ES2334619A1 - Gas injection system inside a drying tromel (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Sistema de inyección de gases en el interior de un trómel de secado.Gas injection system inside a drying trommel.
La presente invención se refiere a un sistema de inyección de gases en el interior de un trómel de secado, previsto para su aplicación en instalaciones de secado del orujo resultante en los procesos de obtención del aceite de oliva.The present invention relates to a system of gas injection inside a drying trommel, intended for application in orujo drying facilities resulting in the processes of obtaining olive oil.
El objeto de la invención es acelerar la entrada de gases calientes en el trómel de secado, así como redirigir el flujo de dichos gases para que éstos se muevan dentro del trómel helicoidalmente, aumentando con ello la residencia del gas en dicho trómel, con el consiguiente aumento de contacto gas-sólido en orden a conseguir un elevado rendimiento del proceso de secado.The object of the invention is to accelerate the entry of hot gases into the drying trommel, as well as redirect the flow of these gases so that they move inside of the trombone helically, thereby increasing the residence of the gas in said trommel, with the consequent increase in contact solid gas in order to achieve a high drying process performance.
Actualmente, el proceso de obtención de aceite de oliva se efectúa en dos fases para obtener únicamente orujo (sólido), con ausencia de alpechín (líquido) que ese produce normalmente en los procesos tradicionales de tres fases.Currently, the process of obtaining oil Olive is done in two phases to obtain only pomace (solid), with the absence of alpechin (liquid) that it produces normally in traditional three phase processes.
Ahora bien, la eliminación del alpechín lleva consigo un aumento notable de humedad en el orujo, pudiendo alcanzar hasta un 65% y un aumento de azucares. Como consecuencia de ello, en el proceso de secado se ven aumentadas las emisiones de inquemados, debido al aumento de la energía térmica necesaria para secar un orujo muy húmedo, produciéndose asimismo una caramelización de los azucares (apelmazamiento de las partículas y adherencias en las paredes que disminuye la superficie de contacto aire-sólido).Now, the elimination of the alpechin leads I get a notable increase in moisture in the pomace, being able to reach up to 65% and an increase in sugars. As a consequence of this, in the drying process the emissions of unburned, due to the increase in thermal energy needed to dry a very wet pomace, also producing a caramelization of sugars (caking of particles and adhesions on the walls that decreases the contact surface air-solid).
El secado del orujo referido se efectúa normalmente en un trómel de secado rotativo, en el que el orujo, como producto sólido, se pone en contacto con una corriente caliente de gas, con un intercambio de calor que se utiliza para evaporar gran parte del agua contenida en el producto (orujo). Como consecuencia de las características geométricas que tiene el trómel, el producto se introduce por la parte superior de éste y avanza en su interior hasta que es evacuado al final, con el grado de humedad requerido.The drying of the pomace referred to is carried out normally in a rotary drying trommel, in which the pomace, as a solid product, it contacts a current hot gas, with a heat exchange that is used to evaporate much of the water contained in the product (pomace). How consequence of the geometric characteristics that the trommel, the product is introduced by the top of it and advances inside until it is evacuated at the end, with the degree of required humidity.
Por otro lado, los gases de combustión generados en la correspondiente caldera de combustión son inyectados directamente dentro del trómel en isocorriente con el producto a secar.On the other hand, flue gases generated in the corresponding combustion boiler are injected directly into the trombone in isocurrent with the product to dry.
Asimismo, debe tenerse en cuenta que en la parte inferior del trómel se produce una acumulación de sólido con cierta inclinación respecto al plano horizontal, cuyo espesor disminuye conforme se avanza en el trómel.It should also be noted that in the lower part of the trommel accumulates solid with certain inclination with respect to the horizontal plane, whose thickness It decreases as you advance on the trommel.
Debido a la referida forma de operar del trómel, se producen una serie de problemas e inconvenientes, pudiendo citar como mas destacables los siguientes:Due to the aforementioned way of operating trommel, there are a number of problems and inconveniences, being able to mention as more remarkable the following:
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- La inyección directa de los gases de combustión supone un arrastre de partículas de inquemados incandescentes, con el consecuente peligro de incendio y una mayor concentración de emisiones de partículas a la salida del trómel.The direct injection of flue gases involves a drag of incandescent unburned particles, with the consequent danger of fire and a higher concentration of particle emissions to the exit of the trombone.
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- La inyección del flujo de gas es paralela a las paredes el trómel, por lo que el tiempo de residencia del gas y por lo tanto el tiempo de contacto gas-sólido, depende de la longitud del trómel.The Gas flow injection is parallel to the walls of the trommel, by what the residence time of the gas and therefore the time of gas-solid contact, depends on the length of the trommel
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- La inyección del producto a secar se hace vertiéndolo mediante un sin fin por la parte superior del trómel, lo que crea un flujo cruzado con el gas de entrada al trómel, por lo que el gas tiene que atravesar el producto con la consiguiente pérdida de carga.The injection of the product to be dried is done by pouring it through a end through the top of the trombone, which creates a cross flow with the gas entering the trombone, so the gas has to cross the product with the consequent loss of load.
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- La acumulación del producto sólido en la parte inferior del trómel hace que solo la capa superior de éste esté en contacto con el gas y que por tanto solo sea dicha capa superior la que se seque.The accumulation of the solid product in the lower part of the trombone makes only the top layer of the latter in contact with the gas and that therefore it is only said upper layer that I know that.
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El sistema que se preconiza ha sido concebido para resolver la problemática anteriormente expuesta, basándose en crear un flujo turbulento de los gases calientes procedentes de la cámara de combustión, cuyo flujo turbulento girará alrededor del eje del trómel a medida que discurra por el interior de éste, consiguiéndose con ello un mejor contacto entre dichos gases calientes y el producto a secar, debido a que por efecto del giro de los gases éstos se acercarán a las paredes internas del trómel en lugar de discurrir básicamente centrado y por lo tanto en la zona en la que hay menos producto a secar, como ocurre tradicionalmente.The system that is recommended has been conceived to solve the problem described above, based on create a turbulent flow of hot gases coming from the combustion chamber, whose turbulent flow will revolve around the axis of the trommel as it runs through it, thereby achieving a better contact between said gases hot and the product to dry, because of the spin effect of the gases these will approach the internal walls of the tromel instead of running basically focused and therefore on the area where there is less product to dry, as is the case traditionally.
Para conseguir ese flujo turbulento se ha previsto un conducto turbo-separador en forma de voluta, permitiendo que la introducción del producto sólido se realice desde el mismo eje del trómel, en lugar de ser lanzado desde la parte superior como se viene haciendo convencionalmente. Con esta disposición se controla exactamente el lugar en que se deposita, siendo susceptible de una mejor regulación del caudal.To get that turbulent flow has been provided a turbo-separator duct in the form of scroll, allowing the introduction of the solid product to perform from the same axis of the trommel, instead of being thrown from the top as it has been done conventionally. With this provision exactly the place in which it is controlled is controlled. deposits, being susceptible to better regulation of flow.
Concretamente, el conducto turbo-separador en que se materializa el sistema de la invención, presenta una configuración general en "U" de sección cuadrada, una de cuyas ramas se curva desde su inicio para formar una espiral a través de la cual se inyecta el gas prácticamente en el centro del trómel. Es decir, el conducto determina una voluta que establece un giro de 270º respecto al eje longitudinal del trómel, desde su entrada que es vertical y descendente, hasta su salida que es horizontal hacia el interior del propio trómel. Dicho conducto turbo-separador está materializado en chapa de acero inoxidable y en su conjunto se soporta mediante unos cables a una estructura de perfiles metálicos laminados, estando reforzado con un enrejado externo que impide las deformaciones debidas al calor. Además, para evitar una excesiva pérdida de calor, se ha previsto que el conjunto se encuentre aislado térmicamente mediante una capa de manta de fibra de vidrio ligeramente armada y una segunda capa también de fibra de vidrio en placas.Specifically, the duct turbo-separator in which the system materializes The invention presents a general "U" configuration of square section, one of whose branches are curved from the beginning to form a spiral through which the gas is injected practically in the center of the trombone. That is, the duct determines a volute that establishes a 270º turn with respect to the axis longitudinal of the trombone, from its entrance which is vertical and descending, until its exit that is horizontal inwards of the own trombone. Said turbo-separator duct It is made of stainless steel sheet and as a whole supports by means of cables to a profile structure rolled metal, being reinforced with an external lattice that prevents deformations due to heat. Also, to avoid a Excessive heat loss, the set is expected to find thermally insulated by a layer of fiber blanket of lightly reinforced glass and a second layer also of fiber plate glass.
En el centro de la rama en espiral del conducto se ha previsto un paso que permite la colocación del correspondiente tornillo sin fin de introducción del producto a secar, de manera que el motor de accionamiento del sin fin y la entrada de producto se sitúan entre la cámara de combustión y el conducto turbo-separador, que quedan separadas y permiten el espacio que se precise entre ellas.In the center of the spiral branch of the duct a step is planned that allows the placement of the corresponding worm screw for product introduction to dry, so that the endless drive motor and the product inlet are located between the combustion chamber and the turbo-separator duct, which are separated and allow the space required between them.
Asimismo, se ha previsto que el conducto incorpore o esté provisto de unas puertas de inspección para acceder en parada al interior del propio conducto y del trómel, sin necesidad de desmontajes.It is also expected that the conduit incorporate or be provided with inspection doors for access the inside of the duct itself and the trombone at a stop, without Need for disassembly.
Finalmente, el conducto turbo-separador dispone de tres colectores que conectan el interior de dicho conducto con la cámara de recepción de cenizas, de manera que aprovechando la fuerza centrífuga de los gases calientes es retirada la totalidad de las cenizas e inquemados que hayan salido de la cámara de combustión, a través de los tres comentado colectores, disponiendo cada uno de éstos de una válvula rotativa que permite la salida de las cenizas en los cangilones de la válvula a la vez que mantiene separados los interiores del conducto turbo-separador y el depósito de cenizas.Finally the duct turbo-separator has three collectors that connect the inside of said duct with the receiving chamber of ashes, so that taking advantage of the centrifugal force of the hot gases is removed all the ashes and unburned that have left the combustion chamber, through the three commented collectors, each of these having a rotary valve that allows the ashes to leave the valve buckets while keeping the interiors of the turbo-separator duct and the ash deposit.
La utilización y aplicación del referido conducto turbo-separador correspondiente al sistema de la invención, realiza y permite obtener las siguientes funciones y prestaciones:The use and application of the referral turbo-separator duct corresponding to the system of the invention, performs and allows to obtain the following functions and benefits:
1.- El empleo de un conducto turbo-separador para la inyección de gases dentro de un trómel de secado para acelerar la velocidad de entrada de éste dentro del trómel.1.- The use of a conduit turbo-separator for the injection of gases into a drying trommel to accelerate the entry speed of the latter inside the trombone.
2.- Utilización de un conducto turbo-separador para la inyección de gases dentro de un trómel de gases para redirigir el flujo de dichos gases de forma que se mueva de forma helicoidal en el interior del trómel.2.- Use of a conduit turbo-separator for the injection of gases into a gas trombone to redirect the flow of said gases from shape that moves helically inside the trommel
3.- Inyección del material o producto a secar en el centro del trómel, mediante un sin fin a través del propio conducto turbo- separador.3.- Injection of the material or product to dry in the center of the trombone, through an endless through the own turbo-separator duct.
4.- Diseño especial en lo que respecta a la configuración o forma del conducto turbo-separador para inyectar el gas en el centro del trómel de secado y hacer que la alimentación del sólido a secar se realice por debajo de la corriente de gas.4.- Special design in regards to the configuration or shape of the turbo-separator duct to inject the gas into the center of the drying trommel and make it The solid to dry should be fed below the gas stream
5.- Retirada de cenizas e inquemados de combustión en el conducto turbo-separador mediante colectores y válvulas rotativas de aislamiento.5.- Removal of ashes and unburned combustion in the turbo-separator duct by rotary isolation manifolds and valves.
Entre las ventajas derivadas de las características y forma operativa del conducto turbo-separador correspondiente al sistema de la invención, pueden destacarse las siguientes:Among the advantages derived from characteristics and operational form of the duct turbo-separator corresponding to the system of the invention, the following can be highlighted:
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- Se reducen las emisiones de partículas antes de la entrada en el trómel.Be reduce particle emissions before entering the trommel
- --
- Se consigue aumentar el tiempo de residencia de los gases de secado dentro del trómel.Be manages to increase the residence time of the drying gases inside the trombone.
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- Se evitan las pérdidas de carga del gas a la entrada del trómel.Be avoid gas load losses at the entrance of the trommel
- --
- Se mejora el rendimiento energético del proceso.Be Improves the energy efficiency of the process.
- --
- Se uniformiza el secado del producto.Be standardizes product drying.
Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that then it will be done and in order to help a better understanding of the features of the invention, according to a preferred example of practical realization thereof, is accompanied as an integral part of that description, a set of drawings in where illustrative and not limiting, it has been represented the next:
La figura 1.- Muestra una representación según una perspectiva superior por uno de los lados del conducto turbo-separador en el que se materializa el sistema de la invención.Figure 1.- Shows a representation according to a superior perspective on one side of the duct turbo-separator in which the system materializes of the invention.
La figura 2.- Muestra una perspectiva superior del mismo conducto turbo-separador, en este caso por el lado opuesto al mostrado en la figura 1.Figure 2.- Shows a superior perspective. of the same turbo-separator duct, in this case on the opposite side to that shown in figure 1.
Como se puede ver en las figuras referidas, el sistema de la invención consiste en la incorporación, sobre un trómel de secado del orujo obtenido como producto sobrante tras la obtención del aceite de oliva, de un conducto (1) denominado turbo-separador, con una forma inicial en "U", de sección cuadrada, una de cuyas ramas presenta en su extremo la correspondiente boca de entrada (2) para los gases calientes procedentes de la correspondiente cámara de combustión, mientras que la otra rama, desde su inicio, se curva y determina una espiral (3) para inyectar los gases sobre el centro del trómel de secado, finalizando este tramo o rama en espiral (3) en una salida horizontal (4) a través de la cual salen los gases calientes hacia el interior del propio trómel.As you can see in the referred figures, the system of the invention consists of incorporating, on a pomace drying trommel obtained as a surplus product after obtaining olive oil, from a conduit (1) called turbo-separator, with an initial "U" shape, of square section, one of whose branches presents at its end the corresponding inlet (2) for hot gases from the corresponding combustion chamber, while that the other branch, from its beginning, bends and determines a spiral (3) to inject the gases over the center of the drying trommel, ending this section or spiral branch (3) in an exit horizontal (4) through which hot gases leave towards the interior of the own trombone.
Estructuralmente, dicho conducto (1) será de chapas de acero inoxidable y con un refuerzo externo determinado por un enrejado (5) para impedir las deformaciones por calor, contando además con un aislamiento térmico a base de capa de fibra de vidrio.Structurally, said conduit (1) will be of stainless steel plates and with a certain external reinforcement by a trellis (5) to prevent heat deformation, also having a thermal insulation based on fiber layer of glass.
En el centro de la rama en espiral (3) del conducto turbo-separador se ha previsto un paso (6) para el montaje del tornillo sin fin encargado de introducir el orujo sólido a secar en el trómel, habiéndose previsto igualmente unas puertas de inspección (7) para acceder al interior del conducto (1) y del propio trómel, sin necesidad de efectuar ningún tipo de desmontaje ni manipulación de elementos.In the center of the spiral branch (3) of the turbo-separator duct a step is planned (6) for mounting the worm to introduce the solid pomace to be dried in the trommel, having also been provided inspection doors (7) to access the interior of the duct (1) and of the own trombone, without the need to make any type of disassembly or manipulation of elements.
El comentado conducto turbo-separador (1) incluye tres colectores (8) emergentes que conectan el interior de dicho conducto con la correspondiente cámara de recogida de cenizas, incorporando cada colector (8) una válvula rotativa que permite la salida de las cenizas manteniendo separados el interior del conducto turbo-separador (1) y el depósito de cenizas.The commented conduit turbo-separator (1) includes three manifolds (8) emerging that connect the inside of said duct with the corresponding ash collection chamber, incorporating each manifold (8) a rotary valve that allows the output of ashes keeping the inside of the duct apart turbo-separator (1) and the ash deposit.
El conjunto del conducto (1) queda suspendido mediante unos cables de acero (9), de una estructura de soporte (10) a base de perfiles metálicos laminados.The duct assembly (1) is suspended by means of steel cables (9), of a support structure (10) based on rolled metal profiles.
De acuerdo con estas características, el funcionamiento es como sigue:According to these characteristics, the Operation is as follows:
El gas caliente penetra por la parte superior del conducto turbo-separador (1) y es dirigido hacia la primera curva (11) en la que se produce un aumento de la velocidad de dicho gas debido a un aumento en las fuerzas centrípetas. Estas fuerzas afectan mas a las partículas, debido a su densidad, que al gas, y provocan que éstas se depositen en los colectores (8) de cenizas. En la parte o rama de espiral (3) se produce otro aumento de la velocidad del gas debido a otro cambio en la dirección del flujo, de manera que cuando el gas entra en el trómel lo hace con una turbulencia mayor que con la inyección directa y con una dirección de flujo en espiral en vez de recto, haciendo que el flujo en espiral realice un mayor recorrido y por lo tanto un mayor tiempo de contacto gas-sólido.Hot gas penetrates the top of the turbo-separator duct (1) and is directed towards the first curve (11) in which there is an increase in the speed of said gas due to an increase in forces centripetals These forces affect the particles more, due to their density, that to the gas, and cause that these are deposited in the ash collectors (8). In the part or spiral branch (3) produces another increase in gas velocity due to another change in the direction of the flow, so that when the gas enters the It does so with a greater turbulence than with the injection direct and with a spiral flow direction instead of straight, making the spiral flow take a longer journey and by therefore a longer contact time solid gas
Por último decir que la alimentación del producto sólido se realiza mediante un sin fin, por debajo del centro del trómel y por debajo de la boca establecida en la espiral (3) para la introducción de gas al propio trómel, haciendo que el gas a la entrada del trómel no pierda velocidad al tener que atravesar el flujo del producto sólido en corriente cruzada.Finally say that the feeding of the solid product is made by an endless, below the center of the trombone and below the mouth set in the spiral (3) for the introduction of gas to the trommel itself, causing the gas at the entrance of the trombone do not lose speed by having to cross the flow of the solid product in cross current.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20100312 Kind code of ref document: A1 |
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| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2334619B1 Country of ref document: ES |
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| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20180924 |