DK175962B1 - Agglomereringskammer - Google Patents

Description

i DK 175962 B1

Opfindelsen angår et kammer til fremstilling af et agglo-mereret produkt, og som er udstyret med en eller flere tilgange til at føre et tørstof i eksempelvis pulverform ind i kammeret; en eller flere væsketilgange til -at føre 5 en væske ind i kammeret; en i dette anbragt forstøver til “ i form af fine dråber at bringe væsken i forstøvet til stand; en gastilgangskanal til at tilføre kammeret en gasstrøm; en gasafgangskanal til at lede gassen ud af kammeret; og en produktafgang til at lede det agglomere-10 rede produkt ud af kammeret, hvorved dettes rum i hvert fald i en zone omkring forstøveren er afgrænset af en fleksibel væg, og der uden om denne er anbragt midler til under drift at deformere væggen.

15 I produkter som f.eks. mælk, kaffe, bagepulver, medicin, detergenter og kemikalier udgør tørstofindholdet den bestanddel, som besidder den væsentlige brugsmæssige værdi.

Resten, der jævnligt for det meste er vand, frasepareres derfor i stort omfang industrielt ved hjælp af eksempel-20 vis forstøvningstørring, hvor tørstoffet efterlades som fine pulveragtige partikler. I denne tilstand har produktet et stærkt reduceret rumfang, der indebærer, at det på økonomisk fordelagtig måde kan emballeres, opbevares og transporteres over selv store afstande. Desuden opnår el-25 lers let fordærvelige produkter, som f.eks. mælk en lang naturlig holdbarhed.

Det fine pulver er imidlertid vanskeligt at arbejde med, fordi det flyder dårligt og er meget støvende. Sidstnævn-30 te egenskab kan være sundhedsfarligt og i nogle tilfælde i endda allergifremkaldende for de personer, der kommer i berøring med det støvende produkt. - -

For at konsumenten skal kunne anvende produktet, må det 35 almindeligvis først påny dispergeres eller opløses i en væske, der f.eks. ofte kan være vand. Denne proces er i DK 175962 B1 2 imidlertid meget vanskelig at gennemføre, når produktet befinder sig i pulverform, da de fine partikler som følge af deres minimale udstrækning i sig selv er væskeskyende og tilbøjelige til at blive liggende på overfladen af en 5 væske uden at synke ned i denne.

a

Med henblik på at afhjælpe disse ulemper underkastes pulveret derfor i de fleste tilfælde en agglomereringspro-ces, der i princippet består i, at de fine partikler be-10 fugtes, således at deres overflade bliver klæbende, hvorefter de bringes i indbyrdes berøring og bindes sammen til større partikler eller agglomerater. Disse agglomera-ter er letflydende og støvfrie og kan let dispergeres og opløses i en væske.

15

Agglomereringen kan f.eks. finde sted i direkte forbindelse med en forstøvningstørring i et tørrekammer, idet de fine partikler -fines- recirkuleres tilbage til den ; våde zone omkring forstøveren, hvor partiklerne befugtes i 20 og agglomereres. Der kan dog også anvendes særskilte ag- ' glomereringskarare, der tilføres pulver, som på forhånd er tørret, og som ligeledes i den våde zone omkring en forstøver i agglomereringskammeret befugtes og agglomereres.

25 Som led i agglomereringsprocessen bringes partiklernes overflade, som nævnt, i en klæbrig tilstand, og de vil derfor være tilbøjelige til at sætte sig som en belægning på kammervæggen, hvis de rammer denne. Dette ville kunne føre til, at ofte kostbare produkter gik til spilde, og 30 at kammeret hyppigt måtte undergå besværlige og kostbare indvendige afrensninger.

Af disse grunde er det derfor nødvendigt at bygge kamre af denne art så store, at kammervæggen holdes i behørig 35 afstand fra agglomereringszonen. Dette medfører, at kamrene bliver kostbare at fremstille og kommer til at lægge DK 175962 B1 3 beslag på uforholdsmæssig megen plads i produktionsanlægget. Desuden er det vanskeligt helt at undgå, at der alligevel i et eller andet omfang er partikler, som når ud til beholdervæggen og klæber sig fast på denne.

5 * En løsning på disse problemer kunne bestå i, at der i hvert fald omkring agglomereringszonen anbringes en fleksibel væg, som successivt deformeres lokalt således, at eventuelle belægninger på væggen løsnes og falder af.

10 Derved ville væggen blive selvrensende.

En sådan fleksibel væg kendes fra tysk fremlæggelsesskrift nr. 21 50 708 og US patent nr. 3 887 166, der imidlertid ikke omhandler agglomereringskamre, men appa-15 rater til kontinuerligt at blande pulverformige faste stoffer med en væske eller granulere sådanne stoffer ved at blande dem med en væske. Herunder forskydes et antal gruppevis anbragte ruller op og ned langs bagsiden af en væg, som derved successivt deformeres med indbugtninger, 20 der forløber i bueform langs periferien, og indadvendende vulster, som strækker sig langs frembringere mellem disse indbugtninger. En eventuel belægning, som måtte have sat sig fast på den fleksible væg, vil derfor under drift blive bøjet af indbugtningerne og vinkelret herpå trykket 25 sammen af vulsterne. Denne samtidige påvirkning løsner effektivt belægningen fra væggen, der således automatisk renser sig selv.

Udover den fleksible væg er de to ovennævnte kendte blan-30 de- og granuleringsapparater forsynet med en rotor med blade, som i begge tilfælde alene tjener til at blande og granulere de pulverformige faste stoffer. Bladene i den i US patentet beskrevne rotor er indstillelige for derved at kunne indvirke på den resulterende blandings egenska-35 ber, granulaternes størrelse og stoffernes opholdstid i apparatet.

i DK 175962 B1

Fra dansk patentansøgning nr. 3969/83 kendes desuden et apparat med et kammer, som ligeledes er udstyret med en fleksibel væg, men som i dette tilfælde er beregnet til 5 at behandle støvholdige gasser, hvori der indsprøjtes en væske til at afkøle og/eller på anden måde konditionere eller reagere med gasserne. Den fleksible væg er hængt op i kammerets top i forholdsvis lille afstand fra kammervæggen. Under drift sendes en pulserende gas og/eller væ-10 skestrøm ind i det ringformede mellemrum mellem kammervæggen og den fleksible væg, der derved skulle blive sat i en form for bølgende bevægelse.

Fælles for de tre ovennævnte kendte konstruktioner er, at 15 de i intet tilfælde er beregnet til agglomerering af pul-verformige partikler og i intet tilfælde kan anvendes til dette formål. De bevægelser, som de respektive fleksible vægge udfører, er af en art, der alene er i stand til at få eventuelle belægninger til at skalle af i form af 20 større eller mindre flager eller klumper, som ville falde ned i agglomeraterne og blive blandet med disse, således at det resulterende produkt ville blive uanvendeligt eller i hvert fald ikke komme til at leve op til de kvalitetskrav, som må stilles til produkter af denne art.

25

Det er derfor formålet med opfindelsen at anvise et ag-glomereringskammer af den indledningsvis nævnte art, hvis fleksible væg styres i et sådant bevægelsesmønster, at klæbrige pulverformige partikler, som rammer væggen, ag-30 glomereres og afstødes i form af agglomerater af ønsket størrelse og kvalitet.

Dette formål opnås ved det nye og særegne ifølge opfindelsen, hvorved midlerne til at deformere den fleksible 35 væg består af et elastomert underlag, som berører væggens

yderside og indeholder et antal hulrum, der enkelt- eller J

i

J

j ______-_ i DK 175962 B1 5 gruppevis er tilsluttet hver sin fluidkilde med et cyklisk varierende fluidtryk, og cyklerne for i hvert fald én fluidkildes vedkommende er faseforskudt i forhold til de øvrige fluidkilders cykler. På denne måde sættes den 5 fleksible væg i bølgende bevægelse med stående eller vandrende bølger af forudbestemte højde og bredde. Klæbrige pulverformige partikler, der afsættes på væggen, vil derfor blive presset sammen og agglomereret, når væggen bevæger sig ned i en bølgedal, og de dannede agglomerater 10 brækket fra hinanden og stødt af, når væggen efterfølgende rejser sig i en bølge top. Kammeret kan bygges med en meget lille diameter, da dets væg nu ikke længere behøver at have en stor radial afstand fra forstøvningszonen, men tværtimod med fordel kan anbringes tæt ved denne.

15

Det bliver muligt med opfindelsen er at udforme kammeret med en mere kompakt konstruktion end hidtil kendt under bibeholdelse af maximal kapacitet.

20 Den fleksible væg tjener således i denne kontekst ikke alene til at holde kammerets inderside selvrensende, men i den indgår yderligere direkte som et betydningsfuldt led i selve agglomereringsprocessen. For at fremme denne effekt og derved forøge kammerets agglomereringskapacitet 25 kan kammeret med fordel være udstyret med en rotor, som har en med kammeraksen koaksial aksel, hvorpå der er anbragt et antal arme, som strækker sig ud mod kammerets væg. Rotoren sætter gassen i kammeret i kraftig cirkula- ' tion, hvorved partiklerne i gassen bliver påvirket af en 30 tilsvarende stor centrifugalkraft, som sikkert og effektivt slynger partiklerne ud på væggen. De samtidigt dannede strømninger og turbulenser i gassen er 1’ sig selv medvirkende til at fremme agglomereringen. I et vist omfang vil partiklerne desuden blive agglomereret, når de 35 rammes direkte af rotorens arme. Det bliver herved mu- , i 6 DK 175962 B1 ligt, at udnytte agglomereringseffekten på den fleksible væg optimalt og derved forøge kapaciteten af kammeret.

Agglomereringsgraden, samt agglomeraternes størrelse og 5 kvalitet kan på forskellig måde påvirkes ved passende udformning af armene. Disse kan eksempelvis have form som j · blade, der danner en vinkel’ med omdrejningsretningen.

Denne vinkel kan være regulerbar under drift, men også være fastlagt på forhånd, når bladene er fast anbragt på 10 rotorens aksel.

Kamre af denne art afsluttes almindeligvis forneden af en konisk tragt med en så lille topvinkel, at produkterne uhindret kan glide ned langs tragtens inderside til et 15 udløb eller en fluid bed, som er anbragt nederst i trag- I

ten. Denne spidse tragt optager en betydelig del af kammerets samlede byggehøjde, og i mange tilfælde mere end 50 %. Ved at anbringe den fleksible væg tæt omkring forstøvningszonen kan kammeret udformes med en meget lille 20 diameter. Ved at erstatte den spidse koniske tragt med en plan eller svagt skrånende bund kan kammerets samlede højde reduceres til højden af kammerets cylindriske del, hvori den egentlige proces finder sted. I dette tilfælde kan den fleksible væg udstrækkes til også at dække bun- i 25 den, som derved kan tåle at blive ramt af klæbrige partikler, som agglomereres og afstødes på samme måde som på i den cylindriske del af den fleksible væg. Også bunden kan derfor anbringes tæt ved agglomereringszonen, således at kammerets cylindriske del kun behøver at have en så stor 30 vertikal udstrækning, som er nødvendig for at kunne-gennemføre processen. Tilstedeværelsen af den fleksible- væg langs såvel kammerets vertikale indvendige side- som dens bund medfører således samlet, at kammeret kan udformes med en ekstrem kompakt konstruktion.

35 ! DK 175962 B1 7 Når kammeret på denne måde forneden afsluttes af en plan eller svagt skrånende bund, som er beklædt med den fleksible væg, kan gassens og produktets afgangsåbning med fordel være anbragt i sidevæggen i tilslutning t'il bun-5 dens fleksible væg, og bølgerne i denne være vandrende bølger, der løber hen mod udgangsåbningen. Bundens fleksible væg kommer derved til at fungere som en transportør, der fører agglomeraterne ud af kammeret.

10 Ved en fordelagtig udførelsesform kan hulrummene i den fleksible vægs underlag i ubelastet tilstand have form som i hovedsagen rektangulære kanaler, som på tværs er anbragt i mindst én række langs den fleksible væg, og kanalerne i rækken kan være opdelt i grupper, som er til-15 sluttet hver sin fluidkilde, hvorved kanalerne i én grup- i pe er adskilt af en kanal fra hver af de andre grupper, og kanalerne i rækken veksler og fluidkildernes cykler er faseforskudt i samme gruppevise rækkefølge. Denne konstruktion medfører, at bølgemønstret på den fleksible væg 20 kan styres præcist som ønsket, og at væggen derfor kan producere agglomerater, som har den foreskrevne størrelse og kvalitet.

Efter behov kan kanalerne forløbe på forskellig måde i 25 den fleksible vægs underlag. Således kan kanalerne forløbe langs skruelinier, hvorved kanalernes tilslutning til fluidkilderne bliver særlig enkel. I andre tilfælde kan kanalerne med fordel løbe langs en vertikal linie eller med en hældning i forhold til en sådan vertikal linie.

30

Ved en særlig fordelagtig udførelsesform, kan kanalerne være dannet af elastomere slanger, som i ubelastet tilstand har et i hovedsagen rektangulært tværsnit og er anbragt side om side. Disse slanger kan eksempelvis være 35 vundet op langs skruelinier og være understøttet af en fast ydervæg i kammeret. Eventuelt kan slangerne yderli- DK 175962 B1 8 gere være fastklæbet på denne ydervæg. Mellem slangerne og den fleksible væg kan der desuden virke et undertryk til vedvarende at holde den fleksible væg sikkert i anlæg mod slangerne.

5

Den fleksible væg kan bestå af en elastomer membran, som har en glat inderside med en lille friktionskoefficient, der effektivt sikrer, at de dannede agglomerater kan slippe væggen.

10

Det skal endvidere nævnes at ifølge opfindelsen kan kanalerne i kammeret i ubelastet tilstand have en højde på mellem 10 og 200 mm, fortrinsvis mellem 10 og 50 ram, og en bredde på mellem 0 og 50.

15

Endvidere kan den fleksible væg have en glat inderside med lille friktionskoefficient. Den fleksible væg kan også have en tykkelse på mellem 0,1 og 10 mm, fortrinsvis mellem 0,5 og 1 mm. I den fleksible væg og underlaget kan 20 der virke undertryk. Det skal også nævnes at fluidet kan være en væske, f.eks. vand. Fluidet kan endvidere være en gas, f.eks. luft.

Ifølge opfindelsen kan fluidtrykket endvidere variere 25 mellem et tryk på mellem 0 og 7 bar absolut, fortrinsvis mellem 0 og 2 bar absolut. Desuden kan cyklerne have en . længde på mellem 0 og 5 min, fortrinsvis mellem 1 og 2 min.

30 Kammeret kan være udstyret med en rotor, som har en med kammeraksen koaksial aksel, hvorpå der er anbragt et antal arme, som strækker sig ud mod kammerets væg. Desuden kan armens yderender have en afstand til kammerets væg på mellem 0,1 og 20 mm, fortrinsvis mellem 0,3 og 10 mm, og 35 armene kan være anbragt i sæt med indbyrdes afstand langs akslen.

DK 175962 B1 9

Hver arm kan i tværsnit være symmetrisk omkring et tan-gentialplan til den omdrejningsflade, som armene beskriver under rotationen. Yderligere kan hver arm være udfor-5 met som et blad, der danner en positiv vinkel med omdrej-' ningsretningen.

Det skal også nævnes, at armene kan være udformet som blade, og at nogle af disse danner en positiv vinkel og 10 andre en negativ vinkel med omdrejningsretningen.

Endvidere kan armene være udformet som blade, der skiftevis danner en positiv og negativ vinkel med omdrejningsretningen .

15 Når der er tale om at rotoren er forsynet med flere sæt arme af form som blade, kan bladene i mindst ét af de øverste sæt danne en positiv vinkel med omdrejningsret- i ningen, og bladede kan i mindst ét af de nederste sæt i 20 danne en negativ vinkel med omdrejningsretningen.

Hvis rotorens arme har form som blade, kan bladenes vinkelstilling være regulerbar under drift.

25 Agglomereringsprocessen kan i sig selv fremmes ved at anvende et fluid med en så lav temperatur, at temperaturen på den fleksible vægs inderside kommer under dugpunktet i i kammeret. Dette medfører, at der kondenseres væske på den fleksible væg, som derved bliver fugtig. Denne fugt bi-30 drager til at gøre de pulverformige partiklers overflade klæbrig, således at de lettere bindes sammen til agglome-rater. Ønskes en hurtig tørring af agglomeraterne påden fleksible væg, kan i stedet anvendes et fluid med en så høj temperatur, at væggens inderside holdes passende 35 varm. De to metoder kan hensigtsmæssigt kombineres, idet der anvendes et koldt fluid til væggens cylindriske del DK 175962 B1 10 og et varmt fluid til den del, der dækker bunden. På denne måde fremmes agglomereringen på væggens cylindriske j del, samtidigt med at de dannede agglomerater undergår en i j hensigtsmæssig eftertørring på bunden, medens den"fleksi- I 5 ble væg på denne transporterer agglomeraterne ud af kam- I meret.

i

Kammeret kan alene tjene til at agglomerere pulverformige partikler, som særskilt føres ind i kammeret og befugtes 10 i dette af en væske, som uden noget selvstændigt tørstof- indhold tilføres forstøveren. Tørstoffet kan imidlertid også helt eller delvist tilføres sammen med væsken, således som det er tilfældet med egentlige forstøvningstørringskamre. I mange tilfælde kan de to metoder med fordel 15 kombineres.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor, idet der beskrives alene eksempelvise udførelsesformer og angives yderligere fordelagtige egenskaber og virkninger under hen- : 20 visning til tegningen, hvor fig. 1 viser, skematisk set fra siden i snit, en første udførelsesform for et agglomereringskammer ifølge opfindelsen med en fleksibel væg og en spids konisk bund, 25 fig. 2 skematisk set fra siden i snit, en anden udførelsesform for et agglomereringskammer ifølge opfindelsen med en fleksibel væg og en flad bund, 30 fig. 3 skematisk set fra siden i snit, en tredie udførel-sesforra for et agglomereringskammer ifølge opfindelsen med en fleksibel væg, en flad bund og en rotor;- 1 fig. 4 et udsnit af den i fig. 3 viste rotor i større må- 35 lestok, DK 175962 B1 11 fig. 5a-d et snit i større målestok gennem en første ud-førelsesform for en fleksibel væg i kammeret ifølge opfindelsen med fluidkamre i fire forskellige situationer, 5 fig. 6 kurver, der afbilder trykforløbet i de til den i fig. 5a-d hørende kanaler, fig. 7a-d et snit i større målestok gennem en anden udførelsesform for en fleksibel væg i kammeret ifølge opfin-10 delsen med fluidkamre i fire forskellige situationer, fig. 8 kurver, der afbilder trykforløbet i de til den i fig. 7a-d hørende kanaler, 15 fig. 9 et brudstykke, set i snit i større målestok, af det nederste venstre hjørne af det i fig. 2 viste kammer med en agglomererende fleksibel væg, fig. 10 et brudstykke, set i perspektiv, af en første ud-20 førelsesform for et til den fleksible væg hørende underlag i form af elastomere slanger, som er vundet op langs skruelinier, og fig. 11 et brudstykke, set i perspektiv, af en anden ud-25 førelsesform for et til den fleksible væg hørende underlag i form af elastomere slanger, som vertikalt er anbragt side om side. 1 Når kammeret nedenfor beskrives og på tegningen er vist i 30 en vertikal stilling, dvs. med en vertikal akse, skal dette alene forstås som værende eksempelvis. I mange tilfælde vil det være praktisk at anbringe kammeret på denne måde, men i andre tilfælde vil det passe bedre ind i pro-duktionen og det tilhørende produktionsanlæg, hvis kamme- .

35 ret anbringes med en horisontal eller skråtstillet akse. · DK 175962 B1 12 I fig. 1 ses en første udførelsesform for et agglomere-ringskammer ifølge opfindelsen. Kammeret, som i sin helhed er angivet med henvisningstallet 1, omfatter en øvre cylindrisk del 2, som går over i en nedre konisk* del 3. ; 5 Under denne koniske del 3 er der anbragt en sluse 4 til j udtag af det færdige produkt. Tørstof i form af pulverag- j tige partikler (ikke vist) opbevares i en forrådsbeholder 5 og tilføres kammeret via en anden sluse 6 og en tørstoftilgang 7. For at de pulveragtige partikler kan bin-10 des sammen til større partikler i agglomereringskammeret må kammeret desuden tilføres en væske, f.eks. vand til at befugte partiklerne og bringe deres overflade i en klæbende tilstand. Denne væske tilføres via en væsketilgang 8 til en centrifugalforstøver 9, som bringes til at rote-15 re med meget stor hastighed ved hjælp af en motor 10, således at væsken forstøves til meget fine dråber, der slynges udefter mod kammerets væg, som er beklædt med en fleksibel væg 11, hvis nærmere indretning og funktion vil blive beskrevet senere.

20

Kammeret er desuden udstyret med en gastilgang 12 til via en gasfordeler 13 at føre en gas, f.eks. varm luft ind i kammeret til tørring af det agglomererede produkt. Gassen og den væske, som den under processen har optaget, ledes 25 atter ud af kammeret via en gasafgang 14.

Fig. 2 viser en anden udførelsesform for et agglomere-ringskammer ifølge opfindelsen. Dette kammer, som i sin helhed er angivet med henvisningstallet 15, svarer i ho-30 vedsagen til det i fig. 1 viste kammer 1, og ens dele er derfor angiver med samme henvisningstal. Kammeret 1 vist i fig. 1 har imidlertid en bund i form af den nedre koniske del 3, som nødvendigvis må være meget spids for at tillade de færdige agglomerater uhindret at glide ned af 35 konussens sider under påvirkning af tyngdekraften. Konussens lille topvinkel modsvares af en tilsvarende stor 13 DK 175962 B1 byggehøjde, og den i fig. 1 viste konstruktion har derfor en langt større byggehøjde end det i fig. 2 viste kammer, som er forsynet med en plan bund 16. Den fleksible væg 11 er i dette tilfælde også trukket henover bunden 16. I 5 kammerets cylindriske del 2 er der i tilslutning til bunden 16' s fleksible væg 11 anbragt en kombineret gas- og produktafgang 17.

Fig. 3 viser endeligt en tredie udførelsesform for et agio glomereringskammer ifølge opfindelsen. Dette kammer, som i sin helhed er angivet med henvisningstallet 18, svarer i hovedsagen til det i fig. 1 og 2 viste kammer, og der er derfor også i dette tilfælde anvendt samme henvisningstal for ens dele. Kammeret 18 er i princippet iden-15 tisk med det i fig. 2 viste kammer, men er nu yderligere forsynet med en rotor 19, som består af en rotoraksel 20 med et antal udadragende blade 21 og sættes i omdrejninger på op til 3000 o/min ved hjælp af en motor 22. Også denne rotors nærmere indretning og funktion vil senere 20 blive forklaret.

Som vist i fig. 1, 2 og 3 og beskrevet ovenfor er oven nævnte tre udførelsesformer for agglomeringskamre udstyret med centrifugalforstøvere til forstøvning af væsken.

25 Denne forstøvning kan dog inden for opfindelsens ramme lige så godt finde sted ved hjælp af andre metoder, som f.eks. tostofdyser, trykdyser eller ultralyd.

I fig. 5a-d er en første udførelsesform for den fleksible 30 væg afbildet i forskellige situationer. Inderst består væggen af en membran 23, som kan bestå af gummi eller en elastomer plast og kan have en tykkelse på eksempelvis mellem 0,1 og 10 mm. På den mod kammerets rum vendende side har denne elas.tomere membran 23 fortrinsvis en meget 35 glat overflade. Membranen ' 23 støttes på ydersiden af et underlag, som i sin helhed er angivet med henvisningstal- __i 14 DK 175962 B1 let 24. Dette underlag er bygget op af en række slanger, som ligger side om side og i ubelastet tilstand kan have en højde på eksempelvis mellem 10 og 200 mm og en bredde på eksempelvis mellem 0 og 50 mm. Også disse slanger er 5 fremstillet af gummi eller en elastomer plast. Disse slanger afgrænser to grupper kanaler 25a, 25b, som er tilsluttet hver sin trykfluidkilde (ikke vist). Trykflu-idkildernes tryk varierer cyklisk på den måde, som er illustreret med kurverne i fig. 6, hvor trykket i kanalerne 10 25a er vist med fuldt optrukket streg og trykket i kana lerne 25b med punkteret streg. Trykket i kanalerne kan eksempelvis variere mellem 0 og 7 bar absolut. Det cyklisk varierende tryk i kanalerne 25a, 25b medfører, at de skiftevis pumpes op og suges ind i et ganske bestemt møn-15 ster, der som vist i fig. 5a-d har karakter af stående bølger, der gennemløber en fuld cyklus på eksempelvis mellem 0 og 5 min, fortrinsvis mellem 1 og 2 min. For at undgå, at membranen 23 under denne bølgebevægelse slipper kontakten med underlaget 24, kan der mellem disse to dele 20 med fordel virke et undertryk. Membranen kan imidlertid også være limet fast på underlaget 24's slanger, der ligeledes indbyrdes kan være limet sammen.

Fig. 7a-d viser en anden udførelsesform for en fleksibel 25 væg i kammeret ifølge opfindelsen. Membranen 23 understøttes i dette tilfælde af et underlag 26, der lige som den i fig. 5a-d viste konstruktion er opbygget af elastomere slanger, men i dette tilfælde med henholdsvis en forreste- og bageste række kanaler 27a, 27b; 28a, 28b, 30 som gruppevis er forbundet med hver sin trykfluidkilde (ikke vist) . Dette tryk varierer cyklisk på samme måde som ved den i fig. 5a-d viste udførelsesform· mellem eksempelvis 0 og 7 bar. Variationerne illustreres af de i fig. 8 viste kurver, hvor de øverste kurver viser varia-35 tionerne i de forreste kanaler 27a, 27b, og de nederste i de bageste kanaler 28a, 28b, og de med fuldt optrukket j i i ________ i DK 175962 B1 15 streg viste kurver angiver trykket i henholdsvis kanalerne 27a, 28a og de med punkteret streg viste kurver i henholdsvis kanalerne 27b, 28b. Den kombinerede virkning af disse trykvariationer medfører, at membranen 23 sættes i 5 en regelmæssig bølgende bevægelse, men nu med vandrende bølger.

I fig. 9 ses i større målestok et tværsnit af en detalje af det nederste venstre hjørne i den i fig. 2 viste anden 10 udførelsesform for et agglomereringskammer ifølge opfindelsen. Yderst er kammeret bygget op af en cylindrisk væg 29 og en plan bundvæg 30. I hjørnet mellem disse vægge ! i

strækker der sig en ribbe 31. Væggene 29, 30 og ribben 31 I

i kan eksempelvis være fremstillet af rustfrit stål. Ind-15 vendigt er kammeret beklædt med en fleksibel væg, som i dette tilfælde er af den i fig. 7a-d viste art, med to rækker gruppevist opdelte kanaler henholdsvis 27a, 27b; 28a, 28b.

20 Når agglomereringskammeret er i drift, vædes de pulver-formige partikler, som fra forrådsbeholderen 5 tilføres kammeret via slusen 6 og tørstof tilgangen 7 af de fint forstøvede væskedråber, som forstøveren 9 sender ud i kammeret i retning mod den fleksible væg. Derved bliver 25 de pulverformige partiklers overflade klæbrig, og når partiklerne rammer den fleksible væg vil de derfor sætte sig på denne som en belægning, der i sin helhed er angivet med henvisningstallet 32. Som det umiddelbart ses, vil belægningen 32 blive komprimeret, når membranen 23 30 løber ned i en bølgedal. Dette medfører, at partiklerne i belægningen bindes sammen til agglomerater. Når membranen 23 efterfølgende rejser sig i bølgetoppe 34, strækkes belægningen, og de dannede agglomerater brækkes fra hinanden og løsnes herunder fra membranen 23's glatte overfla-35 de.

DK 175962 B1 16

Den fleksible væg er således ikke alene selvrensende, roen direkte i stand til selvstændigt at danne agglomerater på dens bølgende overflade. De agglomerater, som dannes på den vertikale del af den fleksible væg, falder ned på den 5 del af den fleksible væg, som beklæder kammerets bund. Da også denne del af den fleksible væg er agglomererende, kan kammerets bund anbringes i forholdsvis lille afstand fra forstøveren. Derved udsættes også bunden for at blive ramt af pulverformige partikler, der som vist i fig. 9, 10 agglomereres i bølgedalene og løsnes på bølgetoppene. Bundfladen bidrager således positivt til at forøge kammerets agglomereringskapacitet. ! i i

Underlaget til den i fig. 9 viste fleksible væg er.af den 15 art, som er forsynet med to rækker kanaler, som i drift danner vandrende bølger i membranen 23. Disse vandrende bølger løber i det i fig. 2 og 9 viste tilfælde i pilens retning hen mod den kombinerede gas- og produktafgang 17 og virker derfor som en transportør, der fører de færdige 20 agglomerater ud af kammeret via afgangen 17, idet bølgerne successivt skubber agglomeraterne foran sig hen mod denne afgang. Konstruktionen med også at trække den fleksible væg hen over kammerets bund og gøre denne plan, idet der vælges en fleksibel væg med bølger, som vandrer 25 og transporterer agglomeraterne hen til kammerets gas- og produktafgang, bevirker således ikke alene, at kammerets agglomereringskapacitet forøges, men også, at kammerets byggehøjde kan reduceres i betydeligt omfang i forhold til den i fig. 1 viste konstruktion, som er forsynet med 30 en lang, spids konisk tragt til at lede agglomeraterne ud af kammeret.

Kammerets kapacitet kan forøges yderligere ved hjælp af den i fig. 3 viste rotor 19. Under drift sætter denne ro-35 tor gassen i kammeret i kraftig cirkulation, hvorved de ! i pulverformige partikler i gassen slynges ud på væggen af DK 175962 B1 17 centrifugalkraften og agglomereres. Desuden vil der opståen sekundær agglomerering i de turbulente strømninger, som rotoren sætter gassen i. Yderligere vil partikler, som direkte rammes af rotorens blade 21 blive agglomere-5 ret.

Bladene er, som vist i fig. 3 og 4, anbragt sætvis med indbyrdes afstand langs akslen 20 og en afstand til den fleksible væg på eksempelvis mellem 0, 1 og 10 mm. Den 10 vinkel ψ, som bladene danner med et plan, som står vinkelret på akslen 20, har stor betydning for agglomere-ringsprocessen. Når bladene, som vist i fig. 3 og 4 alle danner en positiv vinkel med omdrejningsretningen, virker rotoren som en aksialventilator, der sender en kraftig 15 central gasstrøm ned gennem kammeret. Dette kan i nogle tilfælde være fordelagtigt, medens der i andre tilfælde ønskes en mindre kraftig nedadrettet central gasstrøm og til gengæld en stærkere hvirveldannelse med stor turbulens til fremme af agglomereringen. En sådan strømnings-20 tilstand kan opnås ved eksempelvis at lade nogle af bladene danne en positiv vinkel og andre en negativ vinkel med omdrejningsretningen, eller at lade bladene i det øverste sæt danne en positiv vinkel med omdrejningsretningen og bladene i det nederste sæt en negativ vinkel 25 med omdrejningsretningen. På denne måde vil der opstå modsat rettede gasstrømninger, der, når de mødes, danner en meget kraftig turbulens og drejes udefter i retning mod kammerets væg. En tilsvarende virkning opnås, når bladene skiftevis danner en positiv og negativ vinkel med 30 omdrejningsretningen. Ved at udforme bladene med et tværsnit, som er symmetrisk omkring et tangentialplan til den omdrejningsflade, som bladene beskriver under rotationen, vil rotorens virkning som aksialventilator helt være elimineret, og rotoren vil alene sætte gassen i en hvirvlen-35 de og turbulent strømning.· DK 175962 B1 18

Strømningsforløbet i kammeret øver en betydelig indflydelse på agglomereringsprocessen og kvaliteten af de resulterende agglomerater. Dette strømningsforløb kan nøje styres, når rotoren er indrettet således, at dens blade 5 løbende kan justeres under drift.

Fig. 10 viser et brudstykke set i perspektiv af en første udførelsesform for et underlag til en fleksibel væg i kammeret ifølge opfindelsen. Underlaget, som i sin helhed 10 er angivet med henvisningstallet 35 er bygget op af elastomere slanger 36a, 36b; 37a, 37b, som i ubelastet tilstand har et rektangulært tværsnit. Slangerne er anbragt side om side i to rækker, idet slangerne i den ene række vertikalt er forskudt det halve af en slanges højde i 15 forhold til slangerne i den anden række. Konfigurationen og kanalernes gruppevise opdeling svarer til den i. fig.

7a-d viste, og underlaget 35 vil således tilsvarende under drift generere vandrende bølger. Hver slange er vundet op langs en skruelinie, der løber fra underlagets 20 nedre til underlagets øvre kant. Denne konstruktion indebærer, at antallet af kanaler i underlaget reduceres til få meget lange kanaler eller slanger, som forenkler og nedsætter antallet af fluidkildernes tilslutninger til underlaget. Konstruktionen er særlig velegnet til kamme-25 rets cylindriske del.

Fig. 11 viser et brudstykke set i perspektiv af en anden udførelsesform‘ for et underlag til en fleksibel væg i kammeret ifølge opfindelsen. Også i dette tilfælde er un-30 derlaget bygget op af elastomere slanger 39a, 39b; 40a, 40b, som i ubelastet tilstand har et rektangulært tværsnit. Slangerne er anbragt side om side i to -rækker på samme måde som i det i fig. 10 viste underlag, men forløber vertikalt mellem underlagets over- og underkant. Også 1 35 dette underlag vil generere vandrende bølger i den elastomere membran, hvorpå agglomeraterne dannes, men bøl- 19 DK 175962 B1! gerne forløber nu i længderetningen langs membranens frembringere. Dette kan være fordelagtigt, når underlaget anvendes i et skråtstillet agglomereringskammer, da denne konstruktion tillader de resulterende agglomerater uhin-5 dret af tværgående bølger at glide ned langs membranens skrå inderside.

I udfoldet tilstand vil den i fig. 11 viste anden udførelsesform være velegnet til at lægge oven på den plane 10 bund i de i fig. 2 og 3 viste aggloraereringskamre. Slangerne skal da i længderetningen anbringes på tværs af gas- og produktafgangen 17, og bølgerne vandre hen mod denne. Foruden at deltage i agglomereringsprocessen vil en elastomer membran med et underlag af den i fig. 11 vi-15 ste art 38 derfor samtidigt komme til at virke som en transportør, der sikkert og effektivt fører de færdige agglomerater ud af kammeret.

Hulrummene, kanalerne eller slangerne kan gruppevis være 20 tilsluttet de respektive fluidkilder via hver sin manifold (ikke vist). Fluidet, der eksempelvis kan være luft eller vand kan alene tjene som medium til at deformere den fleksible væg. I dette tilfælde kan tilslutningerne med fordel finde sted i den ene ende af eksempelvis hver 25 slange. Fluidet vil da i hovedsagen blot under drift pulsere frem og tilbage i slangen og snart indtage samme temperatur som den fleksible væg. Det anvendte fluid vil dernæst ikke have nogen indflydelse på temperaturforløbet på den fleksible væg. Dette temperaturforløb bestemmes 30 alene af produktionsparametrene inde i kammeret, herunder især temperaturerne af gassen, væsken og de pulverformige partikler. · -

Anderledes stiller det sig, hvis fluidets temperatur, som 35 tidligere omtalt, skal medvirke til at styre agglomereringsprocessen på den fleksible væg. I dette tilfælde kan DK 175962 B1 20 den ene ende af eksempelvis en slange være forbundet med en overtrykskilde og den anden med en undertrykskilde, hvorved der med overtryk og undertryk skal forstås i forhold til et middeltryk. Derved vil det fluid, som står i 5 slangen, successivt blive erstattet af ny frisk fluid, som på denne måde vedvarende kan holde væggen på den tilstræbte temperatur ved enten at optage eller afgive varme til væggen.

10 Fig. 5a-d og fig. 7a-d viser to foretrukne udførelsesformer for et underlag til en fleksibel væg i kammeret ifølge opfindelsen. Det i fig. ,-5a-d viste underlag udmærker sig ved sin enkle og billige konstruktion. De genererede bølger er stående, og dette medfører, at membranen 23 ik-15 ke deformeres fuldstændig ens på tværs af bølgerne. Membranen deformeres således mest i bølgernes midterområde og i mindre grad i overgangsområdet mellem bølgerne. Derved dannes der agglomerater, som har en ret uens størrelse, og dette kan i nogle tilfælde være en fordel, da de 20 færdige agglomerater derved kan pakkes tættere sammen.

Det i fig. 7a-d viste underlag 26 med to rækker slanger deformerer derimod membranen 23 fuldstændig ensartet med vandrende bølger. Derved opnås et produkt med agglomerater af mere ensartet størrelse.

25

Opfindelsen er imidlertid ikke begrænset til de to i fig.

5a-d og fig. 7a-d viste udførelsesformer med henholdsvis én og to rækker kanaler eller slanger. Alt efter den bølgedannelse, som ønskes på membranen 23, kan der således 30 være både tre og flere rækker kanaler eller slanger, og kanalerne i hver række kan være opdelt i mere end to grupper. For at opnå en regelmæssig bølgebevægelse er det vigtigt, at kanalerne i en gruppe er adskilt af en kanal fra hver af de andre grupper, og at kanalerne i rækken 35 veksler og fluidkildernes cykler er faseforskudt i samme gruppevise rækkefølge. j DK 175962 B1 21 I samtlige ovenfor beskrevne og på tegningen viste udfø-relsesformer for den fleksible vægs underlag har hulrummene eller kanalerne i dette haft ens tværsnit. -Der kan 5 dog uden videre inden for opfindelsens ramme tænkes udførelsesformer, hvor hulrummene eller kanalerne i hver række og/eller række for række i hvert fald delvist har forskelligt tværsnit med henblik på derved at generere præcist det bølgemønster, som ønskes på den fleksible væg.

Claims (9)

1. Kammer (1, 15, 18) til fremstilling af et agglomereret 5 produkt, og som er udstyret med en eller flere tilgange (7) til at føre et tørstof i eksempelvis pulverform ind i kammeret {1, 15); en eller flere væsketilgange (8) til at føre en væske ind i kammeret; en i dette anbragt forstøver {9) til i form af fine dråber at bringe væsken 10 i forstøvet tilstand; en gastilgangskanal (12) til at tilføre kammeret en gasstrøm; en gasafgangskanal (14) til at lede gassen ud af kammeret; og en produktafgang (4, 17. til at lede det agglomererede produkt ud af kammeret, hvorved dettes rum i hvert fald i en zone omkring 15 forstøveren er afgrænset af en fleksibel væg (11), og der uden om denne er anbragt midler til under drift at deformere væggen, kendetegnet ved, at deformationsmidlerne består af et elastomert underlag (24, 26), som berører væggens yderside og indeholder et 20 antal hulrum (25a, 25b; 27a, 27b; 28a, 28b), der enkelt eller gruppevis er tilsluttet hver sin fluidkilde med et cyklisk varierende fluidtryk, og cyklerne for i hvert fald én fluidkildes vedkommende er faseforskudt i forhold til de øvrige fluidkilders cykler. 25

2. Kammer (15, 18) ifølge krav 1, kende tegnet ved, at kammeret (15) har en plan, horisontal eller forholdsvis svagt skrånende bund og en i kammerets (15, 18) væg i tilslutning til bunden anbragt 30 afgangsåbning (17) til det agglomererede produkt og gassen; at denne bund er dækket af den fleksible væg (11); og at deformationsmidlerne er indrettet til at sætte i hvert fald denne del af væggen i bølgende bevægelse med vandrende bølger, som løber hen mod 35 afgangsåbningen (17). DK 175962 B1 23

3. Kammer (1, 15, 18) ifølge krav 1 eller 2, ken detegnet ved, at den fleksible væg består af en elastomer membran (24, 26).

4. Kammer (1, 15, 18) ifølge et eller flere af kravene 1- 3, kendetegnet ved, at hulrummene i ubelastet tilstand har form som i hovedsagen rektangulære kanaler, der på tværs er anbragt i mindst én række langs den fleksible væg. 10

5. Kammer ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendetegnet ved, at kanalerne i rækken er opdelt i grupper, som er tilsluttet hver sin fluidkilde, og at kanalerne i én gruppe er adskilt af en kanal fra 15 hver af de andre grupper, hvorved kanalerne i rækken veksler og fluidkildernes cykler er faseforskudt i samme gruppevise rækkefølge.

6. Kammer ifølge et eller flere af kravene 1-5, 20 kendetegnet ved, at kanalerne i hver række er opdelt i to grupper.

7. Kammer ifølge et eller flere af kravene 1-6, og hvor der findes mindst to rækker kanaler med ens tværsnit, 25 kendetegnet ved, at tværsnittenes midte i den ene række ligger midt mellem tværsnittene i den nabostillede række.

8. Kammer ifølge et eller flere af kravene 1-7, 30 kendetegnet ved, at der findes to kanalrækker, som hver er opdelt i to grupper, og at de til hver række hørende fluidkilders cykler er faseforskudt med ækvidistante tidsintervaller i forhold til cyklerne for den nærmest liggende gruppe i den 35 nabostillede række. DK 175962 B1 2 4

9. Kammer ifølge et eller flere af kravene 1-8, kendetegnet ved, at kanalerne hver forløber langs en skruelinie med en stigning, som svarer til afstanden mellem midten af to nabostillede kanaler i 5 rækken multipliceret med antallet af grupper i denne.