JPH03109949A - 粒状生産物の乾燥方法及び乾燥塔 - Google Patents

粒状生産物の乾燥方法及び乾燥塔

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JPH03109949A
JPH03109949A JP2179371A JP17937190A JPH03109949A JP H03109949 A JPH03109949 A JP H03109949A JP 2179371 A JP2179371 A JP 2179371A JP 17937190 A JP17937190 A JP 17937190A JP H03109949 A JPH03109949 A JP H03109949A
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funnel
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 仏国特許第９８９８４２号は、穀粒の保存のなめに必要
な乾燥を行うときに穀粒に含有された水を蒸発させるこ
とによって消費される熱エネルギーの量を減少させるた
めの装置を説明している。
この特許「加熱領域からの蒸気の熱を処理すべき生産物
に伝達する予熱領域に取り付けられた熱交換器要素］を
特許請求している。
簡単な計算によれば、この装置により、穀粒と、３５％
の水分を含有した穀粒の乾燥により生成される蒸気の一
部を凝縮する管に取り付けられた羽根との接触により１
０％から２０％のエネルギーを節約することができるこ
とがわかっている。
西独特許第３５１６０６２−ＡＩ号は、粒状材料の乾燥
の際にエネルギーを節約するという本発明者の一部に同
じ関心を示している。この特許によれば、１８６の垂直
管の壁との接触、及び管の２つのらせん壁の間に落ちる
粒状物の流れの内側らせん表面にガス、蒸気、または空
気を走らせることにより乾燥を行う。この方法は、余り
にも高価なのでエネルキーコス１〜に関する現状からは
容易に販売することができず、蒸発された水１トン当た
り８００　Ｋ　Ｗ　Ｈを越える熱量を消費すると思われ
る。
さらに、運はれるガス、蒸気または空気は１回だけしか
使用することができない。
最後に、仏国特許第９８９８４．２号と同様に、蒸発さ
れた水め潜熱に相当するエネルギーの回収は部分的でし
かなく、４０℃から９０℃の空気またはガスについて運
転するときにはおそらく２０％を越えない。
第３の特許「冷凍による嵩の乾燥方法及び装置」と題す
るベルギー特許第７１．５６９４号は、図面について大
変興味がある。しかし、この特許は、数回にわたって、
この特許が冷凍した粒状物の連続的な循環を確保するこ
とを目的としていると述べているけれども、図面及び説
明はそのようなことをするための手段を全く示していな
いし、又いずれの手段も乾燥流体を再循環させることや
、さらには、流体によって冷凍した粒状体を流動化さぜ
るいかなる作用も示してしない。
最後に５説明されている装置は、蒸発された水１−１−
ン当たり］、０ＯＯＫＷＨから２０００Ｋ　Ｗ　Ｈを消
費するものと思われる。
本発明の目的は、仏国特許第９８９８４２号によって達
成されるかもしれないエネルギーの節約よりはるかに多
いエネルギーの節約を実現することである。
この特許では、凝縮管（４）から飽和した状態で現れる
再循環された空気の部分は、実際１度だけ過熱されて孔
をあけられていないダクト（６）に入り２つの流れに分
かれる。一方の流れはすべての粒を通して上向きに移動
して乾燥作用を開始し、遂には（５で）飽和した状態で
現れる。もう一方の流れはすべての粒を通して下向きに
流れて粒の乾燥を完了し、遂にはダクト（７）で飽和し
た状態（或はその他の状態）で現れ、粒の予熱中消費し
たエネルギーの多くても０から３０％を回収する。
他方、本発明では、すべての乾燥流体は、乾燥すべき粒
の熱感度によって決まる温度θ０で乾燥することによっ
て生成された蒸気で飽和された状態で侵入し、次いで、
新たな供給を受けずに凝縮によって回収することのでき
る最大量のエネルギーを取りながら、非常に多くの回数
過熱される。
本発明は、砂糖、或はその他の非常に吸湿性の生産物に
は適用することができない。
熱「感度Ｊ　（ｔｈｅｒｍａｌ”５ｅｎｓｉｔｉｖｉｔ
ｙ”）の例として、温度θ○は、例えば、ヒマワリの種
、成る油を含む種、及び作付は用の種を乾燥するために
はおよそ４０℃に設定され、穀粒を含有したコーンを乾
燥するなめにはおよそ６０℃に設定され、ガラス製造用
のシリカ砂のようなほとんど吸湿性でない無機または有
機生産物、路面の舗装のための粒状物、或はかいばを乾
燥するためには１００°Ｃまたはそれ以上に設定される
。
しかしながら、本発明を先の２つの特許の発明からはっ
きりと区別するのは、乾燥流体が、仏国特許第９８９８
４２号にあるような孔のあけられていないダクトによっ
てではなく、有孔漏斗により って支持された乾燥すべき薄い層の材料を通過し、流動
化によって乾燥するときに、２Ｎ回（Ｎは２から２０ま
で変化する）わずかに過熱され、２Ｎ回飽和されること
である。ちり、粒末、或はコーン（或は穀粒）の裂果の
ような軽い生成物の上向きの通過を容易にし、乾燥すべ
き穀粒の下向きの通過を防止するため、漏斗の孔は、有
利には、穀粒の循環の方向に斜めに向けられ、同時に、
軽い物体を通過させるほど十分広くされる。かくして、
同じ乾燥流体は、徐々に水蒸気（或は溶剤の蒸気）を帯
び、温度θＯとできるたりほとんど変わらない温度で水
（或は溶剤）て飽和された状態で現れる。水の場合には
、計算によると、蒸発される水１トン当たり、これらの
生産物を最大以下の電力コθＯ崎４０°Ｃのとき水１ト
ン当たり１４０ＫＷＨの電力 θ０’−６０℃のとき水１トン当たり１．２０ＫＷＨの
電力 θ０兵１００℃のとき水１トン当たり８０ＫＷＨの電力 ０ を消費することによって乾燥することができる。
さらに、フィーシビリテイスタデイによれば、同じ装備
購入価格に対して、θ○−４０のとき１トンの水、００
２６０℃のとき１，５から２トンの水、θＯ−１００°
Ｃのとき３から４トンの水を蒸発させることが可能であ
る。
当業者に周知のように、水蒸気の重量比熱は空気の重量
比熱の４倍に等しく、水の熱伝導率は空気の熱伝導率の
およそ２倍である。当業者には、換気のコストが、１０
％の水（θ０−４０℃）から０％の空気及び１００％（
θ０＝１００℃）に変わるときほぼ４分の１になること
がわかる。
当業者には又、圧縮器の動作係数（ｃｏｐ）がθ０−４
０℃のとき６からの範囲にあり、６０１００°Ｃのとき
１０またはそれ以上からの範囲にあることがわかる。
これらの点は、非常に小さい比消費係数値を説明し、温
度が４０°Ｃから１００°Ｃに上昇するにつれて、さら
に設置コスＩ・が小さくなることを説明している。
本発明は、かなりのエネルギーを回収して粒状生成物を
乾燥する方法において、乾燥流体（空気、ガスまたは蒸
気）をθ○で入れ、これらの穀粒を乾燥することによっ
て生成される蒸気で飽和させ、交差した管と接触させる
こによりθ０より高い温度に過熱させ、θ２＞θ０に加
熱させ、次に多孔性のグリル及び乾燥すべき粒状材料に
通し、粒状材料を流動化させかつ乾燥し、徐々に水蒸気
を帯びた同一の乾燥流体により、４乃至４０回以上前記
過熱、乾燥及び脱過熱流動化を繰り返し、粒状生成物の
循環に対して逆流でかつ温度θ１て出し、θ０の温度で
第１の交差した管の下に再循環させる、ことを特徴とす
る方法を提供する。
本発明の他の特徴によると、 乾燥流体が有利には乾燥作用により除去される水蒸気で
あり、θ１がθＯよりわずかに低い。
乾燥作用によって蒸発された水蒸気にほぼ等しい部分は
圧縮器によって温度θ２＞θＯに圧縮されて交差した管
内でこの温度θ２て凝縮し、ファンがθ０の水蒸気を再
循環させる。
乾燥流体は、圧縮されて、その温度を、θ１から、交差
した管内での凝縮を介して乾燥蒸発に必要な熱を供給す
るのに十分な温度θ２に上昇させる。
１つの変形例によると、θ１で現れる水蒸気飽和乾燥流
体は凝縮器に送られ、この凝縮器で、乾燥作用によって
形成された水蒸気は乾燥循環路内でθ０に戻る前に中間
液体を沸騰させることによって凝縮され、この中間液体
の蒸発によって形成されたガスは圧縮されて前記交差し
た管内のθ１より高いθ２の温度に達する。
西独特許節３５１６０５２−ＡＩ号と対照的に、本発明
の実施は、同一の乾燥流体の熱容量を２Ｎ回（ここでＮ
は例えば１から２０までの範囲）用い、かつ流動化を通
して、乾燥流体を粒状物と特許第３５１６０６２−Ａ１
号によって認められた以上に緊密に接触させるように、
粒状材料を通る２Ｎ回の流動化通過によって乾燥を行い
、また特許第３５１６０６２−ＡＩ号に関しては起こり
うるような、穀粒が極めて高温の壁と接触するのを　３ 防止する。前述の理由により、特許第３５１６０６２−
Ａ１号は作付は用の種またはヒマワリの種のような脆い
種の乾燥には使用できない。
ベルギー特許第７１５６９４号と比較して、本発明は多
数の孔を持つ多数の有孔グリルを用意することによって
流動化により粒状物の循環を容易にする。
本明細書では、穀粒の貯蔵、その分配、冷却装置、また
は冷却装置から出る空気の熱を用いた穀粒の予熱につい
ては説明しない。これらのすべては当業者にとって広く
知られたものであるからである。
本発明は前述の方法を実施する乾燥塔も包含し、その主
な設計上の原理、構造上の及び運転上の特徴は以下の説
明から明らかになろう。
添付図面を参照して、以下に本発明を説明する。
図面を参照すると、直角平行六面体形状を持つ、したが
って、長方形水平断面を持つ乾燥塔の概略図が第３図、
第６図及び第７図に示されており、この長方形縦断面は
、問題としている本発明の場４ 合に、大気圧とはわずかに異なった乾燥塔の内部の圧力
て運転するのに適している。しかしながら、塔の内部に
、大気圧より低いまたは高い圧力を持つことは本発明か
ら逸脱しない。この場合、塔が回転円筒体の形状を持つ
ことが好ましい。
かくして、第６図の示すように、そのような平行六面体
の塔Ｅを持つ設備は、矢印ｒＱＪで概略的に示すように
、乾燥ずべき材料を入れる装置を有する。材料は、例え
ばスクリューコンベヤ形式”ｒ（ＴＩで中断されかつＴ
２で延長された）の供給装置に入れられる。この供給装
置の出口には、揺動フラップ９−１０によって閉じられ
かつ塔Ｅの内部にその上壁を通して入り込んでいる垂直
シュートＴ３が設けられている。塔の内部には、対の多
孔板が取付けられており、この板を以後グリルまたは雄
漏斗１と呼ぶことにする。その理由は、グリルはく第１
図に詳細に示すように）広がっているからであり、これ
らのグリルは、粒状物の流れをできるだけ等しい２つの
層に分配するように、フラップ９−１０の下方に配置さ
れた中実のプリスムによって中央で分けられており、こ
れらの層のうちの１つが第３図のＰで概略的に示されて
いる。塔Ｅの前面（図示せず）は取外し可能に設計され
ており、前述のグリルは、オーブンのラックや冷蔵庫の
棚と同様に、包囲体に出し入れできるように取付けられ
ている。さらに、これらのグリルは振動運動を装置に与
えることができる装置（図示せず）に関連している。こ
れらのグリルまたは雄漏斗１は第１図に示す寸法り及び
ｐを持つ。屋根の傾斜、即ち雄漏斗の形状である二面角
の面の傾斜は処理すべき各材料に適したちのてあり、こ
の形状により、この材料は中央から両側の側面３−４の
各々に向かって流れることができる。壁（第３図）は塔
Ｅの後部を構成している。
面９及び１０の各々と漏斗１の上縁部を通る水平面との
間に含まれるスペース１１及び１２は乾燥器（後述する
）を出る流れを受は取る。さらに、漏斗の穴はこれらの
漏斗上の穀粒の循環の方向に向けられているのが好まし
い。漏斗１の下方に位置するスペースｔ１には、栓をし
た管１４の束（第３図参照）が配置されており、管１４
は、有利には、水平面の下方で、栓から水平フィーダｎ
］５及びｎ１６（第６図）（また第３図の１５１６で概
略的に示すように）に向かって傾いている（例えば１−
％の傾斜）。なお、第４図及び第５図を参照すると、こ
れらのフィーダに関しては、フィーダは、管状部分１７
によって、本発明に従って、水蒸気が供給されるように
設計されている。
フィーダと管状部分は耐熱継手１８（１２０℃）によっ
て互いに組み立てられている。垂直フィーダＮが前記水
平フィーダに水蒸気を供給するために設けられている。
管１４の束ｔ１の両側に、関節結合したフラップＢ２−
Ｂ２が、後述するように、水蒸気をこれらのチューブに
強制的に通ずために設けられている。
管１４のこの同一の束ｔ１の下方には、一対の多孔板２
、即ちいわゆる雌漏斗（第１図）が取付けられており、
その傾斜面は粒状物を周囲から中央に戻すように意図さ
れている。寸法「ａ」　（第７ ６図）及びｒ２ａ」　（第１図）は、材料を雄漏斗から
雌漏斗に通し、雌漏斗から次の雄漏斗に通ず（後述によ
り明らかになる）通路を示す。通路２ａは２つの多孔性
の雌漏斗１ａ−１ａを結合する中実なプリズムの縁から
等距離に配置された２つのフラップシャッタＢ５−Ｂ５
によって制限されている。
雌漏斗２の下方に位置するスペース上２自体は、やはり
前述のような管１４の束の形式の栓をした、傾斜した管
束によって占められている。
雄漏斗１ａ−１ａの下方には、前段の雌漏斗２２と同一
の一対の雌漏斗２ａ−２ａの上方に、形式１４の管束が
スペースｔ３に再び設けられており、以下同様に、最後
の一対の雌漏斗２ｂ−２ｂが一対の雄漏斗１．　ｂ−１
ｂの下方に配置されており、これら２つの対の漏斗がス
ペースｔ５を制限している。
この一対の雌漏斗２ｂ−２ｂの下方には、スペース１６
が、管状吸込み口８−８を経て水蒸気が供給される管１
４形式の管束によって占められて１８ おり、スペース７において、塔Ｅの基部を構成する漏斗
７ａで終わっている。
この漏斗は、Ｖａで中断されかつｖｂで出口ＶＣまで延
ばされたスクリューコンベヤ■に接続されている。
前述の設備は、後述するように、ファン２０と、サイク
ロン２２（このサイクロンの中央には多孔管２３が設け
られている）と、昇圧器２５と、プラグバルブ３２ｂ及
び３１と、流体を運ぶのに適した連結パイプとをさらに
有する。垂直フィーダＮ（参照番号２７、第６図）の基
部には、校正されたバルブ２８ｂを上に置かれた、加熱
抵抗器２８ｃを持った水容器２８が配置されている。
前述の設備（第６図参照）の運転について以下に説明す
る。この説明では、次のことが可能である。
１、粒状物の進行 ２、乾燥水蒸気の循環 ３、加熱水蒸気の循環 １、粒状物の進行 スクリューコンベヤＴの０位置で導入された粒状材料は
、コンベヤの中断部分子１にある間、圧縮され、再びス
クリューコンベヤによってＴ２で取り上げられてＴ３で
落下される。塔Ｅへの供給は２つのフラップ９−１０で
調節され、かくして、供給はグリル１の各々に規則的に
分配され、粒状材料は、フラップＢ２−Ｂ２を押すこと
によって２つの収束する雌漏斗２に落下するまで、上昇
する流れ（矢印ｆ）の流体化作用の下で速度■で移動し
、雌漏斗２が材料をフラップＢ：３−８３の間を通して
広がる漏斗１ａ−１ａの中央に運び、以下同様に材料が
漏斗６に落下するまで続き、そして、スクリューコンベ
ヤＶに入り、部分ｖｂまで中断したスクリュ一部分Ｖａ
で圧縮され、Ｖｃに注がれる。
２、乾燥水蒸気の循環 粒状物に対して逆流方向に移動する水蒸気は、大気圧よ
り高い圧力で、かつ１２０°Ｃに加熱された交差した管
束の下の８−８に１００℃以上の温度で入る。水蒸気は
、これらの管を通った後、１０５℃に過熱され、次いで
、グリル２ｂ−２ｂの穴及び流動化により降下してくる
粒状物を通り、水蒸気は飽和により乾燥作用を行う。管
束ｔ５の左右で、降下してくる穀粒に向かう水蒸気によ
って押されるフラップＢ６−Ｂ６は、水蒸気の通路を制
限し、水蒸気を管束ｔ５の交差する管の間を強制的に通
し、水蒸気によって流動化され乾燥された粒状物の層を
通過させ、水蒸気が最後の多孔グリル１−１と乾燥前に
降下してくる粒状物を・最後に通過するまで、同様なこ
とが引き続き行われる。もちろん、２つのフラップＢ１
−Ｂ１はＴ３を経て水蒸気を逃がすことを制限し、プラ
グＴ１が実際に水蒸気の逃けを防止する。同様に、スク
リューコンベヤＶにＶａで形成されたプラグが循環によ
る大気圧より大きな圧力で水蒸気の逃げを減少させる。
水蒸気が粒状物を最後に通過した後、（少しの空気も入
り込まないように）圧力が大気圧をわずかに越える水蒸
気がファン２０によって吸引され、管束ｔ６−１．６の
束の下方に大気圧より高い圧力９１ で運ばれ、再び前回の循環を開始する。
かくして、乾燥によって発生された水蒸気は乾燥流体の
全体積を増加させ、水蒸気は加熱流体として役立つよう
にプラグバルブ３２ｂによって抽出される。
３、加熱流体の循環 定常運転では、水蒸気は、３２ｂからサイクロン２２に
入り、サイクロンでは、噴流２３（第６図）が乾燥工程
で同伴した摩耗性の塵をなくすように凝縮した水を噴射
し、水蒸気は導管２４を経て圧縮器２５に移動して圧縮
され、θ２（１２０°Ｃ）（θ２は塔Ｅに入る温度θ０
より高い）に昇温されな温度を持つ。圧縮器２５はこの
水蒸気を導管２６を経て垂直フィーダ２７に運ぶ。
前記フィーダ２７の底部は水容器２８に連結さており、
水容器２８は、θ２で凝縮した水を循環させてサイクロ
ン２２の内部に延長した円筒体にスクリーン２３によっ
て接線方向に供給するため、導管２９に連結されている
。
凝縮した水及びスラッジは、ニードルバルブに＝２２ よって開かれるザイホン管３０によって恒久的に除去さ
れる。
乾燥すべき生産物を導入する前に、バルブ３１及び３２
が閉じていることを保証するため、検査を行う。蛇口Ｒ
を開き、水容器２８を加熱コイルによって加熱する。２
．３分の沸ｍ後、空気の大部分をＲを経て放出し、次に
、圧縮器２５を始動し、ファン２０に給電し、空気が１
００℃に達すると、すぐ粒状物を導入する。これにより
、加熱、即ち乾燥を伴い、かつ水蒸気の豊富な空気を持
ったガスの循環が達成され、余分な体積は粒状物の入口
及び出口オリフィスを通して流出する。
空気が水蒸気によってほぼ完全に置き換えられると、バ
ルブ３２ｂを開き、水容器の加熱を止め、水容器を、乾
燥によって冷却されたいろいろな管束（ｔｌ−ｔ６）の
加熱管１４からの水の凝縮によって、補給する。次にバ
ルブ３１を開き、スラッジを帯びた凝縮水の放出の高さ
を調節する。
エネルギーの節約が始まる。
前述の起動期間中、粒状物の流量は、抵抗器２８ｃによ
って与えられる加熱及び圧縮器が十分でないので、減少
されるか、再循環されねばならないことは極めて明らか
である。
なお、通常運転状態の下では、管束ｔ　１．−　ｔ　６
の管は、室７内の正圧を調節して凝縮してないどんな要
素も大気に放出するバルブ２８１）を経て余分な水蒸気
を除去するけれとも、乾燥水蒸気の大部分により一定温
度（例えば］２２０°Ｃに維持される。
粒状物によって同伴された熱く熱の６０％が入ってくる
粒状物を予熱することによって回収できる）を考慮しな
いと、本発明による乾燥設備は圧縮器２５及びファン２
０用に蒸発される水ＩＩ〜ン当たりたった８８ＫＷＨの
電力しか消費しないが、トンネル形式の乾燥設備は蒸発
された水］１〜ン当たりそれぞれ８００　Ｋ　Ｗ　Ｉ−
１を越える熱と２０　Ｋ　ＷＨの電力を消費する。
経済的な構造による明らかな理由から、本発明の乾燥塔
の内部の圧力が大気圧とほとんど変わらないことが好ま
しい。
この場合、塔の水平断面は、前述したように、長方形で
あり、流動化漏斗は、交互に、穀粒を２つの傾斜した面
の間に位置する中央から周囲に、送り、次に穀粒を周囲
から中央に戻す二面角（前述した）である。
穀粒を１つの側面から反対側の側面に向かっである方向
に、次に反対方向に、もたらす単一の斜めの面を使用す
ることも可能であり（例えば、第２図に示す実施例の形
態で）、この実施例では、漏斗１３は、垂直軸線を中心
に］８０°回転したとき漏斗１．３　ａと同一である。
この場合、塔が回転円筒体の形態をとり、多孔性の漏斗
が、交互に、中国風帽子及び切頭円錐状リングであるよ
うな塔の軸線を中心とする回転体として形成されること
がしばしば好ましい。そのとき、過熱する管は同心的周
囲の形態を持つのがよい。
負圧を用いることが好ましいときには、塔の底部の圧力
は大気圧のよりわずかに高くあるべきである。
５ 一方、もしわずかなな正圧が好ましいならば、大気圧に
近い圧力が塔の上部に対して選ばれるべきである。
これらの選択は当然温度の選択に影響する。このことに
関する２、３の例を以下に説明する。
例　１　：　１００℃に耐え、湿ってなく、表面の水し
か含有せず、かつほとんどまたは全熱結合水を含有しな
い生産物を乾燥するためには、空気が入るのを防ぐため
、塔の圧力が大気圧に関してわずかに正であるという状
態の下で、乾燥流体として１００℃の範囲の温度の水蒸
気を使用できる。
この場合、以後の圧力は塔の段に沿って必然的に失われ
、θ１はθＯよりわずかに低くなる。
当業者は４つの垂直壁の間に含まれる単一の漏斗を選ぶ
ことがてき、必要に応じてこの漏斗を振動させることさ
えできる。
振動ありで、または振動なしで、当業者は穀粒を］つの
壁から反対側の壁に向かって、あるものに対してはある
方向に、次にあるものの」二または下のものに対しては
反対方向に、移送する、垂直６ 壁の間に含まれる数個の漏斗を選択することもできる。
再び、振動ありで、または振動なしで、当業者は、いわ
ゆる雄漏斗により材料を中央から両側の側面に向かって
移送し、次に材料を２つの側面の中央に向かって戻すい
わゆる雄漏斗に材料を注ぐことを連続的に行うことがで
きる。
図面を参照して説明した前述の場合だけを例にとると、
この形式の乾燥器は、好ましくは、同一の乾燥容量を持
つ、数Ｎの雄漏斗と、数ｒｌ−１、ＮまたはＮ＋１の雄
漏斗とから構成される。
かくして、当業者は任意に多数の決められた要素を持つ
ことができ、形式によって雄及び雄漏斗の傾斜及び蒸発
すべき水の量Ａを表す、乾燥ずべき生産物の湿気に適応
することができる。
この目的のために、当業者は、漏斗の傾斜を０と４０％
との間で変更できるように配列された、長さρ及び幅Ｉ
−を持つ数個の漏斗から成る傾斜測定装置く詳細には説
明しない）を用意してもよい。
この装置では、当業者はα空気を決め、ここで、α空気
とは、乾燥すべき湿気のない穀粒を、良好な乾燥作用に
匹敵する速度■て穀粒を通る密度ｄの空気を持つ空気の
作用の下で、速度Ｖ（当業者によって選ばれる）で流動
化によって移動させるため、漏斗が水平となす角度であ
る。
流動化に対して、以下の式が得られる ＳＩＮα空気＝Ｖ／ｄ空気ＸＶ２、またはＳＩＮ　ａ水
−Ｖ／ｄ水ｘｖ２ ここで、■及びｖ２は定数である。
ＳＴＮα水＝ＳＩＮα空気・ｄ空気／ｄ水と書くことが
できる。
同一の測定を行い、それからαの第２の値を導き出すこ
とができる。
当業者は、これら２つの値がそれらのうちから高い値を
選ぶのに十分接近していること、即ち穀粒の流れの速度
Ｖが始めより乾燥の終わりで一層速くなることを単に考
慮に入れさえずれば、同一の乾燥器のすへての漏斗に対
して同一の傾斜であることがわかる。
これらの条件の下で、ずべての漏斗は同一であるが、流
れの速度は一定でない。
もし管の層の外面Ｓと、層の数ｎと、θ２の管と乾燥流
体との間の熱交換係数Ｋ（メートル及び温度基当たりの
ワラＩ・数）を考慮すると、この数には、一定でありか
つ漏斗を通る乾燥流体の流れの速度を決めるＶにのみ依
存するので、一定となる。
技術者は、△θ（θ０とθ０＋２△θとの平均温度差）
、即ち乾燥流体の出力温度を選ぶ。２△θのこの値は材
料を乾燥できる流体の過熱を表す。
もしλ（水の蒸発の潜熱）及び表面積ＬＸ、ｆｆｑを持
った各要素に対する時間当たりに蒸発する水の量を考慮
に入れると、以下の式が得られる。
ｑ＝２ｎＳＫ△θ／＾ ｑを知るなめに、水蒸気の量Ａを蒸発する乾燥に対して
計算しなけらばならない技術者は、最初湿ってない材料
によって除去される熱エネルギーを無視する。
かくして、技術者は以下の関係の１つを満足するように
、ｎｌ及びＮを選ぶことがてきる。
２つ ２ｍＮ＞Ａ／Ｑ、またはｍ　（２Ｎ±１）＞Ａ／ｑ流動
化し乾燥するグリル上に均一な厚みの粒状材料を得るた
めに、グリルは極めて幅広であってはならず、一般に３
メートル以下であり、ｎはしばしば極めて高くなる。
かくして、技術者は、希望により、単一の極めて高いモ
ジュールまたは数個の妥当な高さのモジュールの間から
選び、彼の依頼者の要求にこの答えを合わせる いずれの場合でも、定常運転中は、大気圧よりわずかに
高い圧力でかつθＯの温度で導入される水蒸気は下部室
７に入り、θ２に加熱された管１４に当なり、２△θだ
け過熱され、第１の漏斗の列の穴を通って出て、次に、
粒状物の層の間を通り、乾燥作用を行い２△θを失う。
次に、水蒸気は管のさらに次の層に当たつ、２△θだけ
過熱され、次に漏斗の次の列の穴及び乾燥すべき粒状物
の層を通り、２△θを失い、以下同様にして２Ｎ回（こ
の実施例ては６回）続ける。
乾燥塔の圧力の損失のため、水蒸気はθくθＯ０ の温度て出て、乾燥作用によって発生された水蒸気を除
去し、その水蒸気を下部室７に戻すファン２０によって
吸引され、以下同様に続けられる。
乾燥流体水蒸気の方向とは反対の方向で、漏斗の第１の
列に導入され降下する粒状生産物は、中央から離れるよ
うに移動するにつれて流動化により乾燥され、流動化に
より粒状生産物を中央に戻しかつ粒状生成物が漏斗の次
の列に落下するまで乾燥する漏斗の第２の列に落下し、
以下同様に、室７と側壁３及び４との間に設げられな２
つのオリフィスを経て、最後の乾燥流動化段の後の最後
の漏斗を出るまて続けられる。
導管３２は乾燥作用によって発生された水蒸気をサイク
ロン２２に送る。既に述べたように、塵が除去された水
蒸気はサイクロンの上部を通って出て導管２４を通して
圧縮器２５に至り、圧縮器２５は、水蒸気が管束の管１
４で０２の温度で凝縮できるように、その圧力を」ユ昇
さぜる。
なお、本発明の範囲を逸脱することなく、当業者は、水
蒸気乾燥流体及び発生される水蒸気のずべてを、塵を循
環路から除去するサイクロン２２を通すことができる。
さらになお、ある厚みを持つコーヒー豆の場合には、管
１４のない単純な漏斗の段を、結合水が穀粒の周囲に向
かって移動できるように、設けることができる。
この第１例で説明した装置は、シリカ砂、道路舗装用粒
状物、粒状化した、即ち微細に分割したまぐさ、コーヒ
ー豆、ココア等のような粒状の、即ち粉末化した湿気の
ない生産物のすべてに適用できるが、以下に説明するよ
うな、装置によって乾燥される穀粒または他の生成物に
は適してない。
コーン、コムギ、オオムギ、ぶどうの種、ヒマワリの種
等のような穀粒は損傷なしに１−００℃の温度を受ける
ことはできない。
さらに、これらは結合水を含むので、また乾燥の始めに
極めて速い水蒸気の蒸発速度が、穀粒が２０％以上の水
を含むとき、含水量が１５％に近づくにつれて落ちるの
で、各段で供給されるべきカロリーが塔の底部から一ヒ
部に向かって増大する。
この問題を解決するなめには、技術者は、乾燥すべき穀
粒の種類と同程度に多くの異なった装置を建造しなけれ
ばならないが、このことは不可能であり、このため、技
術者は最大のトン数を持つ穀粒に適した乾燥器を考案し
なければならす、特にフランス及び多数のその他の国て
は、技術者はコーンに適した装置を建造し、アイルラド
、スコツＩ・ランド、及び北極に近いその他の国では、
技術者はオオムキ等を乾燥するのに適した装置を設計す
ることになる。
この乾燥器を他の穀粒に適用するためには、使用者は、
常に１−００°Ｃ以下であると想定される温度θＯを当
然変更することになる。
例　２　単なる例として、θ０−６０°Ｃて、澱粉を製
造するためにコーンを乾燥するのに適した乾燥器の特性
を以下に説明する。
製造費用の理由から、例えばθ２−８０°Ｃと選ぶ。
最初に、当業者はＶの流動化速度を選ぶが、当業者は、
コーン粒が流動化漏斗及びグリル上を移３ 動する速度Ｖを経験から決定する。
傾斜測定装置を用いて、技術者は、空気密度ｄ空気の流
動化速度Ｖに対して、湿ってない穀粒か速度■で漏斗の
上を移動するのを確保するように、流動化漏斗及びグリ
ルに与えられるべき傾斜を測定し、以下の式を用いて密
度ｄ′空気を持つ６０°Ｃの湿った空気に関して流動化
■を持った速度■を得るために、前述の傾斜からグリル
に対して与えられるべき傾斜を引き出す。
６０°ＣでのＳＩＮα空気−３ＩＮα湿った空気ｄ空気
／ｄ’空気 −１，２９１０，９２１ １，４０ さらに、技術者は、３５％の湿気を持ったコーンは乾燥
の終了時より乾燥の開始時に一層急速にその湿気を失う
ことを知っている。
もし１５％の水しか含有してないコーンに対して供給さ
れる熱量（ワラ１〜）を単位とすると、第１の底部の段
から第２５の頂部の段までに供給される熱量は連続的に
以下の２５の係数によって概４ 略的に表される。
１．；２．２．５＋２．５；２．５；２．５；３３．３
．５；４；４；４；５；５．５；６６．５．７．７．５
；８；９．５；１０；１４；２０．２３゜ 係数の合計は］、６５．５である。
技術者は、所望の蒸発電力を得るために、供給すべきワ
ット数Ｗを計算する。
Ｗを１６５．５で割ることによって、技術者は、２５段
てＷで特徴付けられた蒸発容量に達するため、第１の底
部に供給される電力（ワット）を見い出す。
技術者は第１漏斗の下に単一層の管を置くことを決める
。
今、技術者は、管の層当たり決められた標準の外部面Ｓ
を持った管に連結された、長さで及び幅りを持つ標準の
グリルを持っている。
選ばれた速度Ｖに対して、θＯの乾燥流体とθ２の加熱
管との間の熱交換係数Ｋが対応する。
さらに、温度θＯは８０℃て一定であるが、乾燥流体の
温度は、最後の段の出口で０１−６９℃に達するまで、
１つの段から他の段に００を越えて徐々に上昇する。温
度差θ−θ２−θは第１段から最後の段に向がって１９
．７から６６に徐々に下がる。
かくして、技術者は、ある管に栓をすることによって各
段の加熱要件を精密に満足させ、乾燥流体の正しい分布
を確保するため管を適所に配置する。技術者は連続した
２５段の各々の下に以下の数の層を置く。
：１．　：　１　；　１　；　１　、１　、１　、１　
、２　、２　、３　、３　；３　、４　、５　、５　、
７　、７　、８　、８　；　１１　；　１　］、　。
２０；２０；４０；４０ 質量の増加と密度の減少（０，９２１がら０７７３に低
下する）の結果、流動化速度Ｖは１．２９倍され、流動
化効果は第１の底部段から第２５の頂部段までて１．６
６倍され、コーン粒は１７％の割合で容積が増大する。
このことは、上部の段の多孔性のグリルに与えられる傾
斜を選ぶとき、考慮されねばならない。
最後に、３５％の水を含む６９°Ｃの湿った空気は、乾
燥によって発生された水蒸気の凝縮によりフレオン型の
液体が約５５℃で沸騰する高価な凝縮器を通さなければ
ならない。
純水で得られる１０％の代わりに、約８％の動作係数（
ＣＯＰ）がこのフレオンを０２＝８０’Ｃで圧縮するこ
とによって得られる。
第７図は、コーン乾燥器及びエネルギー回収装置を概略
的に示す。
この図面では、１で第１の底部の段に対応する雄漏斗が
概略的に示され、１２５で第２５の頂部の段が示され、
第２から第２４までの段は図示してない。
乾燥器の２つの側壁は１２６及び１２７で示され、乾燥
器の後壁が１２８で示されている。
前壁（図示せず）は取り外されている。
図面は、また、コーン粒を第２５段の上縁に正しく降下
させ、この段の漏斗の各々に均一に分配させるように傾
斜した２つの中実な壁１３０及び１３１を示ず。
７ さらに、第１漏斗段と一体のダクｌ−１３２と、第２５
の段の上縁を通る水平面及び傾斜した壁１３０及び１３
１によって制限された２つのスペース３３及び３４とが
ある。３３及び３４がら６９°Ｃの水飽和空気が底部ダ
クト（図示せず）によって集められる。そこから、概略
的に示ずダク１−３６に沿って、湿った空気がファン３
７によって吸引され、ファン３７は、空気をダクト３８
を通して凝縮器３つに運び、この凝縮器で、乾燥によっ
て生成された水蒸気は６９°Ｃがら６０’Ｃに凝縮し、
約５５℃で沸騰するフレオン型の補助液体を蒸発させる
。
最後に、４０で水及びスラッジが除去された６０℃の飽
和した空気が大気圧よりわずかに高い圧力で室１３２の
底部に配置した水平ダクト４１を通して送られる。
３９で蒸発した補助液体はパイプ４２を経て圧縮器４３
に運ばれ、圧縮器４３は、補助液体が管（図示せず、管
の数は前述した通りである）内で０２−８０℃の温度で
液化できる程度まで補助液体の圧力を上昇させる。
圧縮器から、圧縮されたガスがパイプ４４を経て垂直管
に送られ、この垂直管は、８０°Ｃで凝縮するためにカ
ロリー供給ガスを管に分配し、乾燥工程によって除去さ
れた水の蒸発に必要なカロリーを空気循環路に回復させ
る。
この乾燥器を始動するため、圧縮器４３及びファン３７
か同時に始動され、温度θ（’）　−６０°Ｃに達しな
とき、穀粒の導入が開始される。
通常の運転では、コーン粒が第２５段の上縁に落下し、
流動化漏斗の２つの傾斜上にてきるだけ十分に分配され
る。
コーン粒は１つの段から次の段に流動化によって降下し
、最後にコーン粒は乾燥器を出て、漏斗の底部段と一体
のダクｌ−１３９と乾燥器の２つの側壁１２６及び１２
７との間に位置する隙間に入る。
１３２から入った６９°Ｃの飽和した空気（穀粒の方向
と反対の方向に移動する）は８０°Ｃて凝縮したガスを
含む管との接触て６０℃に過熱され、次に第１段のグリ
ル及びコーン粒を通って乾燥を終了する。
空気は約６０．３℃で出て（飽和）８０℃の管で６１．
６℃に過熱され、第２段のグリル及びコーン粒を通った
後、約６１°Ｃで飽和して出て、グリルと空気を飽和さ
せその温度を約６９°Ｃにもならず湿った穀粒とを通る
前に、第２５段の４０の管の層によって６８°Ｃから７
８°Ｃに過熱されるまで、以下同様に続けられる。
ダクトによって集められた６９°Ｃで飽和した空気はフ
ァン３７によって吸引されダクト３６を通され、ファン
３７によってダクト３８に放出されて凝縮器のボイラ３
９に入れられる。
凝縮器では、空気は乾燥工程で生成された水蒸気のすべ
てを凝縮し、タフＩ〜４１を通過後にダクト１３２で循
環を完了する前に、分離器４０でスラッジを含む水を除
去する。
凝縮器ボイラ３９により、グローブの指の形状の管内て
ｓｏ’ｃで凝縮されたフレオン形の液体が５５°Ｃの範
囲で沸騰し、形成されたガスは管内で８０°Ｃで凝縮す
る状態になるように圧縮器４３によって９バールの範囲
で圧縮される。
換気装置が蒸発した水のトン当たり約２２　Ｋ　ＷＨを
消費し、圧縮器が蒸発した水の１〜ン当たり約７６ＫＷ
Ｈを消費する。
計算により、この形式の乾燥器は蒸発した水のトン当た
りの電力の約１２０　ＫＷＨを消費することがわかる。
したがって、この乾燥器は、約８００ＫＷＨの熱及び蒸
発した水のトン当たりの電力の２０ＫＷＨを消費する従
来の乾燥器に対して著しく優れている。しかしながら、
前述の説明から、この装置は、装置をプラスチックから
また多量生産に基づいて建造しない限りは、建造費用が
はるかに高過ぎ、エネルギー費用もかかることがわかる
。
したがって、当分の間、前述したような異なった段を第
１の例で説明した標準の段に置き換えることが必要であ
る。
この乾燥器を別の穀粒に適用するために、どのような設
備を選んだとしても、θ０の温度は、容１ 量の減少及び電力消費の増加をもたらすことなく、４０
℃またはそれ以下さえにも下げることができる。
本発明の範囲から逸脱することなく、多孔性のグリルは
流動化に要求される傾斜以上に傾斜していてもよく、乾
燥器は第８図に示すように粒状材料で充填されていても
よい。また、第９図に示すようなグリルをなしで済ませ
ることもてきる。
もちろん、前述の乾燥器は、材料を予熱し、または材料
を予熱しないで、連続的にまたは別の方法で導入し、ま
たは連続的にまたは別の方法て抽出する装置のずべてに
適している。
すべての穀粒及びすべての装置は、もちろん、注意深く
断熱されねばならない。
除去すべき水蒸気は溶剤であってもよく、キャリヤガス
は空気または本発明の範囲から逸脱することがない任意
のガスであってもよい。
グローブの指形状の管及び着脱自在のグリル漏斗を設け
る代わりに、過熱管を設けてもよく、本発明の範囲を逸
脱することなく、これらの管が１Ａ’） つの側部から他の側部に横切り、グリルが７則壁でなく
、後壁及び前壁によって支持されてもよい。
再び、乾燥流体のすべてまたは一部の温度がヒートポン
プの冷点によって下げられ、この流体のすべてまたは一
部が本発明の範囲を逸脱することなく加熱工程を改良す
るように過熱されてもよい。
また、凝縮器３９をなしで済まぜ、かつ温度θ１から、
乾燥工程によって発生される蒸発に必要な熱を直列、並
列または並直列で交差した管内の凝縮を介して供給する
のに十分な温度θ２まで、乾燥流体を圧縮するのに十分
強力なファン３７を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による乾燥塔で使用される一対の漏斗
の斜視図である。 第２図は、用いることかできる漏斗の別の設Ｊ１である
。 第３図は、漏斗の１つ及び加熱管の層の一部を取付ける
ことができる方法を示す乾燥塔の透視図である。 第４図及び第５図は、それぞれ第３図の加熱管に供給す
るフィーダの平面図及び断面図である。 第６図は、第３図に部戟的に示す形式の塔を有する乾燥
設備の概略図である。 第７図は、別の形態の工程に従って動作する設備の概略
図である。 第８図は、漏斗壁の異なった傾斜及び不連続な動作の関
数として乾燥すべき粒状材料によって占められる本発明
による塔の面積を示す概略図である。 第９図は、漏斗なしで第８図に対応する図である。 Ｔ・・・スクリューコンベヤ、 Ｅ・・・乾燥塔、 ］・・・雄漏斗、 ２・・雄漏斗、 ９．１０・・フラップ。 手 続 補 正 書 （方式） ％式％ １、事件の表示 平成２年特許願第１７９３７１号 ２、発明の名称 粒状生産物の乾燥方法及び乾燥塔 ３、補正をする者 事件との関係 出 願 人 氏 名 フランソワ ローランティ ４、代 理 人 ５、補正命令の日付 自 発 願書に最初に添付した明細書の浄書 （内容に変更なし）

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）実質的にエネルギーを節約して粒状生成物を乾燥
    する方法において、乾燥流体（空気、ガスまたは蒸気）
    をθ０で入れ、乾燥工程で生成される蒸気で飽和させ、
    交差した管と接触させるこによりθ０より高い温度に過
    熱させ、θ２＞θ０に加熱させ、次に多孔性のグリル及
    び乾燥すべき粒状材料に通し、粒状材料を流動化させか
    つ乾燥し、徐々に水蒸気を帯びた同一の乾燥流体により
    、４乃至４０回以上前記過熱、乾燥及び脱過熱流動化を
    繰り返し、粒状生成物に逆流でかつ温度θ１で出し、θ
    ０の温度で第１の交差した管の下に再循環させる、こと
    を特徴とする方法。
  2. （２）請求項１記載の乾燥方法において、乾燥流体が乾
    燥作用により除去される水蒸気であり、θ１がθ０より
    わずかに低い、ことを特徴とする乾燥方法。
  3. （３）請求項２記載の乾燥方法において、乾燥作用によ
    って蒸発された水蒸気にほぼ等しい部分は圧縮器（２５
    ）によって温度θ２＞θ０に圧縮されて交差した管内で
    この温度θ２で凝縮し、ファン（２０）がθ０の水蒸気
    を再循環させる、ことを特徴とする乾燥方法。
  4. （４）請求項１及び３のいずれか１つに記載の乾燥方法
    において、θ１で出る乾燥流体によって飽和された水蒸
    気はファン（３７）によって凝縮器（３９）に送られ、
    この凝縮器で、乾燥工程によって形成された水蒸気が凝
    縮して乾燥循環路にθ０で戻る前に中間の液体を沸騰さ
    せ、中間液体の蒸発によって形成されたガスが前記交差
    した管内でθ１より高い温度θ２に達するように圧縮さ
    れる、ことを特徴とする乾燥方法。
  5. （５）請求項１乃至４のいずれか１つに記載の乾燥方法
    において、乾燥流体の圧縮が乾燥流体の温度をθ１から
    、中間流体なしで交差した管内の直接凝縮により乾燥蒸
    発に必要な熱を供給するのに十分なθ２にもたらす、こ
    とを特徴とする乾燥方法。
  6. （６）請求項１乃至５のいずれか１つに記載の方法を実
    施する乾燥塔において、多孔性のグリル、即ち流動化支
    持体は漏斗上の穀粒の循環方向に向いた穴を有する、こ
    とを特徴とする乾燥塔。
  7. （７）請求項６記載の乾燥塔において、乾燥塔はほぼ水
    平に、または栓から水蒸気または圧縮された中間水蒸気
    の入口まで下方に傾斜した、グローブの指の形態の交差
    した管を有する、ことを特徴とする乾燥塔。
  8. （８）請求項６または７記載の乾燥塔において、乾燥器
    の前面は着脱自在であり、多孔性のグリルがオーブンの
    棚のようにスライドまたはブラケット上に着脱自在であ
    る、ことを特徴とする乾燥塔。
  9. （９）請求項７記載の乾燥塔において、交差した管はま
    た前壁を横切り、流動化グリルは前壁及び乾燥器の後壁
    によって支持されている、ことを特徴とする乾燥塔。
  10. （１０）請求項６、７乃至１０のいずれか１つに記載の
    乾燥塔において、乾燥塔は回転円筒体であり、流動化グ
    リルが傾斜したリングであり、交差した管が同心円体で
    ある、ことを特徴とする乾燥塔。
  11. （１１）請求項６乃至１０のいずれか１つに記載の乾燥
    塔において、漏斗は、２つの翼（雄漏斗）を持った屋根
    の形態または二重キャナピ（雌漏斗）の形態の、穀粒を
    中央から周囲に送り、穀粒を周囲から中央に戻す、２つ
    の傾斜した面内に配置した交互の二面角である、ことを
    特徴とする乾燥塔。
  12. （１２）請求項６乃至１１のいずれか１つに記載の乾燥
    塔において、漏斗はある方向に、そして反対方向に穀粒
    を１つの側から他の側にもたらす傾斜面（２０１−２０
    ２）である、ことを特徴とする乾燥塔。
  13. （１３）請求項６乃至１２のいずれか１つに記載の乾燥
    塔において、流動化グリルのすべてまたは一部が振動さ
    せられる、ことを特徴とする乾燥塔。
  14. （１４）請求項１１記載の乾燥塔において、多孔性のグ
    リルが非常に傾斜した二面角の形状を有する、ことを特
    徴とする乾燥塔。
  15. （１５）請求項６乃至１０のいずれか１つに記載の乾燥
    塔において、多孔性のグリルが過熱管自体で直接構成さ
    れている、ことを特徴とする乾燥塔。
  16. （１６）請求項１乃至５のいずれか１つに記載の乾燥方
    法において、乾燥流体が溶剤である、ことを特徴とする
    乾燥方法。
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