ES2198895T3 - Dispositivo y procedimiento para hinchar materia en grano. - Google Patents
Dispositivo y procedimiento para hinchar materia en grano.Info
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Abstract
La invención se refiere a un dispositivo (10) para inflar granos, especialmente cereales y legumbres, que consta de un dispositivo de calefacción (12) para precalentar los granos (19) y de un reactor de inflado (14) para inflar los granos (29). Con el fin de asegurar un calentamiento de los granos breve, eficaz y uniforme, el dispositivo de calentamiento (12) tiene un lecho fluido de chorro libre (16) sin flujo entrante en la parte inferior, en el cual un lote de granos (19) a ser calentados es expuesto a un medio gaseoso térmicamente conductor (25) durante un proceso de precalentamiento en forma discontinua, sincronizado con el proceso de inflado.
Description
Dispositivo y procedimiento para hinchar materia
en grano.
El invento hace referencia a un dispositivo para
hinchar materia en grano, de modo especial cereales y leguminosas,
con un sistema calefactor para el precalentamiento de la materia en
grano y con un reactor de hinchado para hinchar la materia.
El invento también hace referencia a un
procedimiento para hinchar materia en grano, especialmente cereales
y leguminosas, en que la materia primero es precalentada en un
sistema calefactor, y la materia caliente es luego conducida al
reactor de hinchado.
Se describe un dispositivo de esta clase y un tal
procedimiento en la patente DE-19.521.243 C1.
Como hinchado se entiende un método de
tratamiento para una materia en grano, de modo especial cereales o
leguminosas, que se vaporiza a presión y una vez eliminada
bruscamente la presión es repujada para mullir las masas. Estos
productos llegan al mercado, por ejemplo como trigo hinchado, arroz
hinchado, maíz hinchado, guisantes hinchados, etc. También pueden
tratarse otras materias en grano, como por ejemplo tabaco.
En los años treinta de este siglo las
instalaciones estaban conformadas de manera que la materia a tratar
se colocaba en un cilindro rotativo. Primero se calentaba la
materia dentro del cilindro rotativo con quemadores de gas, para
introducir luego vapor en el cilindro hasta que la presión de dicho
vapor alcanzase un determinado valor. A continuación se proseguía
con el calentamiento mediante los quemadores de gas, hasta que
existiera una presión de aproximadamente 12 bar dentro del
cilindro. Entonces se procedía a una abertura repentina del
cilindro, con lo cual la materia quedaba repujada.
Dado que este proceso, que dura varios minutos,
exige un tiempo relativamente largo, en un posterior desarrollo de
esta tecnología se separaron el calentamiento previo y el verdadero
proceso de hinchado, de manera que tales procedimientos pudieran
ser realizados en paralelo.
En el documento antes citado, la materia a tratar
primero se calienta en una cámara térmica, y se somete allí a un
calentamiento previo de aproximadamente 100ºC. Desde la cámara
térmica, la materia es llevada a un almacén intermedio, donde
reposa la materia, hasta ser pasada al reactor de hinchado.
Se conoce un dispositivo parecido a través de la
patente GB-B-2.186.180. En el
mismo, la cámara térmica está conformada como cámara giratoria, que
es calentada por quemadores de gas desde el exterior. Mediante el
giro de la cámara térmica, la materia a calentar va pasando de
manera continua hasta caer en un recipiente intermedio en forma de
tolva, desde la cual es llevada mediante un alimentador de tornillo
al extremo superior de llenado del reactor de hinchado, donde pasa
de nuevo a una tolva intermedia.
Se conoce otra construcción, a través de la
patente EP-B-0.061.229, en que la
materia pasa a través de varias cámaras de recalentamiento con el
fondo de tamiz, para llegar finalmente a tolvas de las cuales la
materia precalentada es llevada al reactor de hinchado propiamente
dicho.
A través de la patente CH-656.779
A5 se conoce un dispositivo para acondicionar trozos de habas de
soja. Los trozos de habas de soja se arremolinan en un aparato de
lecho fluido, siendo alimentados a través de un fondo distribuidor
equipado con numerosas toberas. En el espacio de reacción hay
numerosas intercambiadores de calor que pueden ser calentados. El
aparato de lecho fluido trabaja de manera continua, es decir, los
trozos de soja son alimentados y sacados continuamente. El tiempo
de permanencia es del orden de 4 a 8 minutos.
La disposición de los intercambiadores de calor
dentro del espacio de reacción molesta el remolinado e
higiénicamente es arriesgado. La conformación constructiva del
fondo el distribuidor resulta cara, y el largo tiempo de
permanencia así como el funcionamiento continuo no son adecuados
para combinar con breves cadencias de trabajo, de 30 a 90 segundos,
del reactor de hinchado.
En la antes citada patente
DE-19.521.243 C1, el reactor de hinchado está
conformado de tal modo que se consigue una rápida y regular
distribución o transferencia del calor sobre la materia existente
en el reactor de hinchado, de manera que pueden lograrse ciclos de
hinchado muy cortos, del orden de 30 a 90 segundos.
Esto exige ahora especiales requisitos en la
velocidad y regularidad del precalentamiento de la materia
existente dentro de la cámara térmica conectada en serie.
Se consigue una impulsión indirecta de la materia
dentro de la cámara térmica con el calor, por ejemplo gracias a que
la pared de la cámara térmica en rotación es calentada con
quemadores de gas desde el exterior, y dicho calor transferido
desde la pared calentada a la materia, que se mueve sobre el costado
interior, necesita un cierto tiempo y conlleva elevadas pérdidas de
calor. Tampoco queda garantizada la regularidad del calentamiento,
dado que las masas de materia rotativas se mezclan de manera
relativamente incontrolada, de modo que puede suceder que las zonas
exteriores, que están mayor tiempo en contacto directo con la pared
caliente de la cámara térmica, quedan más calientes que las partes
de la masa de materia que no giran en la zona del núcleo.
Pero, un calentamiento lo más regular posible de
la materia es una condición básica para un buen producto hinchado
que sea regular, puesto que en la corta duración del calentamiento
en el reactor de hinchado no hay suficiente tiempo para compensar
por completo las diferencias de temperatura de la materia en el
lote.
Por consiguiente, el objeto del presente invento
es conseguir ayudar en este caso y mejorar en consecuencia un
dispositivo y un procedimiento del tipo citado inicialmente,
mediante los cuales pueda conseguirse un precalentamiento regular y
eficaz de la materia.
De acuerdo con el invento el objetivo se consigue
mediante un dispositivo cuyo sistema de calentamiento presenta un
lecho de chorro remolinado sin fondo de fluencia, en que se
establece el ritmo de un lote de la materia a calentar en un
proceso de hinchado y el procedimiento de precalentamiento de la
materia a calentar y se impulsa con un medio gaseoso que transporta
calor.
En un proceso se consigue el objetivo por el
hecho de que se establece el ritmo de un lote de materia en un
lecho de chorro remolinado sin fondo de fluencia en un proceso de
hinchado, y el lote del proceso de precalentamiento se realiza de
manera regular remolinándola a través de un medio que transporta
calor.
Bajo el concepto "lecho de chorro remolinado
sin fondo de fluencia" se entiende una construcción, en que un
lote de una materia a calentar es impulsado por un fuerte chorro de
medio que transporta calor para formar un lecho remolinado en forma
de chorro, no existiendo ningún impedimento mecánico, de manera que
la forma del chorro puede desplegarse libremente. No existe un
fondo ya que su sección transversal sirve como abertura de
soplado.
La presencia de un lecho de chorro remolinado
permite un inmediato e intenso contacto del medio que transporta el
calor con la materia, de manera que puede conseguirse una eficaz
transferencia de calor en el menor tiempo, sin pérdidas térmicas,
es decir sin calentar las paredes que transfieren calor.
Dado que la materia es impulsada por un medio
gaseoso que transporta calor en un lecho de chorro remolinado, las
partículas de materia individuales quedan relativamente separadas
unas de otras, de modo que el medio gaseoso que transporta el calor
pueden llegar por completo a cada partícula de materia individual,
lo cual vuelve a ser ventajoso para la eficacia, y de modo especial
para el rápido y regular calentamiento.
Esto aún resulta más favorecido por el proceso de
remolinado, es decir, gracias a la relativamente alta velocidad
entre el medio gaseoso que transporta el calor, garantizándose un
rápido y regular calentamiento de la materia remolinada.
En el lecho de chorro remolinado dominan y se
mantienen las mismas condiciones, de manera que en un misma lote,
es decir un completo llenado de un reactor de hinchado, pueden
calentarse rápida y regularmente, por ejemplo, 20 kg.
Gracias a esta rápida y altamente eficaz
transferencia térmica es posible realizar, dentro de los más breves
ciclos de hinchado de unos 90 segundos, la introducción de la
materia en el lecho de chorro remolinado, formar el lecho
remolinado, transferir el calor y alimentar la materia calentada
dentro del reactor de hinchado, de manera que, por ejemplo, el
proceso de transferencia de calor propiamente dicho en el lecho
remolinado requiere tan sólo unos 80 segundos, aproximadamente.
Gracias a la sincronización del ciclo del proceso
con el reactor de hinchado no se requiere ningún tiempo de
permanencia o espera de la materia calentada en comportamientos
dispuestos entre la cámara térmica y el reactor de hinchado. Esto
tiene ahora la notable ventaja de que puede excluirse la aparición
de reacciones incontroladas por el calor iniciado en la materia
calentada. Una tal reacción es, por ejemplo la denominada reacción
"Maillard". Esta reacción exotérmica, que es iniciada por el
calor, produce un indeseable tostado de la materia. Una vez
iniciada, la reacción "Maillard" avanza muy rápidamente gracias
a que transcurre exotérmicamente, y pueden producirse indeseables
reacciones en cadena. Ahora esto se evita, por el hecho de que no
existe ningún almacenaje intermedio y que el lote precalentado es
alimentado de inmediato en el ciclo del reactor de hinchado.
De este objeto queda así completamente
resuelto.
En otra forma de realización del invento el lecho
de chorro remolinado está conformado como tubo vertical que se
ensancha cónicamente hacia arriba.
Por una parte, esta medida tiene la ventaja de
que el lecho de chorro remolinado puede construirse con medios muy
sencillos, mientras que la longitud y conicidad permiten una simple
adaptación constructiva a las diferentes propiedades de la materia
y a distintos tamaños de lote, y además permite un óptimo
desarrollo del lecho en forma de chorro remolinado. Gracias al
ensanchamiento se obtiene una zona definida, en que la velocidad
del chorro soplado y ensanchado se ha reducido tanto que la materia
se separa del medio gaseoso y retorna al lecho remolinado.
En otra forma de realización del invento, el
lecho de chorro remolinado va dispuesto en un circuito, en que es
impulsado el medio que transporta el calor.
Esta medida tiene ahora la notable ventaja
técnica del procedimiento, por el hecho de que el circuito permite
una conducción eficaz y económica de energía y la transferencia del
calor.
En otra forma de realización del invento, en el
circuito van dispuestos un intercambiador de calor y un soplador de
circulación.
Esta medida tiene ahora la ventaja de que, a
través del intercambiador de calor, puede alimentarse
inmediatamente el calor necesario al circuito o al medio que
circula por él, de manera que también en este caso puede trabajarse
de nuevo de manera térmicamente muy eficaz. El soplador de
circulación permite así una flexible adaptación a la materia, es
decir puede ajustarse individualmente a la clase, tamaño y cantidad
de la materia a remolinar, para conseguir siempre la más eficaz
transferencia de calor en el tiempo más corto.
En otra forma de realización del invento, hay
válvulas de ventilación dispuestas en los costados de presión y
aspiración del soplador de circulación.
Esta medida tiene la ventaja de que, a través de
una válvula de ventilación, dispuesta en el costado de presión,
pueden extraerse cantidades del medio gaseoso para eliminar humedad
del circuito. A través de una válvula de ventilación, prevista en
el costado de aspiración, puede introducirse nuevo medio gaseoso en
el circuito.
En otra forma de realización del invento, hay un
separador ciclónico o un filtro separador en el circuito.
Esta medida tiene la ventaja de que, en el
circuito, pueden eliminarse de la materia a calentar pequeñas
partículas de polvo y demás, que de hecho son arrastradas por el
medio del lecho de chorro remolinado y separarse del circuito en el
separador ciclónico o en el filtro separador. Más tarde esto permite
conseguir un producto final notablemente libre de polvo.
En otra forma de realización del invento, el
reactor de hinchado puede unirse al circuito a través de un
circuito de derivación, de manera que la materia calentada pasa
directamente desde el circuito al reactor de hinchado a través del
circuito de derivación.
Esta medida tiene ahora la ventaja de que, con la
conexión del circuito de derivación a través del medio que
transporta el calor, puede alimentarse la materia previamente
calentada directamente al reactor de hinchado. Dado que en la
transferencia del producto todavía no está en conexión con el medio
que transporta el calor, no puede enfriarse, sino que se alimenta
al reactor de hinchado a la temperatura exacta deseada. Esto
también es sumamente sencillo desde el punto de vista constructivo,
ya que no hay que prever dispositivos separados de recogida y
transporte para la transferencia de la materia caliente desde la
cámara térmica al reactor de hinchado.
En otra forma de realización, el circuito de
derivación se divide delante del lecho de chorro remolinado, y
existe una válvula de regulación a la entrada del lecho de chorro
remolinado que, en una posición permite el paso de medio gaseoso en
el circuito, mientras que en una segunda posición bloquea la entrada
del medio en el lecho de chorro remolinado, que entonces está unido
al circuito de derivación.
Desde el punto de vista de control técnico esta
medida es sumamente sencilla y permite una rápida conmutación del
ciclo cerrado en el circuito para calentar la materia en el modo de
transporte a fin de transferir la materia calentada del circuito de
derivación al reactor de hinchado.
En otra forma de realización del invento, la
entrada del lecho de chorro remolinado está conectada, a través de
un tubo de caída, a un conductor del circuito de derivación situado
debajo de la entrada.
Esta medida tiene ahora la notable ventaja
técnica para el proceso y control, que se aprovecha la fuerza
gravitatoria para transferir la materia al circuito de derivación.
Es decir, si no se introduce más medio gaseoso en el lecho de
chorro remolinado a través de la válvula reguladora, el lecho
remolinado se rompe y cae, siguiendo las leyes de la gravedad,
hacia al fondo del lecho de chorro remolinado. Gracias a la
existencia del tubo de caída, ahora dicha materia puede llevarse
directamente a la tubería del circuito de derivación, y entonces la
materia es transferida al medio gaseoso conectado entretanto al
circuito de derivación hasta el reactor de hinchado. Esto es muy
sencillo y eficaz, desde el punto de vista de la técnica de control
y constructiva, pudiendo llevarse a cabo con reducidas pérdidas de
calor en el más corto tiempo.
En otra forma de realización del invento, hay un
separador ciclónico en el circuito de derivación dispuesto
inmediatamente delante de la entrada de alimentación del reactor de
hinchado, al cual se alimenta la materia calentada.
Ahora esta medida tiene la notable ventaja de que
la materia se distribuye finamente y aún está circundada por el
medio que transporta el calor, siendo transferida al separador
ciclónico, donde entonces es separada del medio.
Esto significa que, hasta inmediatamente antes de
ser transferida al reactor de hinchado, la materia todavía está en
intenso intercambio térmico con el medio que transporta el calor,
de modo que puede aprovecharse como intercambio térmico el
recorrido de transporte hasta el reactor de hinchado por lo menos
para mantener constante el estado de calor alcanzado.
En los dispositivos antes citados, que trabajan
con un caudal relativamente lento, pero con altas cantidades y
elevadas cantidades térmicas, por ejemplo mediante quemadores de
gas, en algunas partículas de materia pueden generarse reacciones
"Maillard" debidas a sobrecalentamientos locales. Debido al
almacenamiento intermedio entre la cámara térmica y la entrada al
reactor de hinchado existe tiempo suficiente para que tales
reacciones puedan proseguir de manera descontrolada. En función de
ello, en estos almacenamientos intermedios entre el dispositivo
calefactor y el reactor de hinchado también pueden aparecer
notables gradientes de temperatura, que una partícula, que al
principio del proceso de llenado cae al fondo del almacén
intermedio, que generalmente está conformado como tolva, permanece
allí esencialmente más tiempo que una partícula de materia que
mantenga una y otra vez en el mismo.
De acuerdo con el presente invento, esto se
excluye por el hecho de que no existe un almacenamiento de
diferente duración para cada partícula y que la materia se calienta
de manera mucho más regular, de manera que, aun cuando por motivos
de seguridad y continuidad de funcionamiento se desea un almacén
intermedio, no puede producirse ninguna reacción incontrolada no
deseada, o por lo menos estas se limitan de manera decisiva.
En otra forma de realización del invento, un
dispositivo de alimentación desemboca en el circuito para llevar la
materia todavía sin calentar.
Esta medida tiene la ventaja de que la materia a
calentar puede llevarse al circuito en un lugar favorable, por
ejemplo en el fondo del lecho de chorro remolinado, de tal manera
que inmediatamente después de conectar el circuito, ya es
remolinada en la zona correspondiente del lecho del chorro
remolinado.
En otra forma de realización del invento, el
reactor de hinchado está conformado como reactor vertical, y el
lecho de chorro remolinado va dispuesto en un extremo superior de
entrada del reactor de hinchado.
Esta medida tiene la ventaja de que la materia
previamente calentada puede ser transferida directamente desde el
lecho de chorro remolinado al reactor de hinchado, por ejemplo
interrumpiendo brevemente la alimentación de aire a través del
lecho de chorro remolinado.
Gracias a ello no sólo la materia puede
transferirse en el reactor de hinchado sin peligro de enfriarse o a
que se produzcan algunos cambios a corto plazo, por ejemplo
aprovechando la fuerza de la gravedad. Esto también tiene como
consecuencia que pueden calentarse los ciclos en el lecho del chorro
remolinado hasta casi al final temporal de un periodo de tiempo, e
inmediatamente después de vaciado y vuelto a cerrar el reactor de
hinchado, puede transferirse el producto calentado al reactor de
hinchado.
Se entiende que las características antes citadas
y las que todavía se expondrán pueden aplicarse, no solo en las
combinaciones citadas, sino también en otras combinaciones o en
solitario, sin salirse por ello del ámbito del presente
invento.
A continuación se describirá y expondrá con más
detalle, con ayuda de un ejemplo de forma de realización elegido,
haciendo referencia a los dibujos adjuntos. En los mismos:
La figura 1 es una vista global, fuertemente
esquematizada, de un dispositivo en un estado de trabajo, incluido
en el circuito para calentar la materia en el lecho de chorro
remolinado;
La figura 2 es una vista equivalente a la figura
1, en la que hay incluido el circuito de derivación, para
transferir la materia al circuito al reactor de hinchado;
La figura 3 es una representación parcial
ampliada del dispositivo por la zona del fondo del lecho de chorro
remolinado en el estado de conexión de la figura 1; y
La figura 4 es una sección similar que
corresponde al estado de conexión mostrada en la figura 2, para
transferir la materia previamente calentada.
En las figuras 1 y 2 se ha indicado, en su
conjunto, con la referencia 10, un dispositivo para hinchar materia
en grano, a saber para hinchar cereales.
Dicho dispositivo 10 presenta un sistema
calentador 12 y un reactor de hinchado 14 separado del mismo.
El sistema calefactor 12 presenta un lecho de
chorro remolinado 16, conformado a modo de un tubo vertical 18 que
se ensancha cónicamente hacia arriba.
Desde el extremo superior del lecho de chorro
remolinado 16, un conducto 20 lleva a un separador ciclónico
22.
Desde el extremo superior del separador ciclónico
22 hay un conducto 23 que va hasta un soplador de circulación 24,
en el cual se conecta un intercambiador de calor 26.
En el costado de aspiración del soplador de
circulación 24 hay una válvula de ventilación 29 para aportar aire
fresco. En el costado de presión del soplador de ventilación 24 hay
una válvula de ventilación 31 para la salida de aire cargado de
humedad.
Desde el intercambiador de calor 26 un conducto
27 lleva a la entrada 17 del lecho de chorro remolinado 16. En la
entrada 17 hay colocada una válvula de control 30, mientras que en
el conducto 27 hay otra válvula 28 dispuesta inmediatamente delante
de la válvula de control 30.
La forma de realización detallada y el
funcionamiento se describirá más adelante haciendo referencia a la
figura 3.
Con los conductos montados, el conjunto del lecho
de chorro remolinado 18, el separador ciclónico 22, el soplador de
circulación 24 y el intercambiador de calor 26, forman un circuito
32, tal como indica la flecha de la figura 1.
El circuito de derivación 40 se divide
inmediatamente delante de la válvula 28.
En un conducto 42 del circuito de derivación 40
va dispuesta una válvula 43 que forma una unión entre la válvula
reguladora 30 y el conducto 42 del circuito de derivación 40
después de un tubo de caída 44. El conducto 42 conduce a un
separador ciclónico 46 inmediatamente sobre el reactor de hinchado
14. El separador ciclónico 46 está unido con el extremo de entrada
o alimentación del reactor de hinchado 14 a través de las
compuertas dosificadoras 50 y 51.
A la salida, el reactor de hinchado 14 está
conectado a una cámara de expansión 54 a través de un conducto
52.
Un dispositivo alimentador 34 sirve para llevar
la materia a calentar 19 al circuito 32, a cuyo efecto hay un
conducto de alimentación 36 que desemboca en la zona del fondo 38
del lecho de chorro remolinado 16. Una válvula 37 permite abrir y
cerrar el conducto de alimentación 36.
El conducto de alimentación 36 puede estar unido
directamente con la entrada a través de una válvula de varios
pasos, de modo que pueda espirarse la cantidad respectiva para un
lote. El conducto de alimentación 36 también puede desembocar
directamente en el conducto 27.
El dispositivo 10 trabaja del siguiente modo:
El soplador de circulación 24 hace circular el
medio gaseoso tomado del circuito 32, en el ejemplo de realización
representado aire caliente, a unos 160ºC. A través del
intercambiador de calor 26 se impulsa el aire con calor. El aire
caliente 25 se lleva, a través del conducto 27 (véase de modo
especial la representación ampliada de la figura 3) a la entrada 17
del costado del fondo del lecho del chorro remolinado 16, saliendo
allí como un chorro a toda la sección transversal de la entrada y
remolina la materia granular 16 allí existente para calentarla, tal
como indica la flecha de la corriente. Se desarrolla una corriente
de gas libre en forma de chorro que coincide con la conicidad del
tubo 18.
La válvula 42 en el conducto 42 está cerrada, la
válvula 28 está abierta y la válvula reguladora 30 se encuentra en
una posición de giro, tal como puede verse en la figura 3.
En esta posición se transfiere el aire 25 dentro
del circuito cerrado 32, entrando en intenso contacto de
intercambio térmico con la materia 19 y la calienta en el más breve
tiempo, es decir, aproximadamente entre 30 y 90 segundos, a la
temperatura deseada, de entono 120ºC.
Las más pequeñas partículas de polvo que hayan
podido ser arrastradas por el aire 25 fuera del lecho de chorro
remolinado 16 son separadas en el separador ciclónico 22, y pueden
retirarse periódicamente del mismo.
Una vez suficientemente tratada la materia a
calentar 19, se gira la válvula reguladora 30 y se coloca en una
posición, tal como se ha representado en la figura 4. Al mismo
tiempo, también se hace bascular la válvula 28 a la posición de
bloque, y se abre la válvula 43 en el conducto 42.
Ahora, esto tiene como consecuencia que cede de
repente el lecho remolinado del lecho de chorro remolinado 16 y la
materia 19 cae siguiendo la fuerza de la gravedad en dirección al
fondo o la entrada 17 del lecho de chorro remolinado 16. Esta
materia 19 que cae es conducida al conducto 42 a través del tubo de
caída 44. La materia calentada 19 transferida al conducto 42 ahora
es transportada a través del circuito de derivación 40 al separador
ciclónico 46, utilizando como antes el medio caliente circulante
25, tal como puede verse en la figura 2. En el separador ciclónico
46 la materia 19 se separa del medio de alimentación 25. El medio
25 separado de la materia 19 vuelve a ser llevado, a través de un
conducto 48, al costado de aspiración del soplador de circulación
24.
El paso indicado con línea de trazos en la figura
2 representa el circuito de derivación 40, que también recorre
parte del circuito 32, a saber el soplador de circulación 24 y el
intercambiador de calor 26. Así es posible utilizar para el
funcionamiento del circuito un mismo dispositivo de alimentación e
intercambiador de calor, independientemente de si se trata de
calentar la materia o transferir la materia calentada, lo cual
resulta especialmente eficaz.
Ahora puede verse, en la representación de la
figura 4 que, cuando la materia 19 ha caído ante la válvula
reguladora 30 y ha sido llevada al conducto 42 a través del tubo de
caída 44, pudiendo volver a colocar dicha válvula reguladora 30 en
la posición indicada en la figura 3. Abriendo la válvula 37 ahora es
posible alimentar un nuevo lote de materia a calentar 19 desde el
dispositivo de alimentación a través del conducto 36, pues la
válvula 28 evita que la materia 19 entre en el circuito de
derivación 40.
Una vez cerrada la válvula 43 y abierta la
válvula 29, la materia 19 es introducida en el lecho de chorro
remolinado 16 y allí es remolinada.
Los procesos calientan la materia a calentar 19
en el lecho de chorro remolinado 16, transfieren la materia
calentada 19 al reactor de hinchado 14 y rellenan de materia aún
sin calentar 19 en el lecho de chorro remolinado 16 en breves
momentos utilizando simples medios mecánicos y por tanto de
funcionamiento seguro.
La materia 19 es transferida a lotes al reactor
de hinchado 14 a través de las compuertas 50 y 51, donde es luego
impulsada por el vapor y la presión, para pasar al proceso de
hinchado. Una vez abierto de golpe el reactor de hinchado 14, la
materia 19 pasa a la cámara de expansión 54 a través del conducto 52
(véase la figura 1), y desciende al fondo pudiendo seguir siendo
elaborada como producto.
En el ejemplo de forma de realización
representada, el lecho de chorro remolinado 16 va dispuesto al lado
del reactor de hinchado 14 conformado como reactor vertical. En tal
caso, tales componentes quedan aproximadamente en el mismo
plano.
En otra forma de realización se ha previsto que
el lecho de chorro remolinado 16 esté colocado directamente sobre
el reactor de hinchado 14. En la modalidad de vaciado del lecho de
chorro remolinado la materia previamente calentada cae directamente
dentro del reactor de hinchado 14.
Claims (17)
1. Dispositivo para hinchar materia en grano
(19), de modo especial cereales y leguminosas, con un sistema
calefactor (12) para el precalentamiento de la materia en grano
(19) y con un reactor de hinchado (14) para hinchar la materia (1),
caracterizado por el hecho de que el sistema calefactor (12)
presenta un lecho de chorro remolinado (16) sin fondo de fluencia,
en que se establece un lote de la materia a calentar (19) en un
proceso de hinchado y se impulsa por lotes el proceso de
precalentamiento de la materia a calentar con un medio gaseoso (25)
que transporta calor.
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que el lecho de chorro
remolinado (16) está conformado como tubo vertical (18) que se
ensancha cónicamente hacia arriba.
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, caracterizado por el hecho de que el lecho de chorro
remolinado (16) va dispuesto en un circuito donde es impulsado el
medio que transporta el calor (25).
4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
3, caracterizado por el hecho de que en el circuito (32) van
dispuestos un intercambiador de calor (26) y un soplador de
circulación (24).
5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
4, caracterizado por el hecho de que hay válvulas de
ventilación (29, 31) dispuestas en los costados de presión y
aspiración del soplador de circulación (24).
6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3
ó 4, caracterizado por el hecho de que hay un separador
ciclónico (22) o un filtro separador en el circuito (32).
7. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 3 a 6, caracterizado por el hecho de que el
reactor de hinchado (14) puede unirse al circuito (32) a través de
un circuito de derivación (40), de manera que la materia calentada
(19) pasa directamente desde el circuito (32) al reactor de
hinchado (14) a través del circuito de derivación (40).
8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
7, caracterizado por el hecho de que el circuito de
derivación (40) se divide delante del lecho de chorro remolinado
(16), y que existe una válvula de regulación (30) a la entrada (17)
del lecho de chorro remolinado (16) que, en una posición permite el
paso del medio gaseoso (25) en el circuito (32), mientras que en
una segunda posición bloquea la entrada del medio (25) en el lecho
de chorro remolinado (16), que entonces está unido al circuito de
derivación (40).
9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
8, caracterizado por el hecho de que la entrada (17) del
lecho de chorro remolinado (16) está conectada, a través de un tubo
de caída (44), a un conducto (42) del circuito de derivación (40)
situado debajo de la entrada (17).
10. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 7 a 9, caracterizado por el hecho de que en
el circuito de derivación (40) hay un separador ciclónico (46)
dispuesto inmediatamente delante de una entrada de alimentación del
reactor de hinchado (14), en que se alimenta la materia calentada
(19).
11. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 3 a 10, caracterizado por el hecho de que
un sistema de alimentación (34) desemboca en el circuito (32) para
llevar la materia todavía sin calentar (19).
12. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de que el
reactor de hinchado (14) está conformado como reactor vertical, y
el lecho de chorro remolinado (16) va dispuesto en un extremo
superior de entrada del reactor de hinchado (14).
13. Procedimiento para hinchar materia en grano
(19), especialmente cereales y leguminosas, en que la materia (19)
primero es precalentada en un sistema calefactor (12), y la materia
caliente (19) luego es conducida al reactor de hinchado (14),
caracterizado por el hecho de que se establece el ritmo de un
lote de materia (19) en un lecho de chorro remolinado (16) sin
fondo de fluencia en un proceso de hinchado, y el proceso de
precalentamiento se realiza por lotes de manera regular remolinando
a través de un medio(25), en forma de un chorro, que
transporta calor.
14. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que el
medio (25) es impulsado en un circuito (32) por el que pasa el
lecho de chorro remolinado (16).
15. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 13 ó 14, caracterizado por el hecho de que
para transferir la materia tratada por calor (19) al reactor de
hinchado (14) se interrumpe la alimentación del lecho de chorro
remolinado (16), de modo que se rompa el lecho remolinado y la
materia (19) se agrupa en la zona del fondo (38), y que la materia
así recogida (19) es transferida al reactor de hinchado (14).
16. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que la
materia recogida (19) cae en un circuito de derivación (40) a
través de un tubo de caída (44), para ser conducida al reactor de
hinchado (14) por el medio (25) que se mueve por el circuito
(32).
17. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 13 a 15, caracterizado por el hecho de que
el lecho de chorro remolinado (16) va dispuesto sobre un extremo de
entrada directa del reactor de hinchado (14), y que la materia
precalentada (19) es transferida directamente, sin almacenamiento
intermedio, por lotes y cíclicamente al reactor de hinchado
(14).
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