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Verfahren zum Trocknen von Milch und anderen flüssigen Stoffen Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Milch und anderen flüssigen Stoffen
im Vakuum.
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Das am meisten gebräuchliche Verfahren besteht darin, daß man das
Trockengut in dünner Schicht auf eine Trockenwalze aufträgt, die zwischen einer
Zuführ- und einer Abführstelle für das Trockengut umläuft und innen mit Dampf von
über ioo-- beheizt wird. Die Wärme wird von der Wand der Trockenwalze durch Leitung
an das Trockengut abgegeben. Von außen wird das Trockengut nicht erwärmt. Das Verfahi
en hat den Nachteil, däß die der Wand der Trockenwalze anliegenden Flüssigkeitsteilchen
leicht überhitzt uni' dadurch beschädi-t werden können. So wird z. B. beim Trocknen
von 'Milch ein Teil der Milcheiweißkörper denaturiert und die erhaltene Trockenmilch
löst sich infolgedessen in Wasser nicht mehr vollständig auf. Außerdem «-erden die
Vitamine der 'Milch bei diesem Verfahren ebenfalls zum Teil zerstört.
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Es ist auch bekannt, das Trockengut durch seitlich der Trockenwalze
angeordnete und mit Dampf von 8o bis 90` beheizte Rohre von außen mit strahlender
Wärme zu behandeln. Ferner ist es bekannt, die im Raum zwischen der Trockenwalze
und dem diese umschließenden Gehäuse befindliche Luft zu verdünnen und mittels auf
der dem Trockengut abgekehrten Seite der Trockenwalze angeordneter Rohre zu beheizen
oder zu kühlen. Durch diese -Maßnahmen «-erden aber die dargelegten Nachteile der
Beheizung der Trockenwalze mit Dampf von mehr als ioo" C nicht behoben.
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Ein anderes bekanntes Verfahren bestellt darin, daß das Trockengut
auf Horden (Sclialeg) ausgebreitet wird. die auf Heizkörper gesetzt werden. Dabei
wird die Würine durch
L; itutig von den Heizkörpern auf die Horden
und von diesen auf (las Trockengut übertral-en. Bei diesem Verfahren kann man wohl
durch Anwendung niederer Trocknungstemperaturen die Gefahr einer Überhitzung des
"f rocken-Tutes vermeiden, inuß aber dann lange Trocknungszeiten anwenden, die (las
Verfahren unwirtschaftlich machen, Das Beschicket und Entleeren der Horden ist zeitraubend
und );o_ tspielig.
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Des weiteren hat man vorgeschlagen, den Tro,;Knun"sprozeß so zu gestalten.
daß keine L'hertragung (leg Wärme durch Leitung stattlin(let. sondern das Trockengut
der strahlenden \VI-irtne ausgesetzt ist. Hier ist aber zu bedenken, daß die strahlende
Wärme auf den freien Oberflächen des Trockengutes wirksamer ist, als in den tieferen
Schichten des-@elben. Zudem ist es kaum oder jedenfalls nur finit hohen Kosten möglich,
Toden und @Viiti(le (l,#r Horden (Schalen) so vollkommen eben zu gestalten, (Saß
die Schichtstärke des Trockengutes vollkommen gleichniülüg wird. Bei örtiich wechselnder
Schichtstarke unterliegen die einzelnen Teilchen des Trockengutes natürlich auch
verschiedener Erwärmung. Wegen dieser Besonderheiten ist auch bei Anwendung nur
strahlender Wärme eine einwandfreie T rocknun- besonders empfindlicher flüssiger
Stotie. wie beispielsweise Milch. nicht zu erwarten. Im übrigen hat (las Trocknen
mittels Horden 1 Schalen) im Vergleich zum Trocknen auf der Trockenwalze den Nachteil,
(Saß eine kontinuierliche Trocknung dabei nicht möglich. Dadurch wird Leistung und
Wirtschaftlichi<eit des Verfahrens beeinträchtigt.
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Schließlich ist noch ein Verfahren bekannt, bei dem der zu trocknende
flüssige Stoff inittels einer Düse zu einem Nebelschleier zerstäubt und durch diesen
ein Heißluftstrom geleitet wird. Die Anwendung dieses Verfahrens zur Trocknung von
1lilch hat sich bisher im Großbetrieb gut bewährt. Die Erwärmung der Flüssigkeitsteilchen
vollzieht sich dabei innerhalb kürzester Zeit, so daß verhältnismäßig hohe Temperaturen
angewen(let werden können. Infolge der Feinheit des Flüssigkeitsschleiers ist eine
gleichmäßige Erwärmung aller Flüssigkeitsteilchen möglich. Ein Nachteil des Verfahrens
besteht jedoch darin, daß durch (Sie großen Trocknungsluftinengen (las Vitamin C
fast vollständig ox_v(liert wird und ;itil.ler(leni die Gefahr einer Infektion des
Trockengutes gegeben ist, die die Ilaltbarkeit un'<iinsti#l- beeinflußt.
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Die I:rün (hin l)tzielit Sich auf ein Ver-;aliren zuni Trocknen von
Milch und anderen tlü::igrn Stolten iin Vakuum unter Verwenciner v(in innen beheizten.
zwischen einer 711 führ- und einer Abnehnievorrichtung für (las Trockengut Hinlaufenden
Trockenwalze. auf die das Trockengut als dünne Schicht aufgetragen wird und die
(lie Wärme durch Leitung auf das Trockengut überträgt, wogegen das Trockengut von
außen durch strahlende Wärme behandelt wird.
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Die Erfindung besteht darin, (laß die Temperatur (leg Innenheizung
des Trockengutes niedriger als die üblicherweise bei derWalzentrocknung (leg Milch
o. ()-l. angewendete Temperatur gewählt wird. wobei Temperaturen von ; o his f;ov
ausreichend sind, wogegen (ii.2 Temperatur der Außenheizung wesentlich höher liegt,
beispielsweise bei I-;0 bis 4on@.
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Durch die Erfindung werden die Nachteile der bekannten Verfahren vermieden.
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infolge der angegebenen Beschränkung der innenseitigen Erwärmung desTrockengutes
ist es ausgeschlossen, (laß (las Trockengut in seiner der @@"alzenwand anliegenden
Schicht iti schädlicher Weise beeinflußt wird. Dadurch ist es möglich, von außen
sehr hohe Strahlungstemperaturen anzuwenden, die eine äußerst rasche Wasserverdampfung
bewirken. Infolgedessen kann auch die Drehzahl der Trockenwalze über die bisher
gebräuchlichen 'Verhältnisse erhöht find somit die Leistung (leg Trockenanlage bedeutend
gesteigert werden.
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Die Verdampfung ist erfahrungsgemäß mit einer l#,ülilun:g der-Trockensubstanz
verbunden, so daß diese bei reicher Dampfentwicklung höhere Temperaturen verträgt,
als bei geringerVer(lampfung. Demgemäß hestelit die Erfindung weiter (larin, daß
die Behandlung des "Trockengutes mit strahlender Wärme zonenweise erfolgt, wobei
(Sie Temperaturen zonenweise in der Umlaufrichtung abnehmen. Dadurch wird verhütet.
daß (las Trockengut etwa im letzten Teil des Förderweges durch die strahlende Wärme
geschädigt werden kann.
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Als Heizmittel für (Sie Trockenwalze wird gemäß der Erfindung Heißwasser
verwendet. Zur Ausführung des Verfahrens dient gei ri. äß der Erfindung eine Vorrichtung,
r, die dadurch gekennzeichnet ist, claß rings um den das Trockengut tragenden Teil
der Trockenwalze Heizstrahlkörper angeordnet sind und die Heizkörper bei in (leg
Umlaufrichtung (leg Trockenwalze fallenden Temperaturen beheizbar sind und die Heizkörper
verschiedener Temperatur gegeneinander ab-eschirmt sin(1. Bei dieser Ausbildung
der Vorrichitin- wir.) die Bestrahlung des Trockengutes deni in (leg Uinlaufrich.tung
der Tockenwalze a@ine@nnenden Wassergehalt des Trockengutes angepal:.t. Eine solche
Vorrichtung wird "eni,ili der Erfin(lun@@ insbesondere in der Weise att:#zebil(let,
daß mehrere Heizkürpergruppen vorhanden sind, wobei die Heizkörper jeder Gruppe
deiche, die Gruppen aber %-erscliiedeiit#
Temperaturen haben und
die Heizkörpergruppen gegeneinander abgeschirmt sind.
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Zum Entfernen des Wrasens sind hinter den Heizkörpern geeignete Einrichtungen
vorgesehen oder dieser wird in Achsrichtung der Trockenwalze abgezogen.
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Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend an Hand von zwei auf
der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen voll zur Ausübung des Verfahrens dienenden
Vorrichtungen beispielsweise erläutert. Es zeigen Weglassung die eine Ausführungsforen
unter \\ eglassung aller für die Erfindung unwesentlichen Teile im senkrechten Querschnitt,
Abb. 2 die andere Ausfiihrungsforin im senkrechten Querschnitt und Abb.3 im@senkrechten
Längsschnitt, zum Teil in Ansicht.
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Die dargestellten Vorrichtungen sind für die Herstellung voll Trockenmilch
bestimmt. Bei beiden Ausführungsformen ist eine Trockenwalze i vorhanden. der die
in einer Kufe a o. dgl. gesammelte Milch mittels eiilcr Schöpfwalze 3 derart zugeführt
wird, dar die Trockenwalze das Trockengut in Form einer dünnen Schicht oder eines
Films aufnimmt, der bei ihrem Umlauf in Pfeilrichtung und nach beendeter Trocknung
mittels eines Schabers .4 abgenommen und beispielsweise einem Fördermittel ; zugeleitet
wird. Die Vorrichtung befindet sich im Vakuum. Die erläuterte Ausbildung der Vorrichtung
ist bekannt.
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Während man bisher in die Trockenwalze t Dampf von etwa io5 bis i
io' C eingeleitet hat, wenn es sich uni die Trocknung von .Milch handelte. wird
erfinduil,sgenliili ein strömendes Heizmittel geringerer Teillperatur, insbesondere
Heißwasser von etwa ;o bis So' C verwendet. Die Mittel zur Beheizun der Trockenwalze
i sind für die Erfindung nicht wesentlich und daher auf der Zeichnung weggelassen.
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Gemäß der Erfindung sind im Kreis uni (He Trockenwalze über dem Bereich,
auf dem sich das Trockengut bewegt, Heizkörper 6 angeordnet. Diese können auf beliebige
geeignete Weise ausgebildet sein und beispielsweise elektrisch beheizt werden. Wesentlich
ist, daß clie Heizkörper so anzuordnen und auszubilden sind, daß sie Wärme auf das
auf der Trockenwalze i befindliche Trockengut strahlen, ohne iedoch Wärtne durch
Leitung all (las T rockenut abzugeben. Die Heizkörper werden auf Temperaturen gebracht,
die wesentlich über der Temperatur der inneren Walzenheizung liegen und beispielsweise
bei 'Milchtrocknung t @o bis 400' C betragen können.
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Erfindungsgemäll sind die Heizkörper gruppenweise angeordnet und beheizt.
Bei den dargestellten Ausführungsformen sind (frei Gruppen aus je vier Heizkörpern
vor-esehen. Die Heizkörper werden so beheizt, daß die zu einer Gruppe gehörigen
gleiche Temperatur haken. die Temperaturen der Gruppen sind aber dergestalt verschieden,
daß sie in der Umlaufrichtung der Trockenwalze i abnehmen. Die finit I bezeichnete
Gruppe hat also höhere Temperatur als die Gruppe II, und diese wiederuni höhere
als die Gruppe III. Die Heizkörper erstrecken sich in Achsrichtung der Trockenwalze
i über die ganze Trockenzone. Infolge der beschriebenen Allordnung wird das Trockengut
im Bereich der Zone I, in der die Verdampfung wegen des hohen Wassergehaltes naturgemäß
am lebhaftesten ist, intensiv bestrahlt, wogegen die Bestrahlungsstärke in den Zonen
1I und III abnimmt. Die Temperaturen im Bereich der Zone III können aber noch bedeutend
über der Temperatur der Innenheizung der Trockenwalze r liegen.
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Das Trockengut wird somit gemäß der Erfindung innenseitig durch 'Mitteilung
der Wärme auf dem Wege der Leitung durch die Wand der Trockenwalze i und außenseitig
durch die Strahlung der Heizkörper G erwärmt und auf diese ..'eise so behandelt.
daß eine Schädigung wertvoller und empfindlicher Bestandteile des Trockengutes ausgeschlossen
ist, demnach eine vollkommen gleichförmige Beeinflussung des Trockengutes erzielt
wird.
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Bisher hat man meist über dem Scheitel der Trockenwalze i einen Wrasenabzug
angeordnet, so daß der Wrasen das Trockengut auf einem ziemlich langen Weg begleitet
und (hadurch der Ausscheidung des Wassers aus dein I'rockengut entgegenwirkt. Demgegenüber
wird erlllldtlIlgsgemäß der \\'raseil auf dem ganzen l-nlfange der Trockenzone dadurch
abgezogen, daß plan hinter der die Heizkörper abdeckenden Haube 7 einen Kanal S
zum Ableiten des Wrasens vorsieht. der durch Üifnungen 9 mit den einzelnen Zonen
in Verbindung stellt und in (lern besondere Kühlkörper io beliebiger geeiägneter
Konstruktion angeordnet sein können. Bei i i ist der Abzug für den ..'rasen angedeutet.
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Bei der Ausführung nach den Abb. a und 3 erfolgt der Abzug des Wrasens
in Achsrichtung. Es ist daher bei dieser Ausführung der Kanal S mit den Kühlkörpern
io in dem Abzugsstutzen i i nicht vorhanden, sondern es sind an der Haube 7 lediglich
in Achsrichtung liegende Mutzen 12 und 13 für den Abzuder Prüden vorgesehen: nian
kann auch für jede Zone einen besonderen Abzugsstutzen 1 vorsehen. Im übrigen ist
die Ausbildung der Vorrichtung nach den Abb. 2 titi(1 ,; die gleiche wie gemäß Abb.
i.
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Uni zu verhindern. daß die voll (1e11 Strahlheizkörpern 6 ausgehenden
\\@ürmestrahlecr durch Reflexion an der l-laube 7 voll der eireell
Zone
zur \achbarzone übertreten, ordnet man zwischen den verschiedene Temperatur bc-"
t itzenden Heizkörpern, im vorlieg- c nden Falle also zwischen den einzelnen Heizkörper-'Trtilipen,
Schirme 14 an.