Die Gasstromöffnungen 31 sind so ausgerichtet, daß der Gasstrom durch jede Öffnung 31 einen Winkel von etwa 45º mit einer Längsrichtung der Bettplatte definiert. Die Gasstromöffnungen 31 sind gleichmäßig in jeder sich in Querrichtung erstreckenden Reihe orientiert. Jedoch kann die Ausrichtung der Gasstromöffnungen 31 in benachbarten, sich in Querrichtung erstreckenden Reihen einen Winkel von etwa 90º definieren.
Es sollte verstanden werden, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen der oben beschriebenen Ausbildungen innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können. Daher können die Ausbuchtungen oder Zähne in jeder geeigneten Art unter der Voraussetzung ausgebildet sein, daß wenigstens eine Gasstromöffnung darin in einer derartigen Weise ausgebildet ist, daß sie durch einen Kantenbereich oder Randbereich ohne Sprünge, Kerben oder schmale, spitze Scheitel ausgebildet ist.

Beispiel

Eine Bettplatte für eine Wirbelbettvorrichtung ist aus einem 2 mm dicken Blatt oder einer Platte aus rostfreiem Stahl gebildet. Eine große Vielzahl von Ausbuchtungen oder Zähnen, welche jeweils eine Gasstromöffnung aufweisen, sind in dem Blatt oder der Platte durch das in den Fig. 6-8 gezeigte Verfahren ausgebildet. Die Ausbuchtungen oder Zähne bilden ein quadratisches Muster, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist. Der gegenseitige Abstand zwischen den Zentren der Ausbuchtungen oder Zähne (die Länge der Seiten der Quadrate in dem Quadratmuster) ist 25 mm, sodaß die Anzahl von Ausbuchtungen oder Zähnen 1600/m² der Platte beträgt, und die Fläche von jeder Gasstromöffnung beträgt etwa 7 mm². Das Innenvolumen, welches durch jede Ausbuchtung oder jeden Zahn definiert ist, beträgt etwa 660 mm³, was etwa 20 mal dem Innenvolumen entspricht, das durch jede Kühlrippe einer typischen, konventionellen Bettplatte des Kühlrippentyps definiert ist. Das relativ große Volumen des Raums, welcher in den Ausbuchtungen oder Zähnen der Bettplatte gemäß der Erfindung definiert ist, reduziert den Einfluß von Gasströmen in der Verteiler- bzw. Hauptkammer auf den Gasfluß, der durch die Öffnungen der Ausbuchtungen hindurchtritt.

Claims

1. Bettplatte für eine Fluid- bzw. Wirbelbettvorrichtung, wobei die Bettplatte (13) eine Mehrzahl von Ausbuchtungen oder Zähnen (27) umfaßt, welche jeweils wenigstens eine durchgehende Gasstromöffnung (29, 31), die darin durch einen umgebenden Rand- bzw. Kantenbereich in einer Weise definiert ist, um die Ausbildung von Kerben in diesem Kantenbereich zu vermeiden, aufweisen, wobei die maximale Abmessung von jeder der Ausbuchtungen oder jedem der Zähne nur ein geringer Teil der minimalen Abmessung der Bettplatte ist, wobei jeweils wenigstens ein wesentlicher Teil der Gasstromöffnungen in bezug auf die Ebene der Bettplatte so gerichtet ist, so daß ein Gasstrom veranlaßt wird durch die Öffnung hindurchzugehen, um einen benachbarten Bereich der Bettplatte zu kontaktieren, der diese Ausbuchtungen oder Zähne verbindet.

2. Bettplatte nach Anspruch 1, worin die Achse der wenigstens einen Gasstromöffnung (29, 31) und die Ebene der Bettplatte (13) divergierend sind und zwischeneinander einen Winkel von weniger als 15º definieren.

3. Bettplatte nach Anspruch 2, worin der Winkel kleiner als 12,5º ist.

4. Bettplatte nach Anspruch 1, worin die Achse der wenigstens einen Gasstromöffnung und die Ebene der Bettplatte konvergierend sind.

5. Bettplatte nach Anspruch 4, worin die Achse der wenigstens einen Gasstromöffnung und die Ebene der Bettplatte zwischeneinander einen Winkel von weniger als 45º einschließen.

6. Bettplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Ausbuchtungen oder Zähne (27) einen im wesentlichen ebenen Wandabschnitt (28) umfassen, in welchem die Gasstromöffnung (29) ausgebildet ist.

7. Bettplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin der Kantenbereich von jeder Gasstromöffnung (29, 31) eine gebogene Form entlang seiner gesamten Ausdehnung aufweist.

8. Bettplatte nach Anspruch 7, worin der Kantenbereich von jeder Gasstromöffnung einen Krümmungsradius von wenigstens 0,2 mm, vorzugsweise wenigstens 0,5 mm oder 1 mm, in jedem Punkt des Kantenbereichs aufweist.

9. Bettplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welche aus Metall oder einer Metallegierung, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl gefertigt ist.

10. Bettplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin der innere Raum (35), welcher durch jede Ausbuchtung bzw. jeden Zahn (29, 31) definiert ist, durch einen Kragen bzw. Rand oder Abschlußkantenbereich (34) umgeben ist, der sich von der Platte gegenüberliegend den Ausbuchtungen oder Zähnen erstreckt.

11. Bettplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin wenigstens einige der Ausbuchtungen oder Zähne als im wesentlichen kugelförmige Segmente oder Halbkugeln ausgebildet sind.

12. Bettplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, worin wenigstens eine Gasstromöffnung (31) eine längliche Form mit einer Hauptachse aufweist, die sich im wesentlichen parallel zu der Ebene der Bettplatte erstreckt.

13. Bettplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend 1.000 bis 10.000 Ausbuchtungen oder Zähne pro m².

14. Bettplatte nach Anspruch 13, umfassend 1.500 bis 3.000 Ausbuchtungen oder Zähne pro m².

15. Bettplatte nach Anspruch 13 oder 14, worin der Plattenrohling bzw. -zuschnitt eine Dicke von etwa 2 mm aufweist.

16. Verfahren zur Herstellung einer Bettplatte (13) für eine Fluid- bzw. Wirbelbettvorrichtung aus einem Plattenzuschnitt bzw. -rohling (30), welches Verfahren umfaßt:

Ausbilden einer Mehrzahl von Ausbuchtungen oder Zähnen (27) in dem Plattenzuschnitt (30) durch plastische Deformation des Plattenzuschnittmaterials, Ausbilden in jeder Ausbuchtung oder jedem Zahn von wenigstens einer durchgehenden Gasstromöffnung (29, 31), welche darin durch einen umgebenden Kantenbereich definiert ist, wobei die Gasstromöffnungen vor oder nach der plastischen Deformation des Plattenzuschnittsmaterials in einer Weise ausgebildet werden, daß die Ausbildung von Kerben oder Rissen bzw. Spalten in dem Kantenbereich ausgeschlossen ist,

wobei die Ausbuchtungen oder Zähne (27) so ausgebildet werden, daß die maximale Abmessung von jeder Ausbuchtung oder jedem Zahn nur ein geringer Bruchteil der minimalen Abmessung der Bettplatte ist und so daß wenigstens jeweils ein wesentlicher Teil der Gasstromöffnungen in bezug auf die Ebene der Bettplatte gerichtet ist, um einen Gasstrom zu bewirken, der durch die Öffnung geführt ist, um einen benachbarten bzw. angrenzenden Bereich der Bettplatte, der die Ausbuchtungen oder Zähne (27) verbindet, zu kontaktieren.

17. Verfahren nach Anspruch 16, worin wenigstens eine Gasstromöffnung (29, 31) so ausgebildet ist, daß ihre Achse und die Ebene der Bettplatte divergieren und zwischeneinander einen Winkel von weniger als 15º definieren.

18. Verfahren nach Anspruch 17, worin der zwischen der Achse der Gasstromöffnung (29, 31) und der Ebene der Bettplatte definierte Winkel kleiner als 12,5º ist.

19. Verfahren nach Anspruch 16, worin wenigstens eine Gasstromöffnung (29, 31) so ausgebildet wird, daß die Achse der Gasstromöffnung und die Ebene der Bettplatte konvergierend sind.

20. Verfahren nach Anspruch 19, worin die Achse der wenigstens einen Gasstromöffnung und die Ebene der Bettplatte miteinander einen Winkel, der kleiner als 45º ist, einschließen.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, worin jeweils wenigstens einige der Ausbuchtungen oder Zähne so geformt werden, daß sie einen im wesentlichen ebenen Wandbereich (28) umfassen, in welchem die Gasstromöffnung (29) ausgebildet wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, worin eine gebogene Form jedem Kantenbereich von jeder Gasstromöffnung entlang ihrer gesamten Ausdehnung verliehen wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, worin der Kantenbereich von jeder Gasstromöffnung mit gebogenen Bereichen ausgebildet wird, welche jeweils einen Krümmungsradius aufweisen, der wenigstens 0,2 mm und vorzugsweise etwa 0,5 mm oder 1,0 mm in jedem Punkt des Kantenbereichs ist.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, worin jede durchgehende Gasstromöffnung (23, 31) durch Ausschneiden des Plattenmaterials aus dem Plattenzuschnitt (30) gebildet wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24, worin wenigstens eine Gasstromöffnung (31) mit einer länglichen Form ausgebildet wird, welche eine Hauptachse aufweist, die sich im wesentlichen parallel zu der Ebene der Bettplatte (13) erstreckt.

26. Verfahren nach Anspruch 25, worin die Gasstromöffnungen in den Plattenzuschnitt durch Stanzen geschnitten werden.

27. Verfahren nach Anspruch 25, worin die Gasstromöffnungen in den Plattenzuschnitt mittels eines Lasers geschnitten werden.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 27, worin die Kantenbereiche der Gasstromöffnungen durch plastische Deformation des Plattenzuschnittmaterials, das jede Öffnung umgibt, geformt werden.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 28, worin jede Ausbuchtung oder jeder Zahn (27) durch plastische Deformation in wenigstens zwei Schritten gebildet wird, wobei der Teil des Plattenzuschnitts (30), der die Gasstromöffnung (31) oder Öffnungen darin eingeschnitten aufweist, in die Ausbuchtungen oder Zähne während einem dem ersten Schritt nachfolgenden Schritt inkludiert wird.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 28, worin jede Ausbuchtung oder jeder Zahn (27) durch plastische Deformation in wenigstens zwei Schritten ausgebildet wird, wobei der Teil des Plattenzuschnitts (30), der die Gasstromöffnung (31) oder Öffnungen darin eingeschnitten aufweist, in die Ausbuchtung oder den Zahn während dem ersten Schritt inkludiert wird.

31. Fluid- bzw. Wirbelbettvorrichtung, umfassend eine Fluidisier- bzw. Wirbelkammer, welche einen Produkteinlaß (16) und einen Produktauslaß (17), eine Bettplatte (13), die die Wirbelkammer (11) in Richtung nach unten definiert, und eine Ansaug- bzw. Verteilerkammer (12), die unter der Bettplatte für die Zufuhr von fluidisierendem Gas definiert ist, wobei die Bettplatte in Übereinstimmung mit einem der Ansprüche 1 bis 15 ausgebildet ist.

32. Wirbelbettvorrichtung nach Anspruch 31, worin die Ausbuchtungen oder Zähne (29, 31) an der Oberseite der Bettplatte (13) positioniert sind.

33. Wirbelbettvorrichtung nach Anspruch 31 oder 32, worin das Volumen des Innenraums (35), welches innerhalb jeder Ausbuchtung oder jedes Zahns (29, 31) definiert ist, ausreichend ist, um den Einfluß einer Turbulenz in der Ansaug- bzw. Verteilerkammer (12) auf die Richtung und die Größe des Gasstroms durch die Gasstromöffnung oder -öffnungen in der Ausbuchtung oder dem Zahn wesentlich zu reduzieren.

34. Verwendung einer Wirbelbettvorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 33 Zum Trocknen, Agglomerieren und/oder Kühlen eines teilchenförmigen Produkts.