ITVE990030A1

ITVE990030A1 - VACUUM DRYING PROCESS OF MATERIAL IN SHEET IN PARTICULAR OF LEATHER, AND PLANT TO IMPLEMENT THE PROCEDURE.

Info

Publication number: ITVE990030A1
Authority: IT
Inventors: Luciano Casasola
Original assignee: Incoma S R L
Priority date: 1999-07-15
Filing date: 1999-07-15
Publication date: 2001-01-15
Also published as: IT1311794B1

Description

D E S C R I Z I 0 N E D E S C R I Z I 0 N E

dell'invenzione avente per titolo: of the invention entitled:

"Procedimento di essiccazione sottovuoto di materiale in foglio, in particolare di pelli, ed impianto per attuare il procedimento” "Process of vacuum drying of sheet material, in particular of leathers, and plant to implement the process"

La presente invenzione concerne un procedimento di essiccazione sottovuoto di materiale in foglio, in particolare di pelli, ed un impianto per attuare il procedimento. The present invention relates to a vacuum drying process for sheet material, in particular hides, and a plant for carrying out the process.

Sono noti essiccatoi per pelli comprendenti un pianale sul quale vengono poste le pelli da essiccare ed un coperchio da porre sul pianale per creare una camera a tenuta. Dryers for hides are known comprising a platform on which the hides to be dried are placed and a lid to be placed on the platform to create a sealed chamber.

Generalmente l’essiccatoio è di tipo multipiano e cioè comprende più pianali mobili verticalmente l'uno sull'altro, e ciascun pianale è provvisto inferiormente di una specie di bordatura che costituisce il coperchio per il pianale sottostante. E' evidente che grazie alla mobilità in senso verticale dei pianali, le varie camere di tenuta tra loro sovrapposte possono essere aperte e chiuse in modo semplice ed agevole. Generally, the dryer is of the multi-storey type, that is, it comprises several shelves that are movable vertically one on top of the other, and each shelf is provided below with a kind of border that constitutes the lid for the underlying platform. It is evident that thanks to the vertical mobility of the platforms, the various sealing chambers superimposed on each other can be opened and closed in a simple and easy way.

Dette camere di tenuta sono collegate ad una pompa a vuoto attraversp un circuito lungo il quale sono disposti condensatori, generalmente previsti ai bordi di ciascun pianale, che vengono mantenuti ad una temperatura più fredda del vapore che si sviluppa per condensarlo. Said sealing chambers are connected to a vacuum pump through a circuit along which condensers are arranged, generally provided at the edges of each platform, which are kept at a colder temperature than the steam that develops to condense it.

All'interno dei condensatori circola un fluido refrigerante che di solito è costituito da acqua raffreddata mediante una torre evaporativa od un chiller. Inside the condensers circulates a refrigerant fluid which usually consists of water cooled by an evaporative tower or a chiller.

Durante il funzionamento i pianali vengono riscaldati mediante circolazione di un fluido caldo, generalmente olio diatermico, acqua, vapore, ecc. in modo da riscaldare la pelle e provocare l’evaporazione dell'acqua in essa contenuta. During operation, the platforms are heated by the circulation of a hot fluid, generally diathermic oil, water, steam, etc. in order to heat the skin and cause the water contained in it to evaporate.

La soluzione di impiegare una torre evaporativa comporta bassi costi di investimenti e bassi costi di gestione, ma d'altra parte comporta consumi di acqua ed un costo di gestione per il trattamento dell'acqua (che deve essere addolcita allo scopo di evitare intasamenti nel condensatore con calo di efficienza). Inoltre questa soluzione presenta un grosso limite per il fatto che la temperatura dell'acqua di raffreddamento in uscita dalla torre evaporativa è legata alla temperatura ambiente. Pertanto la quantità di vapore che può essere estratta dalla pelle, e cioè la quantità di acqua che può essere condensata per unità di tempo, è bassa nel periodo estivo, a meno di non salire con la temperatura dell'acqua circolante all'interno dei pianali con conseguente aumento della temperatura della pelle cui consegue un possibile danneggiamento della stessa ed in ogni caso una diminuzione delle qualità di questa. The solution of using an evaporative tower involves low investment costs and low management costs, but on the other hand it involves water consumption and a management cost for water treatment (which must be softened in order to avoid clogging in the condenser. with decrease in efficiency). Furthermore, this solution has a major limitation due to the fact that the temperature of the cooling water leaving the evaporative tower is linked to the ambient temperature. Therefore the amount of steam that can be extracted from the skin, that is the amount of water that can be condensed per unit of time, is low in the summer period, unless the temperature of the water circulating inside the platforms increases. with a consequent increase in the temperature of the skin which results in possible damage to the same and in any case a decrease in its quality.

D'altra parte l’impiego del chiller, che mantiene costante al valore prefissato la temperatura dell'acqua in uscita, presenta un elevato costo di impianto ed un elevato costo di gestione. Inoltre anche questa soluzione richiede consumi d’acqua di raffreddamento nonché costi di trattamento dell'acqua stessa. On the other hand, the use of the chiller, which keeps the outlet water temperature constant at the preset value, has a high system cost and a high operating cost. Furthermore, this solution also requires cooling water consumption as well as water treatment costs.

Scopo dell'invenzione è di eliminare tali inconvenienti e di essiccare le pelli con un procedimento che presenti ridotti costi di impianto e di gestione rispetto agli impianti a chiller, e che allo stesso tempo consenta di essiccare con le temperature di questo, così da assicurare una elevata qualità delle pelli. The purpose of the invention is to eliminate these drawbacks and to dry the hides with a process that has reduced installation and management costs compared to chiller systems, and which at the same time allows drying at the same temperatures, so as to ensure a high quality leather.

Tale scopo ed altri che risulteranno dalla descrizione che segue sono raggiunti secondo l’invenzione con un procedimento di essiccazione sotto vuoto di materiale in foglio, in particolare di pelli in un impianto a pianali multipli in cui i pianali presentano una superficie riscaldante sulla quale vengono distese le pelli da essiccare ed un coperchio a tenuta ermetica, detto impianto comprendendo almeno un collettore di vapore associato a ciascun pianale per raccogliere i vapori provenienti dalle pelli e contenente un fascio tubiero per la condensazione dei vapori ed almeno una pompa da vuoto caratterizzato dal fatto che si effettua l'essiccazione in almeno due fasi, nella prima delie quali la condensazione del vapore generato dall'essiccazione delle pelli è ottenuta mediante un fluido disponibile alla sua temperatura di equilibrio con l'ambiente che lo circonda e mantenendo il livello del vuoto nelle camere di essiccazione ad un valore legato alla temperatura del fluido stesso, nella seconda delle quali si provoca un auménto del grado di vuoto e si utilizza, per condensare il vapore estratto, un fluido a temperatura inferiore a quella del fluido precedente. This object and others that will emerge from the following description are achieved according to the invention with a vacuum drying process of sheet material, in particular of hides in a multi-platform system in which the platforms have a heating surface on which they are spread the hides to be dried and a hermetically sealed lid, said plant comprising at least one vapor collector associated with each platform to collect the vapors coming from the hides and containing a tube bundle for condensation of the vapors and at least one vacuum pump characterized in that the drying is carried out in at least two phases, in the first of which the condensation of the steam generated by the drying of the hides is obtained by means of a fluid available at its equilibrium temperature with the surrounding environment and maintaining the vacuum level in the chambers of drying to a value related to the temperature of the fluid itself, in the s after which an increase in the vacuum degree is caused and a fluid at a temperature lower than that of the previous fluid is used to condense the extracted vapor.

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in una sua preferita forma di pratica realizzazione riportata a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alla allegata tavola di disegni, raffigurante in vista schematica un impianto per attuare il procedimento secondo l'invenzione. The present invention is further clarified hereinafter in a preferred embodiment thereof reported for purely illustrative and non-limiting purposes with reference to the attached drawing table, schematically showing a plant for carrying out the process according to the invention.

Come si vede dalla figura l'impianto di essiccamento per effettuare il procedimento secondo l'invenzione comprende sostanzialmente una pluralità di pianali 2 sovrapposti mobili lungo guide verticali (non rappresentate nei disegni). As can be seen from the figure, the drying plant for carrying out the process according to the invention substantially comprises a plurality of superimposed platforms 2 movable along vertical guides (not shown in the drawings).

Ciascun pianale comprende un ripiano superiore 4 di sostegno della pelle 6 da essiccare ed un coperchio inferiore 8 che forma con il pianale sottostante una camera 10 di essiccamento a chiusura ermetica. In posizione sottostante a ciascun ripiano è alloggiata una serpentina 12 attraversata da un fluido di riscaldamento. Each platform comprises an upper shelf 4 for supporting the leather 6 to be dried and a lower lid 8 which forms, with the underlying platform, a drying chamber 10 with hermetic closure. A coil 12 traversed by a heating fluid is housed underneath each shelf.

In corrispondenza dei bordi di ciascun pianale sono previsti condensatori 14 a fascio tubiera collegati, tramite una tubazione di mandata 16 ed una tubazione di ritorno 18, ad una tradizionale unità di raffreddamento 20 a torre evaporativa. In particolare detta unità di raffreddamento 20 comprende una vasca 22 di raccolta dell'acqua in uscita dai condensatori ed una torre evaporativa 24 vera e propria che provvede a raffreddare l'acqua della vasca 22 per inviarla ad una vasca 24 dalia quale ritorna ai condensatori 14. At the edges of each platform there are tube bundle condensers 14 connected, by means of a delivery pipe 16 and a return pipe 18, to a traditional cooling unit 20 with an evaporative tower. In particular, said cooling unit 20 comprises a tank 22 for collecting the water coming out of the condensers and an actual evaporative tower 24 which cools the water of the tank 22 to send it to a tank 24 from which it returns to the condensers 14 .

A ciascun pianale è associato un condotto 28 di estrazione dell'aria contenuta nella camera di essiccamento e di estrazione della condensa dei vapori generati dalla pelle a seguito dell'essiccaménto di questa. Associated with each platform is a duct 28 for extracting the air contained in the drying chamber and for extracting the condensate of the vapors generated by the leather following its drying.

Questo condotto fa capo un separatore/scaricatore 30 di condensa, preferibilmente del tipo a ciclone, dal quale si diparte un condotto 32 che si dirama in due ulteriori condotti 34, 36, ciascuno provvisto di una valvola di intercettazione 38; 40 rispettivamente. This conduit leads to a condensate separator / drain 30, preferably of the cyclone type, from which a conduit 32 branches off which branches into two further conduits 34, 36, each provided with an on-off valve 38; 40 respectively.

Il condotto 36 fa capo ad un condensatore 42 raffreddato mediante l'impiego di un chiller 44 e da esso fuoriesce un condotto 46 che si collega riunisce al condotto 34 a valle della valvola di intercettazione 38 e a monte della pompa di vuoto 48 Lungo il condotto 48 è prevista una valvola 50 di regolazione del grado di vuoto all'interno delle camere 10. The conduit 36 leads to a condenser 42 cooled by the use of a chiller 44 and a conduit 46 exits from it which connects to the conduit 34 downstream of the shut-off valve 38 and upstream of the vacuum pump 48 Along the conduit 48 a valve 50 is provided for regulating the vacuum degree inside the chambers 10.

(I funzionamento dell'impianto secondo l’invenzione è il seguente: dopo aver appoggiato ie pelli 6 sui pianali questi vengono sovrapposti fra foro in modo da formare ciascuno con il sovrastante coperchio 8 le camere di evaporazione 10. (The operation of the system according to the invention is as follows: after placing the hides 6 on the platforms, these are superimposed between the hole so as to form each with the overlying lid 8 the evaporation chambers 10.

Viene quindi inviata, attraverso la serpentina 12, acqua calda che provoca l'evaporazione dell'acqua contenuta nelle pelli stesse. Hot water is then sent through the coil 12 which causes the evaporation of the water contained in the hides themselves.

Una volta fissata la temperatura dei pianali di essiccazione (ad esempio 40°C) e rilevata la temperatura dell'acqua di raffreddamento che circola nel condensatore 14 si determina il grado di vuoto da realizzare all'interno delle camere 10 in modo da effettuare la condensazione dei vapori generati dall'essiccamento delle pelli solamente con l’acqua raffreddata dalla torre evaporativa 24. Once the temperature of the drying platforms has been set (for example 40 ° C) and the temperature of the cooling water circulating in the condenser 14 has been determined, the degree of vacuum to be created inside the chambers 10 is determined in order to carry out condensation. of the vapors generated by drying the hides only with the water cooled by the evaporative tower 24.

Viene pertanto regolata la valvola 50 ed attivata la pompa da vuoto 48 che aspira l’aria contenuta nelle camere 10 attraverso il condotto 28. In questa fase la valvola 40 è chiusa mentre la valvola 38 è aperta e l’eventuale condensa viene scaricala per gravità nel separatore 30. The valve 50 is therefore adjusted and the vacuum pump 48 is activated, which sucks the air contained in the chambers 10 through the duct 28. In this phase, the valve 40 is closed while the valve 38 is open and any condensate is discharged by gravity in the separator 30.

Poiché con il passare dei tempo l’essiccazione della pelle assume aspetti critici per cui è necessario, mediante la valvola 50, aumentare il grado di vuoto per poter ottenere, un'efficace evaporazione, e poiché l'unità di raffredamento 20 non è sufficiente a condensare i vapori prodotti al nuovo valore del grado di vuoto, viene aperta la valvola 40 e chiusa la valvola 38 in modo che il vapore in uscita dalle camere 10 passi attraverso il condensatore 42, dove viene condensato con il fluido proveniente dal chiller 44 Since with the passage of time the drying of the skin assumes critical aspects for which it is necessary, by means of the valve 50, to increase the degree of vacuum in order to obtain an effective evaporation, and since the cooling unit 20 is not sufficient to condense the vapors produced to the new value of the vacuum degree, the valve 40 is opened and the valve 38 closed so that the steam leaving the chambers 10 passes through the condenser 42, where it is condensed with the fluid coming from the chiller 44

In questa fase la condensa scende per gravità nel separatore 30 dove viene scaricata all'estemo. In this phase the condensate descends by gravity into the separator 30 where it is discharged to the outside.

Da quanto detto risulta chiaramente che il metodo di essiccamento secondo l'invenzione presenta numerosi vantaggi ed in particolare consente di utilizzare un chiller di limitata potenza in quanto parte del lavoro di condensazione del vapore è già stato svolto dalla torre evaporativa nella fase precedentein una variante realizzativa (non rappresentata nei disegni) l'impianto può prevedere l'impiego di un sensore rivelatore di un parametro significativo del diminuito effetto di evaporazione (ad esempio un sensore di temperatura dell'acqua che esce dal condensatore 14, indice di una ridotta capacità di condensazione) capace sia di intervenire sulla vàlvola 50 per provocare l'aumento del grado di vuoto sia di commutare la posizione delie due valvole 38 e 40. From what has been said it is clear that the drying method according to the invention has numerous advantages and in particular allows the use of a chiller of limited power as part of the steam condensation work has already been carried out by the evaporative tower in the previous phase in an embodiment variant (not shown in the drawings) the system can provide for the use of a sensor that detects a significant parameter of the decreased evaporation effect (for example a temperature sensor of the water coming out of the condenser 14, indicating a reduced condensation capacity ) capable both of intervening on the valve 50 to cause an increase in the vacuum degree and of switching the position of the two valves 38 and 40.

La presente invenzione è stata illustrata e descritta in una sua preferita forma di pratica realizzazione ma si intende che varianti realizzative potranno ad esse in pratica apportarsi senza peraltro uscire dall'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale. The present invention has been illustrated and described in a preferred embodiment thereof, but it is understood that variants of construction may be applied to them in practice without however departing from the scope of protection of the present patent for industrial invention.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Process of drying under vacuum of sheet material, in particular of hides in a system with multiple shelves in which the platforms have a heating surface on which the hides to be dried are spread and a hermetically sealed lid, said system comprising at least one vapor collector associated with each platform to collect the vapors coming from the hides and containing a tube bundle for the condensation of the vapors and at least one vacuum pump characterized by the fact that drying is carried out in at least two phases, in the first of which condensation of the steam generated by the drying of the hides is obtained by means of a fluid available at its equilibrium temperature with the surrounding environment and maintaining the vacuum level in the drying chambers at a value linked to the temperature of the fluid itself, in the second of which an increase in the degree of vacuum is caused and it is used to condense the extracted steam tto, a fluid at a temperature lower than that of the previous fluid.

2. Process according to claim 1, characterized in that in the first drying step a refrigerated fluid in an evaporative tower is used as the condensation fluid.

3. Process according to claim 1, characterized in that in the second drying step a refrigerated fluid in a chiller is used as the condensation fluid.

4. Process according to claim 1 characterized in that the passage from the first to the second drying phase is managed by a sensor which detects a significant parameter of the decreased evaporation effect.

5, Plant for carrying out the process according to claims 1 to 4 comprising a plurality of superimposed platforms (2) which have a heating surface on which the hides (6) to be dried are spread and a hermetically sealed lid, said plant comprising at least a vapor collector (28) associated with each platform to collect the vapors coming from the hides and containing a tube bundle (14) for the condensation of vapors and at least one vacuum pump (48) characterized by. the fact that at least two refrigeration units (20, 42) operating in successive times and with different temperatures are associated with the tube bundle, the temperature of the refrigerating unit (20) operating first being higher than the temperature of the refrigerating unit (42) operating second.

6. Plant according to claim 5 characterized by the fact that the refrigerating unit operating first consists of an evaporative tower (24).

7 Plant according to claim 5 characterized by the fact that the refrigerating unit operating second is constituted by a chiller (44).

8. Plant according to claim 5 characterized in that it comprises a sensor for the degree of evaporation and acting in the sense of activating the operation from the first refrigeration unit to the second.

9. Plant according to claim 5 characterized in that it comprises a valve (50) for regulating the vacuum degree inside the chambers (10) formed by the platforms (2) and the covers (8).

10. Process for drying under vacuum of sheet material, in particular of hides according to claims 1 to 4 and plant for carrying out the process according to claims 5 to 9 and substantially as illustrated and described.