DK171101B1 - Tunnelfryser - Google Patents

Description

DK 171101 B1 j.

Opfindelsen vedrører en tunnelfryser af den i krav l1 s indledning angivne art.

En tunnelfryser omfatter sædvanligvis en aflang tunnel med generelt cirkulært tværsnit. Under brug er 5 tunnelen skråtstillet i forhold til vandret, og roterer om sin længdeakse. Materialepartikler, der skal fryses, indføres i den øverste ende af tunnelen. Rotationen af tunnelen får partiklerne til at passere gennem tunnelen til den nederste ende, hvor de opsamles. Idet partik-10 lerne passerer gennem tunnelen fryses de ved varmeveksling med et koldt medium, f.eks. flydende nitrogen som beskrevet i US patentskrift nr. 3.213.634.

En af ulemperne ved kendte tunnelfrysere er, at i brug trænger en vis mængde fugtig atmosfærisk luft 15 ind i tunnelen. Fugten fryser ud på tunnelens væg, og danner et lag af is, som reducerer den effektive tunneldiameter og gennemløbskapacitet. I ekstreme tilfælde, især når materialet i sig selv er fugtigt, kan partiklerne fryse ind i isen, hvorved de fuldstændig blo-20 kerer tunnelen.

Dannelsen af is betyder, at tunnelfryseren må standses, renses og defrostes med forholdsvis hyppige intervaller for at opretholde gennemløbskapaciteten.

Med hensyn til dette problem bør det først erin-25 dres, at der sædvanligvis er tilvejebragt ventilationsudstyr i alle tunnelfrysere, for at hindre opbygning af kvælende kryogeniske dampe i området omkring fryseren.

Som vist i US patentskrift nr. 3.992.899 er ventilationsudstyret normalt placeret i direkte kontakt med 30 tunnelen, og i praksis er trykket inde i tunnelen sædvanligvis en smule under det atmosfæriske tryk. Som følge af denne trykforskei suges luft ind i systemet, og fugtigheden kondenserer på indersiden af tunnelen.

Ifølge opfindelsen tilvejebringes en tunnelfry-35 ser omfattende en langstrakt tunnel, der kan hældes i forhold til vandret, og roteres omkring sin længdeakse 2 DK 171101 B1 i brug, hvilken tunnel har en indløbsende til modtagelse af partikler, der skal fryses, og en udløbsende, der er monteret drejeligt i et hus, hvilken tunnelfryser er ejendommelig ved, at huset har et fælles udløb 5 for frosne partikler og kryogenisk damp, og at der er et organ til at begrænse strømmen gennem nævnte fælles udløb.

I brug fastlægges først den krævede strøm af kryogenisk væske til fryseren. Organet justeres deref-10 ter således, at tunnelen selv har atmosfæretryk eller fortrinsvis befinder sig ved et meget lille overtryk i forhold til atmosfæretrykket, hvorved indtrængen af atmosfærisk luft i tunnelen forhindres.

Der bør udvises omhyggelighed for at minimere 15 mulige kilder til luftindtrængen i tunnelen, og der bør med fordel være tilvejebragt i det mindste én tætning mellem tunnelen og huset med henblik på dette.

Organet til at begrænse strømmen gennem det fælles udløb kan f.eks. omfatte en plade, som kan bevæges 20 for at begrænse strømmen igennem det fælles udløb. Et særligt velegnet middel omfatter en svingbart monteret plade, som er kraftpåvirket til delvis at lukke det fælles udløb, f.eks. ved hjælp af en kontravægt. I brug samler frosne partikler sig på pladen indtil de når en 25 bestemt vægt. Pladen svinger derefter nedad og partiklerne glider af. Den lettere plade svinger derefter tilbage til sin udgangsposition.

Der må også udvises omhyggelighed for at hindre at luft trænger ind i tunnelen via indløbsenden. I det 30 tilfælde hvor partikler tilføres fra en transportør, som rager ind i tunnelens indlobsende, bør der sørges for at der kun trænger et minimalt luftvolumen ind i tunnelen. Imidlertid bør det også omhyggeligt sikres, at overskydende nitrogen ikke forlader tunnelen via 35 indløbsenden.

Der er fortrinsvis indrettet en udblæsningskanal med en udsugningsventilator for at udblæse gas, der 3 DK 171101 B1 forlader det fælles udløb. Udblæsningsventilatoren er fortrinsvis styret i afhængighed af en føler, der f.eks. overvåger temperaturen eller sammensætningen af gassen umiddelbart stødende op til tunnelens indløb.

5 Udblæsningskanalen kan være forbundet direkte til det fælles udløb. Den er imidlertid fortrinsvis placeret i nærheden af det fælles udløb, således at en blanding af kryogenisk damp og luft suges ind i udblæsningen .

10 Opfindelsen vil nu blive nærmere forklaret ved hjælp af nogle udførelseseksempler og med henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 er et noget skematisk tværsnit gennem en udførelsesform af en tunnelfryser ifølge opfindelsen 15 under brug, og fig. 2 et noget skematisk tværsnit langs linien II-II i fig. 1.

Tegningens fig. l viser en tunnelfryser, der er betegnet generelt med henvisningstallet 1. Tunnelfry-20 seren 1 omfatter en tunnel 2 som har cirkulært tværsnit. Tunnelen 2 omfatter et rustfrit stålrør 3, som er beklædt med et isolationsmateriale 4 for at reducere varmeoverførslen.

Tunnelen 2 hælder i forhold til vandret, og 25 kan drejes om sin længdeakse X-X. Tunnelen 2 bæres i ikke-viste lejer, og drejes ved hjælp af en endeløs ikke-vist rem, som passerer over et tandhjul, der er i fast forbindelse med tunnelen 2, og som drives ved hjælp af en ikke-vist motor med variabel hastighed.

30 Stødende op til sin overste ende 5 har tunne len 2 en overløbskant 6, som strækker sig rundt langs hele den indvendige diameter af tunnelen 2 og rager radialt indad. Da tunnelen 2 hælder i forhold til vandret, afgrænses et bad 7 mellem overløbskanten 35 6 og den øverste ende 5 af tunnelen 2.

En transportør 8 rager ind i den øverste ende 5 af tunnelen 2 og kan bevæges frem og tilbage i retningen af pilene B-B som ønsket.

4 DK 171101 B1

En sprøjtestang 9, der er forbundet med en kilde til flydende nitrogen via et rør 10, er placeret direkte over transportøren 8 som vist. Et rør 11, der også er forbundet til samme kilde for flydende ni-5 trogen, er også placeret over badet 7.

I brug roteres tunnelen 2 om sin længdeakse X-X. Partikler 12 der skal fryses, f.eks. pakket bladselleri, rejer, skinke skåret i terner, urter, hakket kød og kyllingekød skåret i terner, indføres i tun-10 nelen 2 på transportøren 8. Partiklerne ledes først gennem den flydende nitrogen, der sprøjtes ud fra sprøjtestangen 9 og falder derefter ned i badet 7, der er fuldt af flydende nitrogen.

Efterhånden som partiklerne falder ned i den 15 flydende nitrogen, omgives de af en tynd film af kogende nitrogen, som hindrer hosliggende partikler i at hænge sammen medens overfladerne fryses.

Når tunnelen 2 roterer vælter partiklerne ud over overløbskanten 6, og bevæger sig mod tunnelen 20 2's udløbsende. Idet partiklerne passerer gennem tunne len 2 afkøles de yderligere ved varmeveksling med kold nitrogendamp fra sprøjtestangen 9 og badet 7. Partiklerne forlader tunnelen 2 ved udløbsenden 13.

Det ses, at det beskrevne arrangement omfatter i 25 det væsentlige alle de individuelle frysefordele, der er ved en immersionsfryser samtidig med, at man har de økonomiske fordele ved en tunnelfryser.

Som det ses i fig. 1 strækker tunnelen 2's udløbsende 13 sig ind i et hus 14, som har et fælles 30 udløb 15 for både frosne partikler og kold nitrogendamp. En plade 16 strækker sig tværs over det fælles udløb 15 og er forbundet med en arm 17, som er hængslet om en tap 18. En modvægt 19 er monteret på armen 17 og påvirker pladen 16 mod den viste posi-35 tion. Det forstås, at pladen 16 ikke har en tæt pasning i det fælles udløb 15.

5 DK 171101 B1

Det fælles udløb 15 er beliggende i en skærm 20, som er forsynet med isolering og danner en del af en kanal, der indeholder en udsugningsventil 21.

Tunnelen 2's indlobsende 5 har en afskærmning 5 22, som har en åbning 23 til optagelse af transportø ren 3 .

I brug passerer gasformig nitrogen gennem tunnelen 2 og strømmer nedad mod det fælles udløb sammen med de frosne partikler. De frosne partikler samler sig 10 på pladen 16, medens den gasformige nitrogen strømmer gennem mellemrummene mellem periferien af pladen 16 og det fælles udløb 15. En del af den gasformige nitrogen strømmer også gennem åbningen 23.

En temperaturføler 24 placeret i umiddelbar 15 nærhed af åbningen 23 overvåger temperaturen og justerer kapaciteten af ventilatoren 21 for at holde temperaturen en smule under rumtemperaturen. Det forstås at denne temperatur svarer til at en lille strøm af nitrogen strømmer ud fra tunnelen gennem åbningen 20 23.

Som det fremgår af fig. 1 ventilerer skærmen 20 både nitrogen fra det fælles udlob 15 og nogen omgivelsesluft. Dette reducerer eventuelle frostproblemer i skærmen 20.

25 Det bemærkes også, at der er tætninger 25 og 26 for at hindre indtrængning af luft mellem tunnelen 2 og huset 14, henholdsvis tunnelen 2 og afskærmningen 22.

Det ses endelig, at tunnelen har fire løfteskin-30 ner 27-30, som strækker sig gennem tunnelen 2 og rager radialt indad.

Som vist i fig. 1 har afsnittene af løfteskinnerne 27-30 mellem overlcbskanten 6 og indløbsenden 5 af tunnelen 2 mange små huller 31, således at den 35 flydende nitrogen forbliver i badet 7 når tromlen roterer. Hullerne 31 er mindre end partiklerne.

6 DK 171101 B1

Som det bedst fremgår af fig. 2 er løfteskinnerne 27-30 og overløbskanten 6 svejst til et tyndt rør 32 af rustfrit stål. Røret 32 og løftestængerne 27-30 danner tilsammen en foring, der generelt er 5 angivet med henvisningstaiiet 33. Foringen 33 omfatter også en flange 34, der er coltet til tunnelen 2 ved hjælp af ikke-viste colte.

Den i figurene viste foring 33 kan fornys ved simpelthen at fjerne transportøren 8 og afskærmningen 10 22. De ikke-viste bolte, der fastholder flangen 34 til tunnelen 2 fjernes, og hele foringen 33 trækkes ud. En ny foring kan derefter indsættes i tunnelen 2 og boltes på plads.

Det er muligt at foretage forskellige modifika-15 tioner af det beskrevne arrangement, f.eks. kan foringen 33 omfatte flere enheder, der kan fastgøres til hinanden før de indsættes i tunnelen 2. Desuden kan der være yderligere fastspændingsindretninger, der rager gennem tunnelen 2 for at holde foringen 33 på 20 plads.

Tunnelen 2 vil typisk rotere med en hastighed på 0-5 omdr/min. og vil have en hældning på fra 2-6°, fortrinsvis 3-4° i forhold til vandret.

Eksempel 1: 25 En forsøgstunnel med en indvendig diameter på 0,4 m og en længde på 3 m blev givet en hældning på 3,24° med vandret, og roteret med 3,125 r/min. Tunnelen 2 frøs med held 180 kg/h hakket blandselleri under anvendelse af 252 kg/h flydende nitrogen.

30 Eksempel 2:

En forsøgstunnel med en indvendig diameter på 0,5 m og en længde på 5 m blev givet en hældning på 4° i forhold til vandret, og blev roteret med 7,2 r/min. Tunnelen 2 frøs med held 66 kg/h persille under an-35 vendelse af 85,8 kg/h flydende nitrogen. En uventet fordel ved denne proces var den næsten totale separa-

Claims (6)

7 DK 171101 B1 tion af persillebladene fra stilkene og andet træagtigt materiale.

1. Tunnelfryser vi, omfattende en langstrakt tunnel (2), der kan hældes i forhold til vandret, og roteres omkring sin længdeakse (X-X) i brug, hvilken 10 tunnel (l) har en indløbsende (5) til modtagelse af partikler, der skal fryses og en udløbsende (13), der er monteret drejeligt i et hus (14), kendetegnet ved, at huset (14) har et fælles udløb (15) for frosne partikler og kryogenisk damp, og at der er et 15 organ (16) til begrænsning af strømmen gennem det fælles udløb (15) .

2. Tunnelfryser ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der er i det mindste én tætning (25) mellem tunnelen (1) og huset (14).

3. Tunnelfryser ifølge krav 1 eller 2, k e n - detegnet ved, at organet il6) til begrænsning af strømmen gennem det fælles udlob (15) omfatter en svingbart monteret plade (16), som er kraftpåvirket til delvis lukning af det fælles udløb (15).

4. Tunnelfryser ifølge krav 1 - 3, kende tegnet ved, at den omfatter en udblæsningskanal (20) med en udblæsningsventilator (21), indrettet til at udblæse gas, der forlader det fælles udløb (15).

5. Tunnelfryser ifølge krav 4, kendeteg- 30 net ved, at udblæsningsventilatoren (21) i brug styres i afhængighed af en føler (24), der er placeret umiddelbart stødende op til tunnelen's (2) indløb.

5 PATENTKRAV

6. Tunnelfryser ifølge krav 4 eller 5, kendetegnet ved, at kanalen (20) er placeret i 35 nærheden af det fælles udløb (15), således at i brug suges en blanding af kryogenisk damp og luft ind i udblæsningskanalen (20).