ES2347397A1 - Instalacion para el secado al vacio. - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a los procesos tecnológicos de deshidratación y secado al vacío, en particular, a los procesos de tratamiento de compuestos y materiales, en máquinas de evaporación, secadores al vacío, y puede ser utilizada para el procesado y utilización de los residuos de las empresas procesadoras avícola y porcina, de las productoras de alcohol, cerveza, así como, industrias alimentaria, médica, microbiológica, maderera y de otras esferas industriales. La instalación de la presente solicitud consta de una cámara de vacío 9 de una tolva 1 para la materia prima de partida, condensador 14, caldera 26 y tolva 19 para la producción terminada. La tolva 1 para la materia prima de partida por medio de una tubería, con una bomba 2 y una válvula 3 instaladas en dicha tubería, está unida con el recipiente 4 del dosificador 5. La cámara de vacío 9 está provista del intercambiador industrial 10, el cual está realizado en forma de varios paneles planos horizontales huecos. La cámara de vacío 9 también está provista del sistema de transporte 11 para el traslado de la materia prima de partida. En la cámara de vacío 9 el dosificador 5 está instalado en el extremo del panel plano hueco superior del intercambiador industrial 10. La cámara de vacío 9 está provista de la tapa hermética 12, en donde la cámara de vacío 9 y la tapa hermética 12 están realizadas huecas para el suministro a éstas del portador de calor. La cámara de vacío 9 está unida por la tubería 13 a través del circuito caliente del condensador 14 con el recipiente 16 de descarga del condensado. En la parte superior e inferior de dicho recipiente 16 de descarga del condensado están instaladas tuberías con válvulas y bombas. En el extremo del panel plano hueco inferior del intercambiador industrial 10 está instalada una tolva 19 para la descarga de la producción terminada, la cual a través de la compuerta 20 está unida con el recipiente 21 para la producción terminada.
Description
Instalación para el secado al vacío.
La presente invención se refiere a los procesos
tecnológicos de deshidratación y secado al vacío, en particular, a
los procesos de tratamiento de compuestos y materiales, en máquinas
de evaporación, secadores al vacío, y puede ser utilizada para el
procesado y utilización de los residuos de las empresas procesadoras
avícola y porcina, en fábricas productoras de alcohol, cerveza, así
como, en las industrias alimentaria, médica, microbiológica,
maderera y en otras esferas industriales.
Son conocidos el proceso y equipamiento de
secado de los materiales al vacío por medio de la transferencia de
calor por el método del calentamiento conductivo de las baldas y
retiro del condensado (patente RF Nº 2121638, F 26 B 5/04, 9/06 del
26.06.1997). Según esta patente la deshidratación se realiza en dos
etapas por medio del suministro de calor a las baldas en
calentamiento.
En la primera etapa se crea el vacío necesario y
luego tiene lugar el calentamiento de las baldas con el material
hasta una temperatura que no supere la temperatura máxima
permisible.
En la segunda etapa, a esta misma temperatura se
disminuye el vacío de las baldas y realizan el secado hasta que se
alcance una humedad del material no mayor de 5% y una temperatura
cercana a la de las baldas. El aparato consta en una cámara de vacío
con sus baldas para desecar al material, conectada a través de un
secador de baterías para la mezcla vapor-agua, de
una bomba de anillo para agua y una bomba de alto vacío, así como de
una máquina frigorífera.
La deficiencia de esta solución tecnológica
consiste en una construcción no tecnológica de las baldas, altas
pérdidas de energía calorífica en la batería de secadores de la
mezcla vapor-agua y en la máquina frigorífera.
Es conocida la construcción de una instalación
para el desecado al vacío de compuestos orgánicos (patente RF Nº
2150058, F 26 B 5/06 del 19.01.99).
La construcción de dicha instalación consta de
una cámara de vacío, en la que en forma de niveles están situados
los intercambiadores de calor, realizados en forma de discos
situados unos sobre otros con aspas, entre las cuales están situados
discos lisos con canales tubulares para el portador de calor.
La deficiencia de esta instalación reside en la
ausencia de un sistema para la utilización del calor que se va con
los vapores del agua evaporada, y también con una efectividad baja
del intercambiador de calor, condicionada por la presencia de
significativas pérdidas de calor durante el calentamiento y la
evaporación.
Es conocida igualmente la construcción de una
instalación para el desecado al vacío de materiales (patente RF Nº
2246079, F 26 B 5/04 del 28.07.2003), la cual consta de una cámara
industrial de vacío con intercambiadores de calor industriales para
el calentamiento del material de partida, el módulo para la carga
del material de partida, bomba de vacío para la evacuación de la
cámara industrial de vacío; el intercambiador de calor de salida -
condensador, el módulo para la colección del condensado en forma de
dos recipientes herméticos unidos en serie y la bomba de calor.
La deficiencia de esta instalación reside en la
ausencia de un sistema para la utilización del calor que se arrastra
con los vapores de la humedad evaporada, grandes pérdidas de calor,
lo que disminuye la efectividad y las características tecnológicas
del proceso de deshidratación de la materia prima de partida.
El objeto, a cuya solución está dirigida la
presente solicitud de solución tecnológica, consiste en la
disminución del volumen energético y aumento de la efectividad del
proceso de secado de la materia prima de partida, mientras que se
obtiene un producto final ecológicamente limpio.
El objeto del presente modelo de utilidad se
soluciona cuando la instalación de secado al vacío consta de una
cámara de vacío, tolva para la materia prima de partida, cámara de
vacío, condensador, caldera y tolva para la producción terminada. La
tolva para la materia prima de partida [está provista]* de una
tubería con bomba y válvula instaladas, unida a un dosificador.
La cámara de vacío está provista de un
intercambiador de calor industrial, el cual está realizado en forma
de varios paneles planos horizontales huecos. La cámara de vacío
también está provista de un sistema de transporte para el traslado
de la materia prima de partida.
En la cámara de vacío el dosificador está
situado sobre el extremo del panel plano hueco superior. La cámara
de vacío está provista de una tapa hermética, en donde la cámara de
vacío y la tapa hermética están realizadas huecas para el suministro
del portador de calor. La cámara de vacío está provista de una
tubería que la une con el recipiente de descarga del condensado a
través del circuito caliente del condensador.
En la parte superior e inferior del recipiente
de descarga del condensado están situadas tuberías con válvulas y
bombas. En el extremo del panel hueco inferior del intercambiador de
calor industrial está colocada una tolva para la descarga del
producto terminado, la cual a través de una compuerta está unida con
un recipiente para el producto terminado. La caldera a través del
sistema de tuberías está unida con el intercambiador de calor
industrial y las cavidades de la cámara de vacío y la tapa hermética
para su calentamiento.
Es deseable que en el recipiente del dosificador
se instale un medidor del nivel inferior de la materia prima y un
medidor del nivel superior de la materia prima.
Es deseable que el sistema de transporte se
realice en forma de series de transportadores de arrastre.
Para la facilidad de servicio el recipiente de
descarga del condensado está provisto de un vidrio de medición.
La presente solicitud de secado al vacío consta
de una tolva 1 para la materia prima, la cual está unida por medio
de una tubería (no se muestra en la figura) con el recipiente 4 del
dosificador 5. En dicha tubería están instaladas la bomba 2 y la
válvula 3. El recipiente 4 del dosificador 5 está provisto de un
medidor 6 del nivel inferior de la materia prima y un medidor 7 del
nivel superior de la materia prima.
En la cámara de vacío 9 están situados el
intercambiador industrial 10 y el sistema de transporte 11 para el
traslado de la materia prima de partida por el intercambiador
industrial 10. El intercambiador industrial 10 está realizado en
forma de varios paneles planos horizontales huecos, adentro de los
cuales se suministra el portador de calor en estado caliente para el
calentamiento de la materia prima de partida. El sistema de
transporte 11, por ejemplo, puede estar realizado en forma de una
serie de transportadores de arras-
tre.
tre.
La cámara de vacío 9 se cierra herméticamente
con la tapa 12. La cámara de vacío 9 está unida por la tubería 13
con el circuito caliente del condensador 14, el cual a la vez está
unido por la tubería 15 con el recipiente 16 de descarga del
condensado.
En la parte superior del recipiente 1 está
instalada una tubería con la válvula 17 y la bomba de vacío 18. El
dosificador 5 de suministro de la materia prima de partida está
situado en la cámara de vacío sobre el panel plano hueco superior
del intercambiador industrial 10 sobre su extremo.
En el extremo del panel plano hueco inferior del
intercambiador industrial 10 está situada una tolva 19 para la
descarga del producto terminado, la cual a través de la compuerta 20
está unida con el recipiente 21 de la producción terminada.
El intercambiador industrial 10 a través de las
tuberías 22 y 23 está unido con la caldera 26. Aquí, en la tubería
22 están situados el medidor de flujo 24 y la bomba 25.
La caldera 26 está unida por una tubería con las
válvulas de regulación fina 27 y 28, y con la cavidad de la cámara
de vacío 9 y la cavidad de la tapa 12 para el calentamiento de
éstas.
En la parte inferior del recipiente 16 de
descarga del condensador está instalada una tubería con la válvula
29 y la bomba 30 para el bombeo del condensado. Para comodidad del
servicio del recipiente 16 está instalado el vidrio 31 para la
medición.
El circuito frío 14 del condensador está
conectado por una tubería, en la cual está colocado un medidor de
flujo 32, con el sistema externo de descarga del agua fría y por una
segunda tubería con el sistema externo de suministro de agua
fría.
Para la medición y control de los flujos de
calor en el intercambiador industrial 10 en las tuberías de la
caldera están instaladas los medidores de temperatura 33 y 34.
En la tubería del circuito frío del condensador
14 también están instalados los medidores de temperatura 35 y
36.
La cámara de vacío 9 está provista de un medidor
de presión 37 y una válvula 38 para la entrada de aire.
La instalación trabaja de la siguiente
forma:
Para la entrada de la instalación en su régimen
de trabajo normal se pone en marcha la bomba de vacío 18, se abre la
válvula 17 y comienza la evacuación del aire de la cámara de vacío 9
a través del recipiente 16 de descarga del condensado y del circuito
caliente del condensador 14 por la tubería 15 y la tubería 13 hasta
la presión de trabajo, la cual se controla por el medidor de presión
37.
En la caldera 26 se calienta del portador de
calor hasta la temperatura de trabajo. El control de la temperatura
se realiza por el medidor de temperatura 33. En calidad de portador
de calor se emplea agua. El portador de calor por medio de la bomba
25 se envía a través del medidor de flujo 24 por la tubería 22 al
intercambiador industrial 10.
Al mismo tiempo se abren las válvulas de
regulación fina 27 y 28 y el portador de calor entra en la cavidad
de la cámara de vacío 9 y la de la tapa 12 para el calentamiento de
éstas. En el circuito frío del condensador 14 se suministra agua
fría.
Después de alcanzar en la cámara de vacío 9 la
presión de trabajo, que se mide con ayuda del medidor de presión 37,
y de la temperatura de trabajo del portador de calor, que se mide
con ayuda del medidor de de temperatura 33, la instalación está
lista para el trabajo.
La materia prima de partida se carga en la tolva
1 y con ayuda de la bomba 2 se envía al recipiente 4, y en esto, se
abre la válvula 3. La materia prima de partida se envía al
recipiente 4 hasta el momento en que entra en funcionamiento el
medidor de nivel superior 7, al mismo tiempo la válvula 3 se cierra
y se desconecta la bomba 2, lo que evita el desborde del recipiente
4. Al llenarse el recipiente 4, la materia prima de partida entra en
el dosificador 5, el cual suministra la materia prima de partida por
dosis dentro de la cámara de vacío 9 en el extremo del panel plano
hueco horizontal superior del intercambiador industrial 10.
El sistema de transporte 11, por ejemplo,
realizado en forma de una serie de transportadores de arrastre,
traslada la materia prima de partida por los paneles planos huecos
horizontales del intercambiador industrial 10 del lugar de carga al
lugar de descarga del producto ya terminado, el cual entra en el
recipiente 19 para su descarga. Del recipiente 19 de descarga el
producto terminado a través de la compuerta 20 entra en el
recipiente 21 destinado a la producción terminada.
El proceso de suministro de la materia prima de
partida en la cámara de vacío 9 transcurre hasta que actúa el
medidor 6 del nivel inferior del recipiente 4. Cuando actúa el
medidor 6 del nivel inferior del recipiente 4, se abre la válvula 3,
y entra en marcha la bomba 2 y adentro del recipiente 4 comienza a
entrar la materia prima de partida desde la tolva 1, hasta la nueva
actuación del medidor 7 del nivel superior. Tal tipo de suministro
de la materia prima de partida permite que el proceso de secado no
sea continuo.
En el proceso de transporte por los paneles
planos horizontales huecos del intercambiador industrial, la materia
prima procesada recibe de éstos el calor y se mezcla. El calor
recibido se gasta en la evaporación de la humedad de la materia
prima de partida. La humedad evaporada en forma de vapor se evacua
de la cámara de vacío 9 por el circuito caliente del condensador 14
a través de las tuberías 13 y 15 con la bomba de vacío 18.
Al entrar el vapor por el circuito caliente en
el condensador 14 tiene lugar su enfriamiento y condensación. El
condensado obtenido de esa forma sale desde el condensador 14 por la
tubería 15 hasta el recipiente 16 de descarga del condensado. La
tubería con válvula 29 y bomba 30 situada en la parte inferior del
recipiente 16 permite extraer el condensado del condensador 14.
Para facilidad del control del nivel del
condensado en el recipiente 16, dicha tubería está provista de un
vidrio 31 para su observación. Al alcanzar el condensador el nivel
inferior del recipiente 16, se cierra la válvula 29 y al mismo
tiempo interrumpe su funcionamiento la bomba 30, lo que permite
impedir la entrada del aire atmosférico a la cámara de vacío.
Durante el trabajo de la instalación por medio
del medidor 37 se lleva a cabo el control de la presión en la cámara
de vacío, y por sus medidores de temperatura 33 y 34 y el medidor de
flujo 24 se controla la cantidad de calor suministrado al
intercambiador industrial 10. El trabajo del condensador 14 y del
calor extraído del intercambiador industrial 10 de la instalación se
realiza con ayuda de los medidores de temperatura 35 y 36 y el
medidor de flujo 32.
Al terminar el trabajo de la instalación la
entrada de aire en la cámara de vacío se realiza a través de la
válvula abierta 38.
En dependencia de la materia prima de partida la
instalación puede trabajar en diferentes regímenes de trabajo.
Cuando se emplea en calidad de materia prima de
partida residuos orgánicos, excrementos de aves, estiércol de
cerdos, pulpa de la aceituna y uvas, de remolacha, de residuos de la
industria azucarera, para el trabajo efectivo de la instalación, es
decir, con su productividad, la temperatura del intercambiador 9 es
deseable fijarla igual a 88ºC hasta 90ºC con una presión en la
cámara de vacío 9 de 150 hasta 200 mm Hg.
La materia prima de partida la secan hasta una
humedad de 12 hasta 14%, con esta humedad el producto terminado se
conserva de la mejor forma. Los anteriores regímenes de trabajo de
la instalación permiten obtener un producto terminado ecológicamente
limpio libre de flora patogénica, en particular, de virus de la
gripe avícola, manteniendo las sustancias orgánicas de la materia
prima de partida.
Al emplear en calidad de materia prima de
partida vegetales, frutas y otros productos alimenticios se fija una
temperatura del intercambiador 10 de 40ºC hasta 60ºC y una presión
en la cámara de vacío 9 de 60 mm. Hg. a 120 mm. Hg.
La humedad final del producto terminado
generalmente es de 12% hasta 14%. Estos regímenes de tratamiento
permiten obtener un producto final ecológicamente limpio, y
conservar en éste la mayor cantidad de vitaminas y otros productos
útiles del la materia prima de partida.
La instalación de la presente solicitud permite
realizar el secado del la materia prima de partida a bajas
temperaturas, es decir, en el producto final no se forman los
productos de una combustión parcial - cancerígenos.
Claims (4)
1. Instalación para el secado al vacío que
consta de una tolva (1) para la materia prima de partida, una cámara
de vacío (9), un condensador (14), una caldera (26) y una tolva (19)
para la producción terminada; tolva (1) para la materia prima de
partida que por medio de una tubería, con una bomba (2) y válvula
(3) instaladas en dicha tubería, está unida con el recipiente (4)
del dosificador (5); cámara de vacío (9) que con el intercambiador
industrial (10) realizado en forma de varios paneles planos
horizontales huecos, y con el sistema (11) de transporte para el
traslado de la materia prima de partida, en donde el dosificador (5)
está situado en la cámara de vacío (9) sobre el extremo del panel
plano hueco superior del intercambiador industrial (10); cámara de
vacío (9) que está provista de una tapa hermética (12), en donde la
cámara de vacío (9) y la tapa hermética (12) están realizadas huecas
para el suministro en ésta del portador de calor; cámara de vacío
(9) que está unida por una tubería (13) a través del circuito
caliente del condensador (14) con el recipiente (16) de descarga del
condensado, que en la parte superior e inferior de dicho recipiente
(16) están instaladas tuberías con válvulas y bombas, que en el
extremo del panel plano hueco inferior del intercambiador industrial
(10) está instalada una tolva (19) para la descarga de la producción
terminada, la cual a través de una compuerta (20) está unida con el
recipiente (21) para la producción terminada; caldera (26) que por
el sistema de tuberías está unida con el intercambiador industrial
(10) y con las cavidades de la cámara de vacío (9) y de la tapa
hermética (12) para su calentamiento.
2. Instalación según la primera reivindicación,
en la que la cavidad del dosificador (5) está provista de un medidor
(6) del nivel inferior de la materia prima de partida y un medidor
(7) del nivel superior de la materia prima de partida.
3. Instalación según la primera reivindicación,
en la que el sistema de transporte (11) está realizado en forma de
una serie de transportadores de arrastre.
4. Instalación según la primera reivindicación,
en la que para facilidad de servicio del recipiente (16) de descarga
del condensado está instalado un vidrio (31) de medición.
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2008
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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