ES2579455T3 - Tratamiento térmico de material particulado con calor indirecto - Google Patents

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ES2579455T3
ES2579455T3 ES07719677.2T ES07719677T ES2579455T3 ES 2579455 T3 ES2579455 T3 ES 2579455T3 ES 07719677 T ES07719677 T ES 07719677T ES 2579455 T3 ES2579455 T3 ES 2579455T3
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Neville Jordison
Niels A. Rozendaal
Peter Xingeun Huang
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Solex Thermal Science Inc
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Abstract

Secador (10) para el secado de material particulado que comprende una pluralidad de placas de transferencia de calor (16) dispuestas en relación espaciada para el flujo del material que va a secarse entre las mismas, estando dotada cada placa de transferencia de calor (16) de una admisión (20) y una salida (22) para el flujo de un fluido de calentamiento a través de las placas (16) y un sistema de abastecimiento de fluido de purga dispuesto para proporcionar un flujo de fluido de purga entre las placas en una dirección transversal a la dirección de flujo del material que va a secarse, en el que el sistema de abastecimiento de fluido de purga proporciona una trayectoria de flujo para el fluido de purga que está aislada del flujo del fluido de calentamiento a través de las placas, comprendiendo el sistema de abastecimiento de fluido de purga al menos una cámara de distribución de admisión (34) caracterizado porque dicho sistema de abastecimiento de fluido de purga comprende al menos una cámara de distribución de escape (36) con las placas de transferencia de calor (16) interpuestas entre la al menos una cámara de distribución de admisión (34) y la al menos una cámara de distribución de salida (36).

Description

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DESCRIPCION
Tratamiento termico de material particulado con calor indirecto Campo de la invencion
Esta invencion se refiere a un metodo y aparato para procesamiento termico de calor indirecto de material. En particular, pero no de manera exclusiva, la invencion se refiere a un secador para material particulado. Ejemplos del material que puede secarse mediante el secador son semillas de soja, canola y girasol.
Antecedentes de la invencion
Los secadores convencionales normalmente usan solo aire caliente para el secado. El material que va a secarse fluye mediante gravedad a traves del secador. El aire caliente proporciona todo el calor para el secado, el cual, a medida que capta humedad, se enfna rapidamente y se satura. El aire de escape normalmente se purga a traves de un sistema de depuracion a la atmosfera.
La desventaja de este sistema es que es muy ineficiente en cuanto a utilizacion de energfa, consiguiendo normalmente solo aproximadamente el 30% en secadores antiguos y entre del 30 al 50% de eficiencia en la mejor tecnologfa disponible. Midiendose la eficiencia en terminos de:
anergic teorica requerida para sycporar agua entrada total de energia
Aumentar la temperatura del aire de admision mejora la eficiencia, sin embargo esta limitada por la temperatura maxima que el producto puede resistir sin degradacion, que para productos tales como semillas oleaginosas es bastante baja. El aire de escape contiene mucho calor residual que es diffcil de recuperar.
Como modificacion de este diseno basico, en un intento de mejorar la eficiencia, se han incluido tubos calentados por vapor para proporcionar una fuente de calor indirecto.
Durante el proceso de secado, se transforma agua del material que esta secandose en vapor de agua que necesita eliminarse. Se ha intentado eliminar el vapor de agua introduciendo una corriente de aire de purga en el lecho o columna de material que esta secandose para absorber el vapor de agua, con un enfoque relacionado con el punto de saturacion del aire. En una planta de escala comercial, debido a la gran capacidad y secado requeridos, esto requiere grandes cantidades de aire. Una solucion sencilla sena introducir aire de purga en la parte inferior de la columna y que sale en la parte superior de la columna. Sin embargo, en esta configuracion, con cualquier longitud de columna razonable, la cafda de presion a lo largo de la columna para la cantidad de aire requerida se vuelve muy alta, requiriendo un compresor (o soplador) y un recipiente presurizado, no deseable desde muchos puntos de vista: por ejemplo la complejidad de diseno, capital y coste de funcionamiento, etc.
El documento US-A-6328099 describe como pueden secarse partfculas solidas que fluyen libres en un secador de lecho que se mueve mediante el paso de las partfculas adyacentes a una placa de intercambiador de calor que contiene un fluido calentado mientras se hace pasar un gas deshumidificado hacia las partfculas solidas desde un colector de flujo de gas en la placa de intercambiador de calor.
Es un objeto de la presente invencion mitigar los problemas mencionados anteriormente.
Sumario de la invencion
Segun la presente invencion se proporciona un secador para el secado de material particulado segun la reivindicacion 1, y un metodo de secado de material particulado o eliminacion de volatiles de material solido voluminoso segun la reivindicacion 11.
Segun la invencion, el metodo de secado de material particulado comprende las etapas de introducir el material en conductos de flujo definidos entre una pluralidad de placas de transferencia de calor espaciadas; permitir que el material fluya en flujo estrangulado bajo la fuerza de la gravedad a traves de los conductos de flujo definidos entre las placas de transferencia de calor; hacer pasar un fluido de calentamiento a traves de las placas de transferencia de calor, para someter de ese modo el material que fluye a traves de los conductos de flujo a calentamiento indirecto; y provocar simultaneamente la entrada de un flujo de un fluido de purga desde una camara de distribucion de admision de aire, a traves del material que esta sometiendose a calentamiento indirecto en una direccion transversal al flujo del material y la salida a traves de una camara de distribucion de salida de aire o volatiles evaporados, para eliminar de ese modo humedad generada por el calentamiento indirecto del material, aislandose el flujo del fluido de calentamiento a traves de las placas de transferencia de calor del flujo de fluido de purga.
El fluido de purga puede ser aire o un gas, tal como nitrogeno.
El fluido de purga puede ser vapor sobrecalentado. El vapor puede estar a una presion baja, tal como por debajo de la presion atmosferica, o a la presion atmosferica o a una presion por encima de la presion atmosferica.
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Por motivos de eficiencia, el calor residual de cualquier lugar en un proceso termico particular puede recuperarse y usarse para calentamiento del fluido de calentamiento, as^ como el aire de purga, si se desea.
El metodo puede llevarse a cabo bajo presion negativa, es decir por debajo de la presion atmosferica para mejorar la eficiencia del mismo.
Ademas, segun la invencion se proporciona un secador para el secado de material particulado que comprende una pluralidad de placas de transferencia de calor dispuestas en relacion espaciada para que el flujo del material se seque entre las mismas, estando dotada cada placa de transferencia de calor de una admision y una salida para el flujo de un fluido de calentamiento a traves de las placas y un sistema de abastecimiento de fluido de purga dispuesto para proporcionar un flujo de fluido de purga entre las placas en una direccion transversal a la direccion de flujo del material que va a secarse, en el que el sistema de abastecimiento de fluido de purga proporciona una trayectoria de flujo para el fluido de purga que esta aislada del flujo del fluido de calentamiento a traves de las placas, comprendiendo el sistema de abastecimiento de fluido de purga al menos una camara de distribucion de admision y al menos una camara de distribucion de escape con las placas de transferencia de calor interpuestas entre las camaras de distribucion.
Tambien se describe en el presente documento un evaporador para eliminar volatiles de material solido voluminoso que comprende una pluralidad de placas de transferencia de calor dispuestas en relacion espaciada para el flujo del material entre las mismas, estando dotada cada placa de transferencia de calor de una admision y una salida para el flujo de un fluido de calentamiento a traves de las placas y un sistema de abastecimiento de fluido de purga dispuesto para proporcionar un flujo de fluido de purga entre las placas en una direccion transversal a la direccion de flujo del material, en el que el sistema de abastecimiento de fluido de purga proporciona una trayectoria de flujo para el fluido de purga que esta aislada del flujo del fluido de calentamiento a traves de las placas.
Tambien se describe en el presente documento un secador para el secado de material particulado que comprende una pluralidad de placas de transferencia de calor dispuestas en relacion espaciada para el flujo del material que va a secarse entre las mismas, estando dotada cada placa de transferencia de calor de una admision y una salida para el flujo de un fluido de calentamiento a traves de la placa, y un sistema de abastecimiento de fluido de purga dispuesto para proporcionar un flujo de fluido de purga en una direccion transversal a la direccion de flujo del material que va a secarse, extendiendose el flujo de fluido de purga a traves de las placas de transferencia de calor y aislado del flujo de fluido de calentamiento a traves de las placas de transferencia de calor.
Tambien se describe en el presente documento un evaporador para eliminar volatiles de material solido voluminoso que comprende una pluralidad de placas de transferencia de calor dispuestas en relacion espaciada para el flujo del material entre las mismas, estando dotada cada placa de transferencia de calor de una admision y una salida para el flujo de un fluido de calentamiento a traves de la placa, y un sistema de abastecimiento de fluido de purga dispuesto para proporcionar un flujo de fluido de purga en una direccion transversal a la direccion de flujo del material, extendiendose el flujo de fluido de purga a traves de las placas de transferencia de calor y aislado del flujo de fluido de calentamiento a traves de las placas de transferencia de calor.
Las placas de transferencia de calor pueden estar dotadas de orificios o aberturas en las mismas para el flujo de fluido de purga a traves de las placas y el sistema de abastecimiento de fluido de purga puede comprender al menos una camara de distribucion de admision y al menos una camara de distribucion de escape con las placas de transferencia de calor interpuestas entre las camaras de distribucion.
Las placas de transferencia de calor pueden comprender placas con muescas convencionales con orificios cortados dentro de la soldadura de las placas con muescas. Preferiblemente, los orificios son de al menos 12 mm de diametro para mantener una velocidad de aire a traves de los orificios por debajo de 5 m/s. Sin embargo, estos valores pueden variar dependiendo de la aplicacion particular.
Cada una de las camaras de distribucion de admision y salida puede tener un lado permeable al aire orientado hacia las placas de transferencia de calor.
Las placas de transferencia de calor pueden estar dispuestas en bancos de placas, comprendiendo cada banco una o mas placas, y el sistema de abastecimiento de fluido de purga puede comprender camaras de distribucion de admision y de escape interpuestas entre los bancos de placas.
Cada una de las camaras de distribucion de admision y salida puede tener un par de lados permeables al aire opuestos. Por ejemplo, los lados pueden comprender un material perforado, cribas de hilos metalicos o lama de angulo inclinado.
El sistema de abastecimiento de fluido de purga puede comprender al menos una tubena o tubo de admision permeable al aire que se extiende transversalmente con respecto a la direccion de flujo del material y a traves de las placas de transferencia de calor para abastecer de fluido de purga al secador o evaporador y al menos una tubena o tubo de escape permeable al aire que se extiende transversalmente con respecto a la direccion de flujo del material y a traves de las placas de transferencia de calor para el escape de fluido de purga del secador o evaporador.
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Objetivos y ventajas adicionales de la invencion resultaran evidentes a partir de la descripcion de realizaciones preferidas de la invencion a continuacion.
Breve descripcion de los dibujos
La invencion se describira ahora mediante ejemplos, con referencia a los dibujos adjuntos. En la descripcion detallada a continuacion se exponen detalles espedficos de una determinada o determinadas realizacion/realizaciones del presente aparato/metodo y se ilustran en las figuras adjuntas para proporcionar una comprension de tal/tales realizacion/realizaciones. Expertos en la tecnologfa tratada en el presente documento entenderan, sin embargo, que el presente aparato/metodo tiene realizaciones adicionales, y/o puede llevarse a la practica sin al menos algunos detalles expuestos en la descripcion a continuacion de una realizacion/realizaciones preferida(s).
En los dibujos:
la figura 1 es una vista tridimensional, parcialmente recortada, de un secador para material particulado;
la figura 2 es una vista lateral de parte de una placa de transferencia de calor con muescas del secador de la figura 1;
la figura 3 es una vista tridimensional esquematica de parte del interior del secador de la figura 1, que muestra varias placas de transferencia de calor, con camaras de distribucion de admision y salida de aire asociadas, y material particulado que fluye hacia abajo entre las placas;
la figura 4 es una vista parcial tridimensional de una camara de distribucion de admision o salida de aire del secador de la figura 1;
la figura 5 es una vista lateral esquematica de una realizacion alternativa de una camara de distribucion de admision de aire y salida de aire adecuada para su uso con el secador de la figura 1;
la figura 6 es una representacion esquematica de un banco de placas de otra realizacion de un secador para material particulado, mostrandose las placas de transferencia de calor en una vista de extremo;
la figura 7 es una representacion esquematica de los bancos de placa y camaras de distribucion de aire de otra realizacion de un secador, mostrado en una vista en planta; y
la figura 8 es una vista frontal de los bancos de placas y camaras de distribucion de aire del secador de la figura 7. Descripcion detallada de las realizaciones preferidas
En la descripcion a continuacion, se exponen determinados detalles espedficos con el fin de proporcionar una comprension exhaustiva de diversas realizaciones de la invencion. Sin embargo, un experto en la tecnica entendera que la invencion puede llevarse a la practica sin estos detalles. En otros casos, estructuras bien conocidas asociadas con la tecnologfa no se han descrito en detalle para evitar ocultar innecesariamente las descripciones de las realizaciones de la invencion.
A menos que el contexto requiera lo contrario, a lo largo de la memoria descriptiva y las reivindicaciones a continuacion, la palabra “comprender” y variaciones de la misma, tales como “comprende” y “que comprende” han de interpretarse en un sentido inclusivo y abierto , es decir como “incluyendo pero sin limitarse a.”
En referencia a los dibujos, el numero de referencia 10 indica generalmente un secador o evaporador que comprende un alojamiento 12 que contiene varios bancos 14 de una o mas placas de transferencia de calor 16 huecas. En el presente ejemplo, hay cuatro placas de transferencia de calor 16 en cada banco de placas 14. Las placas 16 en cada banco 14 estan dispuestas en relacion espaciada paralela para el flujo de material particulado 18, que va a secarse entre las mismas. La direccion de flujo del material 18 esta indicada mediante flechas 17 en la figura 3.
Cada placa 16 tiene una admision 20 para la introduccion de un fluido de calentamiento, tal como vapor, y una salida 22, para descargar el fluido de calentamiento enfriado, por ejemplo condensado si se usa vapor como fluido de calentamiento. Por ejemplo, puede usarse vapor de presion baja a aproximadamente 110°C como fluido de calentamiento.
Las admisiones 20 estan conectadas a un colector de fluido de calentamiento 24, que a su vez, durante el uso, esta conectado a una fuente de fluido de calentamiento a traves de la abertura (boquilla) 26. Las salidas 22 estan conectadas a un colector 28 desde el cual se descarga el fluido de calentamiento gastado a traves de la abertura 30. Si se usa un lfquido de calentamiento, tal como agua caliente, las conexiones se invertinan, entrando el lfquido a traves de la abertura 30 y saliendo a traves de la entrada 26.
Cada placa 16 esta dotada de orificios o aberturas 32 en la misma, que estan sellados alrededor de su periferia,
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para el flujo de aire de purga a traves de las placas 16, tal como se describira a continuacion. Para mejorar la eficiencia, las aberturas 32 en placas adyacentes 16 estan desfasadas una con respecto a otra, como se muestra de manera mas clara en la figura 5.
Los bancos de placas 14 estan dotados de camaras de distribucion de admision de aire 34 para la provision de aire de purga y camaras de distribucion de salida de aire 36 para expulsar el aire de purga gastado.
Las camaras de distribucion de admision de aire 34 estan conectadas a un colector de aire de purga 38 que esta conectado a una fuente de aire, a traves de la abertura 40, y las camaras de distribucion de aire de salida 36 estan conectadas a un colector de aire de purga 42 desde el cual se expulsa aire de purga a traves de la abertura 44.
Las camaras de distribucion de admision y salida de aire de purga 34, 36 tienen lados permeables al aire orientados hacia las placas de transferencia de calor 16. Los lados permeables al aire pueden ser de cualquier material adecuado que permitira el paso de aire de purga a traves del mismo pero al mismo tiempo contrarrestara la entrada del material 18 que va a secarse en las camaras de distribucion 34, 36.
En el ejemplo ilustrado en las figuras 1, 3 y 4, los lados permeables al aire estan formados de cribas de hilos metalicos con forma de cuna para el paso de aire a traves de las mismas. Las cribas estan formadas por elementos alargados 46, tal como se muestra en la figura 4, que tienen perfiles transversales triangulares o con forma de V y estan dispuestos para formar una superficie exterior lisa, es decir las bases de los perfiles triangulares estan orientadas hacia fuera. Hay una separacion 48 de aproximadamente 1 a 3 mm entre elementos adyacentes 46. El efecto de esta disposicion es que se contrarresta la obstruccion de las camaras de distribucion 34, 36. Aunque partfculas pequenas pueden pasar a traves de la separacion 48, se impide que partfculas mayores lo hagan y, debido al perfil exterior liso, estas partfculas pueden deslizarse hacia abajo a lo largo de los lados de las camaras de distribucion 34, 36.
Tal como se muestra en las figuras 1 y 3, las camaras de distribucion 34, 36 estan interpuestas entre los bancos de placas 14. De esta forma, bancos de placas adyacentes 14 comparten la camara de distribucion de admision 34 interpuesta entre los mismos y bancos de placas adyacentes 14 comparten la camara de distribucion de salida 36 interpuesta entre los mismos.
El alojamiento 12 forma una tolva 50 por encima de los bancos de placas 14 y tiene una admision 52 para introducir material que va a secarse en la tolva 50. El alojamiento 12 tiene una salida (no mostrada) en su lado inferior para el drenaje de material secado del secador 10. Un dispositivo de flujo de masa o tolva de descarga (no mostrado) esta previsto en la salida que crea flujo de masa o flujo estrangulado del material que va a secarse a traves del secador 10 y regula el caudal del material. Un ejemplo de un dispositivo de flujo de masa o tolva de descarga de este tipo se describe en la patente estadounidense N°. 5.167.274.
El termino “flujo estrangulado” en esta memoria descriptiva significa un flujo distinto a una cafda libre de las partfculas individuales bajo la fuerza de gravedad.
Durante el funcionamiento del secador 10, el material que va a secarse, tal como soja, fluye hacia abajo desde la tolva 50 en flujo estrangulado bajo la fuerza de la gravedad entre las placas de transferencia de calor 16 mientras circula fluido de calentamiento a traves de las placas 16.
Con el fin de eliminar cualquier emision gaseosa del material que esta secandose, tal como vapor de agua en el caso de soja, se introduce aire seco (aire de purga) en las camaras de distribucion de admision de aire 34, por ejemplo, por medio de un ventilador (no mostrado) a traves del colector de admision 38. Desde las camaras de distribucion 34 el aire de purga fluye lateralmente a traves de las cribas de hilos metalicos con forma de cuna de las camaras de distribucion 34 (tal como se muestra mediante flechas 54 en la figura 3) en una direccion transversal a la direccion de flujo del material que esta secandose y a traves de las aberturas 32 en las placas 16, tal como se muestra mediante las flechas 56 en la figura 3.
El secado del material 18 sucede como resultado de la combinacion del calor generado por el fluido de calentamiento que circula a traves de las placas 16 y el entorno de aire seco. Con el fin de mejorar la eficiencia del proceso el aire de purga puede ser aire caliente.
El flujo del fluido de calentamiento a traves de las placas 16 esta separado del flujo de aire de purga a traves de las aberturas 32 en las placas 16. Este es el resultado de haber sellado las aberturas 32 alrededor de sus periferias, tal como se menciono anteriormente.
El aire de purga se succiona hacia las camaras de distribucion de aire de salida 36, por ejemplo mediante un ventilador extractor (no mostrado) aguas abajo del colector de salida de aire 42. Mientras se esta secando este flujo de aire de purga a traves del material 18, el aire de purga porta emisiones gaseosas generadas durante el proceso de secado y se expulsan con el aire de purga. Por ejemplo, en el caso de la soja, se expulsara aire humedo de las camaras de distribucion 36.
La profundidad del lecho a traves del cual el aire de purga debe fluir puede controlarse seleccionando un numero
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apropiado de placas 16 entre las camaras de distribucion de admision y salida 34, 36, por ejemplo el numero de placas 16 puede depender de la naturaleza del material que va a secarse (permeabilidad del lecho). Por ejemplo, para un material relativamente grueso la profundidad de lecho puede aumentarse, mientras que puede reducirse para un material menos grueso. De esta forma, se consigue una profundidad de lecho que puede gestionarse para el aire de purga. El requisito en este caso es conseguir el equilibrio necesario entre flujo de aire requerido para eliminar la humedad y la cafda de presion disponible de los ventiladores.
Puede observarse a partir de lo anterior que la invencion proporciona una manera para trabajar con profundidad de lechos delgada que funcionara con cafdas de presion dentro del intervalo de un ventilador de flujo radial, mitigando de ese modo los problemas encontrados en metodos de funcionamiento convencionales.
La profundidad de lecho es la distancia entre un par de camaras de distribucion adyacentes 34, 36, tal como se indica mediante la lmea 58 en la figura 3. Como grna, la profundidad de lecho puede seleccionarse para que sea desde aproximadamente 50 mm a aproximadamente 1000 mm, por ejemplo para semillas de canola la profundidad de lecho puede ser de aproximadamente 750 mm.
En la figura 5 se muestran camaras de distribucion alternativas, es decir la camara de distribucion de admision de aire 80 y la camara de distribucion de salida de aire 82.
Las camaras de distribucion 80, 82 se diferencian de las camaras de distribucion 34, 36 en que sus lados permeables al aire estan construidos de manera diferente. Tal como se muestra, cada lado permeable al aire comprende una pluralidad de lamas 84.
Las lamas 84 estan inclinadas de manera pronunciada, por ejemplo a un angulo de 70°, tal como se muestra en 86. Este es un angulo normal para mantener el flujo de masa del material que va a secarse. Las lamas adyacentes 84 se superponen, tal como se muestra en 88, pero estan espaciadas a aproximadamente 20 mm para definir aberturas 90 a traves de las cuales puede entrar o salir el aire.
Las camaras de distribucion 80, 82 estan abiertas en la parte inferior, de modo que cualquier material de producto que este secandose se succiona al interior de la camara de distribucion 80, 82 caera hacia la corriente de material de producto secado que sale de la parte inferior del banco de placas 16.
Mediante las lmeas 92 se muestra el flujo de aire desde la camara de distribucion de admision 80 hasta la camara de distribucion de salida 82.
En una realizacion alternativa, las camaras de distribucion de admision/salida de aire 34, 36 pueden sustituirse por tubenas de admision/salida de aire, 62 y 64, respectivamente, que se extienden a traves de aberturas en las placas 16, tal como se muestra en la figura 6. (En la figura 6 se muestra un banco de placas de un secador alternativo 60 de este tipo con las placas 16 en vista de extremo.)
Las tubenas de admision/salida de aire 62, 64 estan perforadas para el paso de aire de purga a traves de las tubenas 62, 64 y estan dispuestas de un modo alternante, tal como se muestra.
Las tubenas de admision de aire 62 estan conectadas a una fuente de aire de purga para el flujo de aire hacia las tubenas 62 (tal como se indica mediante las flechas 66) y radialmente hacia fuera de las tubenas 62 a traves de las perforaciones (tal como se indica mediante las flechas 68). El flujo de aire puede crearse de un modo conocido mediante la provision de uno o mas ventiladores de flujo radial o ventiladores de extraccion (no mostrados).
Del mismo modo se crea flujo de aire a traves de las tubenas de salida de aire 64 pero en sentido opuesto para extraer aire de purga gastado hacia las tubenas 64 a traves de las perforaciones (tal como se indica mediante las flechas 70) y para que salga de las tubenas 64 (tal como se indica mediante las flechas 72). De esta forma, se eliminan las emisiones gaseosas del material particulado que fluye hacia abajo entre las placas 16, tal como se indica mediante las flechas 74 mediante el flujo de aire de purga entre las tubenas 62 y 64. De nuevo, se obtiene una profundidad de lecho que puede gestionarse mediante el espaciado apropiado de las tubenas 64, 66.
Con el fin de manipular capacidades mayores, pueden apilarse multiples bancos de las placas 16 en serie a lo largo de la direccion de flujo del material que va a secarse. Si se desea, las placas pueden desfasarse entre bancos sucesivos.
El secador o evaporador segun la invencion puede usarse tambien para eliminar volatiles de un solido voluminoso, por ejemplo la eliminacion de volatiles de producto plastico que esta contaminado con disolventes volatiles. Por ejemplo, en la fabricacion de productos plasticos, el plastico esta formado en granulos. Durante este proceso, los granulos se purgan con aire o nitrogeno para eliminar los materiales volatiles (disolventes) en las superficies de los granulos asf como de dentro del cuerpo del material (granulos). Este proceso tambien se denomina “desgasificacion”. En una aplicacion de este tipo el material particulado 18 al que se ha hecho referencia en la descripcion del proceso senan los granulos.
Con referencia a las figuras 7 y 8 el numero de referencia 100 indica de manera general un secador segun otra
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realizacion. En el ejemplo mostrado, el secador 100 comprende dos bancos de placas de transferencia de calor 102. A pesar de que las placas 102 con muescas no tienen orificios (tales como los orificios 32 de las placas 16). Se apreciara que pueden proporcionarse menos o mas de dos bancos de placas 102 dependiendo de los requerimientos.
Como en el caso con las placas 16, las placas 102 tienen admisiones que estan conectadas para calentar colectores 24 conectados a una fuente de fluido de calentamiento y salidas que estan conectadas a los colectores 28 desde los que se descarga el fluido de calentamiento gastado.
Se proporciona un par de camaras de distribucion de admision de aire 104 en el exterior de los bancos de placas 102 y se proporciona una camara de distribucion de salida de aire 106 entre los bancos de placas 102.
Las camaras de distribucion de admision de aire 104 tienen lados permeables al aire orientados hacia los bancos de placas 102 y la camara de distribucion de salida de aire 106 tiene un par de lados permeables al aire opuestos, cada uno orientado a un banco de placas 102.
Los lados permeables al aire pueden ser de cualquier tipo adecuado, tal como por ejemplo la cinta de hilos metalicos con forma de cuna mostrada en la figura 4 o el tipo de lama en angulo tal como se muestra en la figura 5.
En la realizacion en las figuras 7 y 8, las placas 102 estan dispuestas en angulos rectos con respecto a las camaras de distribucion 104, 106. El flujo de aire de las camaras de distribucion de admision de aire 104 entre las placas 102 hacia la camara de distribucion de salida de aire 106 se muestra mediante las flechas 108.
A partir de lo anterior puede verse que en los secadores 10, 60, 100, tiene lugar la transferencia de calor indirecto al mismo tiempo que la purga con aire. Otros equipos de secado convencionales tienen secciones de transferencia de calor y purga de aire separadas. Esto no es termicamente tan eficiente dado que el aire se satura mientras cae la temperatura debido a la evaporacion que tiene lugar. En cambio, el secador de la presente invencion continua anadiendo calor a traves de las placas de transferencia de calor para compensar la carga de calor de evaporacion.
Un beneficio adicional de la presente invencion es que el aire de purga se recalentara parcialmente mientras pasa a traves de la capa delgada de producto caliente (material 18) que es adyacente a cada placa 16, 102 y a traves de los orificios 32 en la placa 16. Los orificios 32 estan desfasados entre placas adyacentes, tal como se muestra en la figura 5, para mejorar la distribucion del aire de purga y mejorar el mecanismo del recalentamiento.
Las reivindicaciones a continuacion han de considerarse como una parte integral de la presente divulgacion. A pesar de que se han mostrado y descrito en detalle determinadas realizaciones preferidas de la presente invencion, debe entenderse que pueden hacerse cambios y modificaciones diversos en la misma sin salirse del alcance de las reivindicaciones adjuntas. En general, en las reivindicaciones a continuacion, los terminos usados no deben interpretarse como que limitan la invencion a las realizaciones espedficas dadas a conocer en esta memoria descriptiva, sino que deben interpretarse como que incluyen todos los metodos y aparatos que funcionan segun las reivindicaciones. Por consiguiente, la invencion no esta limitada por la divulgacion, sino, en su lugar, su alcance ha de determinarse en su totalidad por las reivindicaciones a continuacion.

Claims (10)

  1. 10
  2. 2.
    15
  3. 3.
  4. 4.
    20
  5. 5.
    25 6.
  6. 7.
    30
  7. 8.
  8. 9.
    35
  9. 10.
    40
  10. 11.
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    Secador (10) para el secado de material particulado que comprende una pluralidad de placas de transferencia de calor (16) dispuestas en relacion espaciada para el flujo del material que va a secarse entre las mismas, estando dotada cada placa de transferencia de calor (16) de una admision (20) y una salida (22) para el flujo de un fluido de calentamiento a traves de las placas (16) y un sistema de abastecimiento de fluido de purga dispuesto para proporcionar un flujo de fluido de purga entre las placas en una direccion transversal a la direccion de flujo del material que va a secarse, en el que el sistema de abastecimiento de fluido de purga proporciona una trayectoria de flujo para el fluido de purga que esta aislada del flujo del fluido de calentamiento a traves de las placas, comprendiendo el sistema de abastecimiento de fluido de purga al menos una camara de distribucion de admision (34) caracterizado porque dicho sistema de abastecimiento de fluido de purga comprende al menos una camara de distribucion de escape (36) con las placas de transferencia de calor (16) interpuestas entre la al menos una camara de distribucion de admision (34) y la al menos una camara de distribucion de salida (36).
    Secador segun la reivindicacion 1, en el que el flujo de fluido de purga se extiende a traves de las placas de transferencia de calor (16).
    Secador segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que cada una de las camaras de distribucion de admision y salida (34, 36) tiene un lado permeable al aire orientado hacia las placas de transferencia de calor (16).
    Secador segun la reivindicacion 3, en el que dicho lado permeable al aire esta formado por elementos alargados espaciados que tienen sustancialmente perfiles transversales triangulares, teniendo cada perfil triangular una parte de base sustancialmente plana orientada hacia fuera.
    Secador segun la reivindicacion 3, en el que dicho lado permeable al aire esta formado por una pluralidad de lamas transversales (84) inclinadas con respecto a la direccion horizontal, en el que estan definidos conductos de aire entre lamas adyacentes.
    Secador segun la reivindicacion 5, en el que las lamas (84) estan inclinadas un angulo de aproximadamente 70° con respecto a la horizontal.
    Secador segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que las placas de transferencia de calor (16) estan dispuestas en bancos de placas (14), comprendiendo cada banco (14) una o mas placas, estando las camaras de distribucion de admision y de escape (34, 36) interpuestas entre los bancos de placas.
    Secador segun la reivindicacion 7, en el que al menos alguna de dichas camaras de distribucion de admision y salida (34, 36) tiene cada una un par de lados permeables al aire opuestos.
    Secador segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que cada una de las placas de transferencia de calor (16) tiene una admision de fluido de calentamiento (20) conectada a un colector de fluido de calentamiento (24) para su conexion a una fuente de fluido de calentamiento y cada una de las placas de transferencia de calor (16) tiene una salida de fluido de calentamiento (22) conectada a un colector de salida (28) para la descarga de fluido de calentamiento gastado.
    Secador segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que cada una de las placas de transferencia de calor (16) incluye una pluralidad de orificios (32) para el flujo de fluido de purga a traves de las placas en la direccion transversal a la direccion de flujo del material que va a secarse.
    Metodo de secado de material particulado o de eliminacion de volatiles de material solido voluminoso, que comprende las etapas de:
    introducir el material en conductos de flujo definidos entre una pluralidad de placas de transferencia de calor (16) espaciadas;
    permitir que el material fluya en flujo estrangulado bajo la fuerza de la gravedad a traves de los conductos de flujo definidos entre las placas de transferencia de calor (16);
    hacer pasar un fluido de calentamiento a traves de las placas de transferencia de calor (16), para someter de ese modo el material que fluye a traves de los conductos de flujo a calentamiento indirecto; y
    provocar simultaneamente la entrada de un flujo de un fluido de purga desde una camara de distribucion de admision de aire (34), a traves del material que esta sometiendose a calentamiento indirecto en una direccion transversal al flujo del material y la salida a traves de una camara de distribucion de salida de aire (36), para eliminar de ese modo humedad o volatiles evaporados generados por el calentamiento indirecto del material, estando aislado el flujo del fluido de calentamiento a traves de las placas de transferencia de calor (16) del flujo de fluido de purga.
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