ES2227765T3 - Aparato para el secado del azucar. - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO PARA SECAR TURRONES DE AZUCAR QUE CONTIENE UN APARATO DE CALENTAMIENTO PARA CALENTAR Y SECAR LOS TERRONES DE AZUCAR, UN APARATO ACONDICIONADOR PARA ENFRIAR Y ADEMAS POSIBLEMENTE SECAR LOS TERRONES DE AZUCAR Y UN APARATO TRANSPORTADOR PARA TRANSPORTAR LOS TERRONES DE AZUCAR A TRAVES DEL APARATO DE CALENTAMIENTO Y DEL APARATO ACONDICIONADOR, EN EL QUE EL APARATO DE CALENTAMIENTO COMPRENDE UNA CAVIDAD DE MICROONDAS MULTIMODO Y UN NUMERO DE CABEZAS DE MICROONDAS ESTAN CONECTADAS A LA CAVIDAD DE MICROONDAS POR SU PROPIO GUIAONDAS.

Description

Aparato para el secado del azúcar.

La presente invención hace referencia a un aparato para secar terrones de azúcar tal y como se describe en el preámbulo de la 1ª reivindicación. Dicho aparato es conocido a partir de DE-C-924.860.

Cuando se producen terrones de azúcar, se prensa una mezcla de azúcar y agua hasta alcanzar el peso, la forma y el tamaño deseados en una prensa. Generalmente, el contenido de agua representa aproximadamente el 1,2%, y dicho contenido se reduce hasta aproximadamente el 0,4% mediante el secado en un dispositivo de secado. Durante el secado, los terrones no sólo alcanzan el contenido deseado de humedad final, sino que también adquieren la dureza requerida, de modo que pueden ser envasados en cajas. Los dispositivos de secado conocidos son dispositivos de secado por aire caliente o por infrarrojos. Los dispositivos de este tipo con frecuencia requieren un elevado gasto de energía y presentan un gran tamaño; y las líneas de secado de 40 metros no constituyen una excepción. Si se produce una avería en dicho dispositivo de secado conocido, éste se enfriará únicamente una vez desactivado el dispositivo de secado. Como resultado se derivan no sólo problemas tales como la caramelización o la decoloración de los terrones de azúcar, sino que también la reparación de la avería requiere más tiempo.

Un objetivo de la invención es proporcionar un aparato para secar terrones de azúcar con un reducido gasto de energía. Dicho aparato es asimismo más compacto, y por otra parte, una vez desactivado, se puede alcanzar un enfriamiento más rápido del aparato.

Con este fin, la presente invención proporciona un dispositivo para secar terrones de azúcar que contiene un aparato de calefacción con el fin de calentar y deshumidificar los terrones de azúcar, un aparato de refrigeración para enfriar y deshumidificar de forma adicional los terrones de azúcar, y un aparato transportador para transportar los terrones de azúcar a través del aparato de calefacción y del aparato de refrigeración, caracterizado porque el aparato de calefacción incluye una cavidad para microondas multimodal y un número de cabezales de microondas que están conectados con la cavidad para microondas mediante sus propias guías de ondas. Puesto que el secado de los terrones de azúcar se lleva a cabo mediante la energía de microondas generada por los cabezales de microondas, en comparación con los dispositivos de secado conocidos, este dispositivo genera un calentamiento homogéneo de todo el terrón de azúcar en el que se libera la mayor parte de la humedad del terrón, ahorrando de este modo entre el 30% y el 50% de la energía. Además, la longitud del itinerario de secado se puede reducir en aproximadamente el 15% en comparación con el secado por aire caliente y por infrarrojos. En especial, puesto que la cavidad para microondas es una cavidad para microondas multimodal, es decir, puesto que existe un número de cabezales de microondas, por ejemplo, hasta 30 o más, es posible ajustar la energía generada de manera óptima en relación con los terrones de azúcar situados en la cavidad para microondas. Una ventaja adicional de la cavidad para microondas multimodal es que la distribución de la intensidad de campo en relación con la anchura y la longitud de la cavidad puede ser muy uniforme, de modo que todos los terrones reciben la misma cantidad de energía, y como resultado todos los terrones de azúcar presentan una temperatura y un contenido de humedad uniforme al final de la cavidad para microondas.

Si cada una de las guías de onda está equipada en la cavidad para microondas con ranuras para distribuir la energía de microondas en la cavidad para microondas, la intensidad de campo se puede distribuir de forma óptima en la cavidad para microondas, gracias al tamaño, al ángulo de inclinación y a la posición respectiva de las ranuras.

En una materialización del aparato realizado de conformidad con la invención, cada cabezal de microondas tiene una capacidad definida, de modo que la intensidad de campo en la cavidad para microondas se puede modificar gracias a esta característica.

Una materialización adicional del aparato realizado de conformidad con la invención incluye un sensor para detectar el número de hileras de terrones de azúcar transportadas por el aparato transportador hasta la cavidad para microondas, un medidor de la intensidad de campo para medir la intensidad de campo en la cavidad para microondas, y un medidor de velocidad para medir la velocidad de transporte de los terrones de azúcar, gracias a los cuales se puede conseguir un ajuste y un control exactos del proceso de secado. Un sensor de humedad colocado en la cavidad para microondas puede mejorar de forma adicional dicho control.

Se describen a continuación a título de ejemplo algunas materializaciones de un dispositivo realizado de conformidad con la invención, sobre la base de las Figuras en las que:

La Figura 1 ilustra una perspectiva esquemática lateral de un dispositivo para producir y secar terrones de azúcar.

La Figura 2 ilustra una perspectiva esquemática lateral de un aparato de calefacción realizado de conformidad con la invención.

La Figura 3 muestra una perspectiva esquemática superior del aparato de calefacción que se ilustra en la Figura 2.

En la Figura 1 se ilustra mediante una perspectiva esquemática lateral un dispositivo para producir y secar terrones de azúcar, y dicho dispositivo está realizado de acuerdo con una configuración convencional de línea. El azúcar y el agua se suministran de forma convencional hasta llegar a una prensa (1), en la que se mezclan el agua y el azúcar y en la que se prensan los terrones de azúcar hasta alcanzar la forma, el tamaño y el peso correctos. Desde la prensa, los terrones de azúcar son transportados mediante un aparato transportador (2) hasta el aparato de calefacción (3).

El aparato de calefacción (3) contiene una cavidad para microondas multimodal (19) (Figura 2) y un número de cabezales de microondas (10) (Figura 3). El aparato transportador (2) transporta los terrones de azúcar húmedos (13) a través de la cavidad para microondas (19), donde los terrones de azúcar (13) son calentados mediante energía de microondas hasta una temperatura de aproximadamente 75ºC, liberando de este modo la mayor parte de la humedad de los terrones de azúcar (13). Debido a esta característica, los terrones de azúcar (13) cuentan con una energía latente que les permite alcanzar el contenido final de humedad deseado en un aparato de refrigeración (4) (Figura 1). Una vez que los terrones de azúcar han sido transportados a través del aparato de refrigeración (4), dichos terrones son transportados hasta un aparato de envasado convencional (5) mediante el aparato transportador (2), donde los terrones de azúcar son envasados en cajas o similares. La prensa (1), el aparato transportador (2) y el aparato de envasado (5) se activan eléctricamente en la manera conocida, y los accionamientos eléctricos están adaptados entre sí.

Con el fin de perder tan poca energía de microondas como sea posible en la cavidad para microondas, el aparato transportador (2) es de forma preferente una cinta transportadora fabricada con material sintético, y sus características dieléctricas deben ser tales que la cinta transportadora absorba tan poca energía como sea posible.

El aparato de calefacción (3) contiene un número de cabezales de microondas (10) que están conectados con la cavidad para microondas mediante sus propias guías de onda (17) (Figura 3). En la materialización que se ilustra en las Figuras, las ondas de guía están colocadas horizontalmente, de forma transversal en relación con la dirección del transporte, y los cabezales de microondas están colocados en los extremos de las guías de onda. De forma alternativa, los cabezales de microondas pueden estar colocados directamente bajo el flujo de terrones de azúcar, y los cabezales de microondas pueden estar conectados mediante guías de onda verticales con la cavidad para microondas. Esta última alternativa de materialización proporciona una forma de construcción más compacta y un buen calentamiento de los terrones de azúcar, que es casi independiente de la altura de los terrones de azúcar. Por otra parte, en la materialización que se ilustra en las Figuras, el número de cabezales de microondas es igual a cinco, aunque en la práctica se pueden utilizar hasta 30 o más cabezales. Los cabezales de microondas son, por ejemplo, cabezales industriales convencionales, con una capacidad de 1,2 KW, por ejemplo.

Cada una de las guías de onda (17) está equipada con ranuras (18) en la localización de la cavidad para microondas, con el fin de distribuir la energía de microondas en la cavidad para microondas. El tamaño, la posición, y las posiciones respectivas de las ranuras (18) se pueden seleccionar con el fin de obtener la distribución de intensidad de campo deseada en la cavidad para microondas. Además, cada cabezal de microondas cuenta con una capacidad definida o con un ajuste de capacidad independiente con el fin de distribuir adicionalmente la intensidad de campo en función de las necesidades.

Puesto que los cabezales de microondas se pueden ajustar de forma independiente, la acción del dispositivo de secado realizado de conformidad con la invención se ve mejorada en comparación con los dispositivos conocidos, a saber, en situaciones de puesta en marcha y de interrupción de las operaciones. Cuando se pone en marcha el dispositivo de la invención, la cavidad para microondas se llena lentamente con terrones de azúcar. Con el fin de obtener un proceso de secado uniforme, y de conformidad con este procedimiento, diversos cabezales de microondas se activan una vez iniciada la puesta en marcha o los cabezales de microondas generan una capacidad más elevada. Los ajustes de este tipo se pueden controlar mediante el sensor (12) de acuerdo con una velocidad conocida de transporte, en una situación de interrupción de las operaciones, por ejemplo, cuando se produce una avería, el suministro de energía a los cabezales de microondas se puede desconectar de forma inmediata, y como consecuencia tampoco se produce el calentamiento. De este modo, la cavidad para microondas se enfría entonces de forma inmediata. Por lo tanto, no se producen problemas tales como la caramelización y la decoloración, por lo que las reparaciones se pueden llevar a cabo con rapidez.

En la cavidad para microondas (19) existe un medio, por ejemplo, uno o más ventiladores (14) para extraer de la cavidad para microondas el aire en el que está presente la humedad que ya está abandonando los terrones de azúcar (13). Con el fin de mejorar la circulación de aire, la cinta transportadora está equipada con conductos de aireación.

Un sensor (12) detecta el número de hileras de terrones de azúcar transportadas por la cinta transportadora (2) hasta la cavidad para microondas, un medidor de la intensidad de campo (16) mide la intensidad de campo en la cavidad para microondas (19), y la velocidad de la cinta transportadora (2) es medida por el medidor de velocidad, de acuerdo con estos datos considerados de forma conjunta, los cabezales de microondas se activan o se desactivan con el fin de obtener la distribución deseada de la intensidad de campo en las circunstancias observadas. La ventaja de una cavidad para microondas multimodal que cuenta con un procedimiento de ajuste de este tipo, en comparación con el uso de una gran fuente de microondas, es que se logra un control exacto del proceso de secado. Se puede conseguir una mejora adicional del control del proceso de secado mediante la inclusión de un sensor de humedad en la cavidad para microondas.

Una ventaja adicional de la cavidad para microondas multimodal es que se genera una distribución uniforme de la intensidad de campo en toda la anchura y la longitud de la cavidad para microondas, lo que hace que se suministre la misma cantidad de energía a todos los terrones de azúcar, de modo que al final de la cavidad para microondas todos los terrones de azúcar presentan la misma temperatura y el mismo contenido de humedad. Como consecuencia, todos los terrones de azúcar eventualmente presentarán el mismo contenido de humedad residual y la misma dureza, lo que resulta importante para el envasado y el posterior almacenamiento de los terrones de azúcar.

Con el fin de prevenir que la energía de microondas abandone el aparato de calefacción (3) de forma no deseada, dicho aparato cuenta con unos dispositivos de protección (15).

Una vez que los terrones de azúcar han pasado por la cavidad para microondas, dichos terrones son transportados por la cinta transportadora hasta el aparato de refrigeración y a través de éste, donde los terrones de azúcar son enfriados mediante un medio de refrigeración que genera una circulación de aire. Por otra parte, este aire garantiza la descarga de la humedad que pueda estar abandonando los terrones de azúcar, y de este modo los terrones de azúcar alcanzan el contenido final de humedad deseado y la dureza deseada.

Puesto que los cabezales de microondas son refrigerados por aire, este aire se calienta. El citado aire caliente puede ser conducido hasta la cavidad para microondas del aparato de calefacción por medio de tubos. La energía térmica de este aire se utiliza entonces para lograr un calentamiento adicional de los terrones de azúcar, y el citado aire caliente también sirve para descargar la humedad relativa liberada en la cavidad para microondas y para prevenir la condensación en la cavidad para microondas.

Con el dispositivo de secado realizado de conformidad con la invención, se consigue un proceso de secado que es un 85% más rápido en comparación con los dispositivos de secado conocidos, lo que supone un ahorro de energía del 30% al 50%. Además, la superficie de suelo requerida por el dispositivo se ve reducida de forma considerable.

Claims (10)

1. Un aparato para producir y secar terrones de azúcar hasta alcanzar el contenido final de humedad deseado, que consta de:

una prensa para producir los terrones de azúcar;

un aparato de calefacción (3) para calentar y deshumidificar una pluralidad de terrones de azúcar, y dicho aparato de calefacción está colocado en dirección descendente en relación con dicha prensa;

un aparato de refrigeración (4) para enfriar la citada pluralidad de terrones de azúcar;

un aparato transportador para transportar los citados terrones de azúcar desde dicha prensa y a través de dicho aparato de calefacción y de dicho aparato de refrigeración, caracterizado porque dicho aparato de calefacción (3) incluye una cavidad para microondas multimodal (19) y una pluralidad de cabezales de microondas (10), y cada uno de dichos cabezales de microondas está conectado con dicha cavidad para microondas multimodal mediante sus propias guías de onda (17), y cada cabezal de microondas se puede ajustar de forma independiente.

2. Un aparato para producir y secar terrones de azúcar realizado de conformidad con la 1ª reivindicación, en el que cada guía de onda (17) está equipada con ranuras (18) en la localización de la cavidad para microondas, con el fin de distribuir la energía de microondas en la cavidad para microondas.

3. Un aparato para producir y secar terrones de azúcar realizado de conformidad con la 1ª o 2ª reivindicación, en el que cada cabezal de microondas cuenta con una capacidad definida.

4. Un aparato para producir y secar terrones de azúcar realizado de conformidad con la 1ª, 2ª o 3ª reivindicación, en el que la cavidad para microondas (19) incluye un medio (14) para descargar aire y humedad fuera de la misma.

5. Un aparato para producir y secar terrones de azúcar realizado de conformidad con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en el que el dispositivo cuenta con un sensor (12) para detectar el número de hileras de terrones de azúcar transportados por el aparato transportador hasta la cavidad para microondas (19), un medidor de la intensidad de campo (16) para medir la intensidad de campo en la cavidad para microondas, y un medidor de velocidad para medir la velocidad de transporte de los terrones de azúcar.

6. Un aparato para producir y secar terrones de azúcar realizado de conformidad con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en el que la cavidad para microondas (19) cuenta con un sensor de humedad.

7. Un aparato para producir y secar terrones de azúcar realizado de conformidad con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en el que el aparato de refrigeración (4) está equipado con un medio de refrigeración para enfriar los terrones de azúcar mediante la circulación de aire.

8. Un aparato para producir y secar terrones de azúcar realizado de conformidad con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en el que el aparato transportador (2) es una cinta transportadora fabricada con material sintético que no absorbe prácticamente ninguna energía de microondas.

9. Un aparato para producir y secar terrones de azúcar realizado de conformidad con la 8ª reivindicación, en el que la cinta transportadora (2) está equipada con conductos de aireación.

10. Un aparato realizado de conformidad con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en el que los cabezales de microondas (10) están colocados directamente bajo el flujo de terrones de azúcar, y dichos cabezales de microondas están conectados mediante guías de onda verticales con la cavidad para microondas.