KR100210197B1 - 분말상 또는 입상재료 또는 제품의 가스처리방법 및 장치 - Google Patents

분말상 또는 입상재료 또는 제품의 가스처리방법 및 장치 Download PDF

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모겐스 엑셀 크리스텐센
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올레 안데르센, 벤트 스타루프
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Abstract

유체베드 건조기는 내부의 개구 및 기공(22)을 한정하는 베드판(12)과, 분말상 또는 입상의 제품(P)을 베드판(13)에 이송하는 수단(16)과, 이송되는 제품을 유동화할 수 있도록 상기 개구 또는 기공(22)을 통해 위로 유동화 가스를 향하게 하는 수단(12,14)과, 베드판(13)으로부터 제품(P)을 방출하는 수단(17,19)으로 구성된다. 베드판(13)은 적어도 하나의 베드판 부분으로 구성되어 있고 그 각각은 판 부분의 제1 및 제2위치 사이에서 사실상 연장되는 가늘고 긴 영역(32,34,35,36)으로 분할된다. 제1 및 제2의 다수의 개구 또는 기공(22b,22a)은 상기 영역 중 적어도 일부의 영역(34-36) 위에 사실상 균일하게 분포되고, 유동화 가스가 각각 상기 제1 및 제2위치를 향하는 분류를 제공할 수 있도록 방향 및 형상이 정해진다. 일 영역(35)에서의 상기 제2의 다수의 개구(22a)의 수는 다른 영역(34,36)에서의 개구의 수를 초과함으로써 유동화 가스기류의 결과적으로 얻어지는 수송성분은 인접한 영역의 다수의 제1 및 제2개구의 수의 적절한 비율을 선택함으로써 소망하는 대로 조정될 수 있다.

Description

분말상 또는 입상재료 또는 제품의 가스처리방법 및 장치
제1도는 유체베드를 구비하고 본 발명에 따른 베드판을 포함하는 건조장치의 일부단면 측면도.
제2도는 종래의 아가미 형태의 개구를 갖춘 베드판의 일부 단면 확대도.
제3도 내지 제7도는 본 발명에 따른 장방형 베드판의 여러 가지 실시예를 보인 평면도.
제8도는 본 발명에 따른 베드판 부분들로 구성되는 원형 베드판을 보인 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
12,14 : 유동화 가스 안내수단 13,37 : 베드판
16 : 이송수단 22,33 : 개구
22a,22b,22c : 개구 28,29,32,34,35,36 : 가늘고 긴 영역
본 발명은 분말상 또는 입상재료 또는 제품을 가스 처리하여 재료를 유동화하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
유체베드는 입상 또는 분말상의 제품을 건조 및/또는 응집시키는데 사용되며, 예를 들어 우유제품을 분사 건조시키는 장치와 관련하여 분리형 유니트로서 사용될 수도 있다. 유체베드 유니트는 분사 건조기 내에서 생성되는 수분을 함유한 분말상 또는 입상의 재료를 또한 건조 및/또는 응집시키는데 사용될 수도 있다. 통상적으로 장방형 또는 또 다른 가늘고 긴 형상을 취하는 유체베드의 베드판이 진동함으로써 처리될 제품의 유동화를 촉진할 수도 있다.
유체베드는 또한 분사 건조기와 조합되어 집적된 유니트를 형성할 수 있다. 건조된 액상제품은 원통형 건조실의 상단부에서 건조실의 바닥단부에 배열된 이미 분사 건조된 입자의 유동화층을 향해 유동하는 고온의 건조가스의 기류 내로 분사된다. 이러한 방법은 미국특허 제4,490,403호에 개시되어 있다. 이러한 형태의 유체베드가 조합된 분사 건조장치에 있어서, 베드판은 통상적으로 원형 또는 환상 형태를 취하며, 고정상태로 설치된다.
유체베드의 베드판 내의 가스분배공은 베드판의 상부면을 따라 유체베드의 제품출구 쪽으로 향하는 분류를 갖는 건조가스의 유체화 유동을 한정함으로써 분배공 사이에 제품이 부착되지 않도록 그 형상을 취할 수도 있다. 제품출구 쪽으로 향하는 분류는 자기세척 또는 자기비움 효과를 일으킨다. 그러한 아가미 형태의 가스분배공을 구비하는 베드판을 예를 들어 미국특허 제3,821,342호 및 제4,033,555호에 개시되어 있다.
분말상 또는 입상의 제품이 베드판을 따라 플러그 유동하는 것이 바람직할 수도 있다. 그러나, 아가미 형태의 가스분배공에 의해 유동화 제품층의 하부는 유동화층의 상부가 반대방향으로 이동함으로써 유동화 제품의 바람직하지 않은 역혼합을 야기하는 그러한 속도로 제품출구를 향해 가늘고 긴 베드판의 길이방향으로 이동하게 된다. 베드판이 원형 또는 환상 형태를 취하고 상기 언급한 바와 같이 조합된 분사 건조기 및 유동화 베드의 바닥단부에 설치될 때, 아가미 형태의 가스분배공은 통상적으로 원주방향 또는 접선 방향 분류를 제공할 수 있도록 배열된다. 이 분류에 의해 베드판의 중심축을 중심으로 유동화 제품층이 회전운동을 하게 되며, 베드판 내의 아가미 형태의 개구에 의해 야기되는 회전운동이 너무 뚜렷할 때 분사건조 공정에 의해 형성되었고 유동화 제품층 내에 존재하는 제품 입자 또는 응집부가 분해됨을 발견하였다. 유동화층의 입자의 회전속도는 베드판으로부터의 거리가 증가함에 따라 감소하기 때문에 입자의 분해는 입자간의 마찰력에 의해 야기되는 것으로 여겨진다.
아가미 형태의 가스분배공을 갖춘 베드판의 상기한 결점을 감소시키기 위해, 미국특허 제4,305,210호에 개시된 바와 같이, 판을 따라 제품층의 이동방향에 직교하는 방향으로 연장되는 상호 평행한 파상부를 갖춘 베드판을 제공하는 것을 제안한 바 있었다. 덴마크 특허 제149,737호에 개시된 또 다른 방법에 따르면, 아가미 형태의 반대방향으로 향하는 가스분배공을 갖춘 횡방향 연장부 또는 원형의 구멍이 뚫려진 개구 및 아가미 형태의 개구를 각각 갖춘 횡방향부를 구비한 베드판을 사용하는 것을 보여주고 있다. 이들 베드판의 구조는 어느 정도 액체베드 내의 제품의 역혼합 경향을 감소시킨다.
미국특허 제4,885,848호에는 반대방향으로 향하는 개구를 쌍으로 배열되는 개구를 갖춘 베드판으로 구성되고 판의 압박부는 각 쌍의 개구간에 연장되는 액체베드 건조기가 개시되어 있다. 각각의 압박부는 각각의 압박부의 반대측부에서 한정되는 쌍으로 된 개구를 통해 흐르는 가스기류의 방향, 속도 및/또는 질량유동이 달라서 베드판의 상부면에 직각으로 연장되는 유체화 유동분류와 베드판의 상부면을 따라 또는 그에 평행하게 연장되는 수송유동분류를 갖는 결과적으로 조합된 가스기류를 제공할 수 있도록 그 형상을 취한다.
미국특허 제4,885,848호에 개시된 형태의 베드판은 유체화 가스가 베드판을 통해 위로 흐르게 되는 충만실 내의 유량조건에 매우 민감하게 반응하는 것으로 확인되었다. 이는 유동화 가스의 유동패턴이 베드판 내의 개구의 형상과 충만실의 압력은 물론 충만실의 형상 및 체적과 충만실에 연결되는 다수입구의 배열에 따라 달라진다는 것을 의미한다.
본 발명은 충만실 내의 가스유동조건에 그다지 민감하게 반응하지 않고 이하에서 설명되는 다른 측면에서도 개량되어 유체화 가스의 유동패턴을 획득할 수 있는 방법을 제공한다.
따라서, 본 발명은 분말상 또는 입상재료 또는 제품을 가스로 처리하는 방법으로서, 상기 재료를 베드판 상의 제1위치로 연속 이송하는 단계를 포함하고, 그 위에서 재료가 유동화할 수 있도록 베드판 내의 다수의 제1 및 제2개구를 통해 위쪽으로 가스기류를 향하게 하는 단계를 포함하며, 베드판은 각각 상기 제1 및 제2위치 사이에서 사실상 연장되는 가늘고 긴 영역으로 분할되고, 각각의 상기 다수의 제1 및 제2개구가 상기 영역 중 일 영역 또는 그 이상의 영역의 지역에 걸쳐 균일하게 분포되며, 상기 다수의 제2개구의 개구의 수는 인접한 영역의 개구와는 다르고, 다수의 제2개구를 통해 흐르는 가스기류는 각각 베드판의 평면과 평행한 방향으로 안내되며 상기 제2위치를 향하는 유동성분은 구비하며, 그 위의 제2위치를 향해 일반적인 방향으로 베드판을 따라 유동화 재료를 이동시키고, 상기 제2위치에서 베드판으로부터 재료를 방출하는 단계를 포함하며 상기 분말상 또는 입상재료 또는 제품을 가스로 처리하는 방법에 있어서, 각각의 가스기류가 베드판의 평면에 평행하게 안내되고 상기 제1위치를 향하는 유동성분을 구비할 수 있도록 상기 다수의 제1개구의 개구를 통해 가스기류를 안내하는 단계가 포함됨을 특징으로 하는 분말상 또는 입상재료 또는 제품의 가스처리방법을 제공한다.
상기 제1 및/또는 제2의 다수의 베드판 개구는 공지된 아가미 형태로 만들어질 수도 있지만, 상기에서 언급한 바와 같이 분류가 흐르는 가스를 한정할 수도 있는 다른 형태를 취할 수도 있다. 따라서, 적어도 개구의 일부는 미국특허 제4,885,848호에 개시된 형태를 취할 수도 있다. 인접한 영역의 상기 다수의 제2개구의 수가 다르기 때문에, 유동화 가스가 베드판의 제2위치 또는 방출단부를 향해 베드판을 따라 재료 또는 제품을 이동시키는 경향은 그러한 인접한 영역에서 다르다. 따라서, 소정의 가스 유동패턴을 획득할 수 있다. 예를 들어, 베드판의 여러 가지 가늘고 긴 영역을 따라 재료수송경향 또는 재료수송인자를 적절히 선택함으로써 베드판의 자기세척 또는 자기비움 효과를 향상시킬 수 있다.
베드판은 베드판을 따라 재료 또는 제품을 이동시키는 상기의 일반적인 방향에 가로로 연장되는 다수의 교차되는 폭 좁은 지역으로 분할되고, 이들 교차지역에서의 개구의 패턴은 동일하다. 베드판은 하나의 그러한 폭 좁은 교차지역 내의 개구의 패턴을 동시에 뚫는 구멍뚫기 공구에 의해 수행될 수도 있으며, 연속하는 교차지역은 일련의 연속하는 구멍뚫기 공정에 의해 구멍이 뚫려진다.
베드판의 제2위치 또는 방출위치를 향해 재료 또는 제품을 이동시키는 상기 제2의 다수의 개구는 둘 이상의 인접한 가늘고 긴 영역 각각의 모든 개구의 대부분을 구성하며, 베드판의 평면에 평행한 분류가 없는 가스기류를 한정하는 상기 제1의 다수의 개구 또는 평탄한 개구는 하나의 영역 또는 영역 중 적어도 하나의 영역 내의 개구의 작은 부분을 구성한다. 이렇게 하여, 여러 가지 인접한 영역에 대한 다른 그러나 정의 재료의 수송인자 또는 경향을 얻을 수 있다. 그렇지 않으면, 상기 제2의 다수의 개구는 일 영역의 개구의 대부분을 이룰 수도 있는 반면, 상기 제1의 다수의 개구는 인접한 영역에서의 개구의 대부분을 이룰 수도 있다. 이 경우, 정의 재료수송인자는 상기 일 영역에서 획득되는 반면, 부의 바람직하게는 작은 재료수송인자는 인접한 영역에서 획득됨으로써 정의 인자의 효과는 다소간 부의 인자에 의해 감소될 수도 있다. 상기 제2의 다수의 개구는 적어도 상기 일 영역에서의 전체 개구를 구성하며, 제1의 다수의 개구는 상기 인접한 영역에서의 전체 개구를 구성한다.
상기에서 나타낸 바와 같이, 상기 인접한 영역에서 획득되는 부의 재료수송인자는 상기 일 영역에서 획득된 전의 재료수송인자보다 작은 것이 바람직하다. 이는 상기 일 영역의 폭이 상기 인접한 영역의 폭을 초과할 경우 획득될 수도 있다. 그렇지 않으면 또는 그 밖에 상기 제2의 다수의 개구는 상기 인접한 영역 내의 상기 제2의 다수의 개구보다 적어도 일 영역 내에서 더욱 밀접하게 간격을 두고 배치될 수도 있다.
베드판을 통해 흐르는 가스는 또한 상기 베드판의 다수의 제3개구를 통해 베드판에 직각으로 향하며, 제3의 다수의 개구는 사실상 가늘고 긴 영역 중 적어도 하나의 영역의 지역에 걸쳐 균일하게 분포된다.
상기 언급한 바와 같이, 베드판은 사실상 장방형 형태를 취하며, 제품 또는 재료가 베드판을 따라 수송되는 상기 일반적인 방향은 베드판의 길이방향일 수도 있다. 베드판이 원형 또는 환상 형태를 취하면, 일반적인 방향은 베드판의 외주방향일 수도 있으며, 가늘고 긴 영역은 상호 방사상으로 간격을 두고 배치되는 동심원 사이에서 한정된다.
본 발명은 유체베드 내의 다수의 제1 및 제2개구를 한정하여 유동화 가스가 판 또는 판부분을 통해 위로 유동할 수 있도록 하며, 각각 판 또는 판부분 상의 제1 및 제2위치 사이에서 연장되는 가늘고 긴 영역으로 분할되고, 각각의 상기 다수의 제1 및 제2개구는 상기 영역의 하나 이상의 지역에 걸쳐 균일하게 분포되며, 상기 다수의 제2개구의 개구의 수는 인접한 영역의 개구의 수와는 다르고, 각각의 다수의 제2개구는 베드판의 평면과 평행하게 안내되며 상기 제2위치를 향하는 유동성분을 갖는 유동화 가스기류를 제공할 수 있는 형상을 취하는 베드판 또는 베드판 부분에 있어서, 상기 다수의 제1개구의 개구는 각각 베드판의 평면과 평행하게 안내되고 상기 제1위치를 향하는 유동성분을 갖는 유동화 가스기류를 제공할 수 있도록 안내되고 그 형상이 이루어짐을 특징으로 하는 유체베드의 베드판 또는 베드판 부분을 또한 제공한다.
기본적으로, 베드판은 적절한 재료로 만들어지는 바, 예를 들어 폴리머릭 재료로 성형될 수도 있다. 그러나, 베드판은 개구가 뚫려진 판금속으로 만들어지는 것이 바람직하다. 베드판 또는 판부분의 평면에 평행한 상기 제1 및/또는 제2의 다수의 개구를 통해 흐르는 가스의 분류는 각각 상기 제1 및 또는 제2위치를 향해 정확히 흐를 필요는 없다. 따라서, 개구는 각각 적어도 한 쌍의 개구로 구성되는 그룹으로서 배열될 수도 있으며, 각각의 그룹 내의 개구는 각각 베드판의 평면에 평행하게 연장되는 제1 및 제2분류(수송분류) 및 베드판의 평면에 직각인 분류(유동화 가스분류)를 가는 가스기류를 형성하는 가스를 제공할 수 있도록 그 형상이 취해지며, 여러 가지 그룹의 상기 제1분류는 동일한 일반적인 방향으로 연장된다. 특히, 상기 다수의 제1 및/또는 제2개구는 적어도 일 영역 내에서 쌍으로 배열되고, 각 쌍의 개구는 판 또는 판부분에 평행한 그러한 개구의 유동성분이 그 사이에서 각각의 영역의 길이방향으로 연장되는 선에 의해 한 쌍의 예각으로 분할될 수도 있는 각을 한정할 수 있도록 배열된다. 베드판이 환상 또는 원형의 형상을 취하면, 수송분류는 환상 또는 원형 베드판의 외주 또는 접선방향으로 연장되는 것이 바람직하며, 베드판이 장방형 또는 다른 가늘고 긴 형상을 취하는 경우 여러 가지 그룹의 개구의 수송분류는 베드판의 길이 방향으로 연장되는 것이 바람직하다.
본 발명은 내부의 다수의 제1 및 제2개구를 한정하는 적어도 하나의 베드판 부분으로 이루어지고, 각각 판부분 상에서 제1 및 제2위치 사이에서 연장되는 가늘고 긴 영역으로 분할되며, 상기 다수의 제1 및 제2개구는 상기 영역의 일 영역 이상의 지역에 걸쳐 사실상 균일하게 분포되고, 상기 다수의 제2개구의 개구의 수가 인접한 영역에서의 개구와는 다른 베드판과, 분말상 또는 입상의 제품을 베드판에 이송하는 수단과, 이송되는 제품을 유동화할 수 있도록 상기 개구 또는 기공을 통해 위로 유동화 가스를 향하게 하는 수단과, 베드판으로부터 제품을 방출하는 수단으로 구성되며, 상기 다수의 제2개구의 개구는 각각 베드판 부분의 평면과 평행하게 안내되며 상기 제2위치를 향하는 유동성분을 갖춘 유동화 가스기류를 제공할 수 있도록 안내되고 형상을 취하는 유체베드 건조기에 있어서, 상기 다수의 제1개구의 개구는 각각 베드판 부분의 평면과 평행하게 안내되며 상기 제1위치를 향하는 유동성분을 갖춘 유동화 가스기류를 제공할 수 있도록 안내되고 형상을 취함을 특징으로 하는 유체베드 건조기를 또한 제공한다.
유체베드 건조기는 대향하는 제1 및 제2단부를 갖춘 단일의 가늘고 긴 판부분을 형성하는 베드판, 상기 제1위치를 한정하는 상기 제1단부에 배열되는 이송수단 및 상기 제2위치를 한정하는 상기 제2단부에 배열되는 방출수단으로 구성될 수도 있다. 또한, 베드판 또는 베드판 부분은 상기한 바와 같이 형성될 수도 있다.
이하, 첨부도면을 통해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 예를 들어 우유제품이나 또 다른 식품 따위의 부분적으로는 건조되어 있으나 여전히 수분을 함유하고 있는 분말상 또는 입상 제품을 건조하는데 사용될 수도 있는 유체베드 건조기를 도시한 것이다. 유체베드 건조기에서 건조될 수분을 함유한 제품은, 예를 들어 분사건조공정에 의해 제조될 수 있다. 제1도에 도시한 유체베드 건조기는 하우징(10)의 내벽에 조여지는 다공성 베드판(13)에 의해 각각 상부 및 하부실(11,12)로 나뉘는 내부공간을 갖는 가늘고 긴 하우징(10)으로 구성된다. 가열된 건조가스 또는 공기는 가스입구(14)를 통해 하우징(10)의 하부실 또는 충만실(12)에 공급되며, 건조가스는 예를 들어 건조가스를 대기로 배출시키는 사이클론(도시 안됨)에 연결될 수도 있는 가스배출관(15)을 통해 하우징의 상부실(11)로부터 배출된다. 일단부에서, 하우징(10)은 다공성 베드판(13) 위에 한정되는 상부실(11) 내로 개방되는 제품입구공(16)을 포함한다. 타단부에서, 하우징(10)은 상부실(11)과 또한 소통하는 제품출구(17)를 구비한다.
예를 들어 종래의 분사 건조시스템으로부터 공급될 수도 있고 추가로 건조되어야 하는 수분을 함유한 분말상 또는 입상제품(P)은 화살표(18)로 표시한 바와 같이 하우징(10)의 제품입구로 연속적으로 이송된다. 가열된 건조가스 또는 건조공기는 하우징의 하부실(12)로 공급되고, 가열된 가스는 베드판의 기공을 통해 위로 유동하여 상부실(11)로 들어감으로써 베드판(13) 상에서 제품(P)을 유동화하는 다수의 가스기류를 형성한다. 유동화 제품층의 두께 또는 높이는 실(11)의 출구단부에서의 배출을 형성하는 이동댐퍼 또는 밸브부재(19)의 높이에 의해 결정된다. 등가의 상태가 획득되면, 입구공(16)을 통해 공급되는 수분을 함유한 제품의 양에 대응하는 건조된 제품의 양이 제1도에서 화살표(20)로 나타낸 바와 같이 제품출구(17)를 통해 흘러 나간다. 따라서, 유체베드 건조기가 동작하면, 베드판(13)에 의해 지지되는 유동화 제품층은 화살표(21)로 나타낸 바와 같이 입구공(16)으로부터 제품출구(17)로 연속적으로 이동한다. 유체베드 건조기의 동작이 중지되어야 할 경우, 입구공(16)으로의 수분을 함유한 제품의 공급은 중단되고, 그 후에 댐퍼 또는 배출판(19)은 거의 대부분의 제품이 베드판(13)에서 제품출구(17)로 흐를 수도 있는 그러한 위치로 이동한다.
댐퍼(19)가 개방되었을 때 제품(P)의 잉여물이 사실상 베드판 상에 존재하지 않음을 보장하기 위해, 베드판 내의 기공 또는 가스분배공의 적어도 일부는 제품출구(17)를 향하는 수평분류를 갖는 상향 유동화 가스기류를 한정할 수 있도록 형성된다.
제2도는 소위 아가미 형태의 기공 또는 개구(22)를 구비한 종래의 베드판을 보인 것이다. 그러한 개구는 판을 절개하고 절개부의 일측부에 인접한 부분(23)을 누름으로써 판금속으로 된 판에 형성할 수도 있다. 아가미 형태의 기공 또는 개구(22)를 갖춘 그러한 베드판은 제2도에서 화살표(24)로 나타낸 방향을 갖는 상향 경사 가스기류를 한정한다. 나타낸 바와 같이, 가스기류(24)는 사실상 베드판(13)의 평면에 직각으로 유동화 분류(25) 및 사실상 베드판(13)의 평면을 따라 연장되는 수송분류(26)를 갖는다. 아가미 형태의 여러 가지 기공 또는 개구의 수송분류(26)가 제품출구(17)로 향할 때, 제품의 잉여물은 베드판(13)에서 효과적으로 제거되고, 베드판으로의 제품의 공급이 중단될 때 댐퍼(19)는 개방된다. 따라서, 아가미 형태의 가공 또는 개구를 구비한 베드판을 갖춘 유체베드 건조기는 자체적으로 세척 또는 세정한다. 베드판(13)의 압박부(23)는 베드판의 비교적 매끄러운 상부면을 획득하기 위해 도면에 도시한 바와 같이 아래를 향한다. 그렇지 않으면, 압박부(23)는 필요에 따라 위를 향한다.
그러나 아가미 형태의 가공 또는 개구를 구비하는 종래의 베드판을 갖춘 액체베드 건조기에 있어서는, 수송분류(26)의 효율이 너무 커서 유동화 제품(P)의 하부층이 제품출구(17)를 향해 흐르는 반면 유동화 제품의 상부층은 제품입구(16)를 향해 반대방향으로 흐른다. 이는 유동화 제품(P)이 바람직하지 않은 역혼합을 일으킴으로써 베드판 상의 유동화 제품(P)의 여러 가지 입자의 잔류시간은 사실상 변동될 수 있다.
제3도에 도시한 베드판(13)의 개구(22)는 모두 아가미 형태로 되어 있다. 판은 판의 방출단부를 향하는 개구(22a)로 구성되어 있으며, 그 방향은 제1도 및 제2도에서 화살표(21)로 도시되어 있다. 판은 판의 입구단부를 향하는 개구(22b)로 구성되어 있으며, 그 방향은 제3도에 화살표(27)로 도시되어 있다. 판(13) 내의 개구의 패턴은 횡으로 간격을 두고 배열된 판의 길이방향 영역(28)이 각각 개구(22a)의 길이방향으로 연장되며 출구단부를 향하는 열의 수(예를 들어 4)를 포함하는 반면에, 인접한 중간영역(29)은 화살표(27)로 나타낸 방향으로 베드판(13)의 입구단부를 향하는 각각의 개구(22b)의 열의 작은 수(예를 들어 2)를 포함할 수 있도록 구성된다. 제3도 내지 제7도에 있어서, 베드판(13)이 길이 방향으로 연장되는 영역으로 분할된 상태는 점선으로 도시하였다.
제2도와 관련하여 설명한 바와 같이, 영역(28) 내의 각각의 기공 또는 개구(22a)를 통해 위로 유동하는 유동화 가스는 화살표(21)로 나타낸 바와 같이 방향이 정해지는 제품수송분류를 일으킨다. 이와 유사하게, 영역(29) 내의 각각의 개구(22b)를 통해 위로 유동하는 유동화 가스는 화살표(27)로 나타낸 바와 같이 반대로 향하는 분류를 일으킨다. 각각의 영역(29)에서의 개구의 수가 각각의 인접한 영역(28)의 개구(29)의 수보다 사실상 작기 때문에, 영역(28)에서의 개구(22a)를 통한 가스 제품수송분류는 영역(29)에서의 개구(22b)를 통한 가스의 제품수송분류에 의해 다소간 감소된다.
필요에 따라, 제품수송효과는 영역(29)에서의 개구(22b)의 수를 증가시킴으로써 또한 감소될 수 있고, 그렇지 않으면 영역(29)에서의 개구의 수를 감소시킴으로써 증가될 수 있다. 예로서, 각각의 영역(29)에서의 개구의 열의 수는 3까지 증가되거나 1까지 감소된다.
제4도에 도시한 베드판은 횡으로 간격을 두고 배치되고 길이방향으로 연장되며 모든 개구는 아가미 형태를 취하고 화살표(21)로 나타낸 바와 같이 베드판의 출구단부를 향하게 되는 영역(28) 및 아가미 형태의 개구(22b) 및 구멍이 뚫린 평탄한 원형 개구(33)를 각각 포함하는 인접한 중간 영역(29,32)으로 구성된다.
각각의 영역(28)에서의 아가미 형태의 개구(22a)의 수는 각각의 영역(29)에서의 아가미 형태의 개구(22b)의 수보다 사실상 많다. 제4도에서, 각각의 영역(28)은 각각의 영역(29)의 개구(22b)의 수의 두배인 다수의 개구(22a)를 포함한다. 그러나, 필요에 따라 여러 가지 영역에서의 개구의 수에 대한 이러한 관계는 변경될 수 있다. 각각의 영역(29)에서의 아가미 형태의 개구(22b)를 통해 위로 유동하는 유동화 가스가 영역(28) 내의 개구(22a)를 통해 가스유동의 제품수송효과를 감소시키게 되는 한, 영역(32) 내의 편평한 원형 개구(33)는 유동화 가스의 제품수송효과에 영향을 미치지 못한다.
제5도에 도시한 베드판(13)은 화살표(21)로 나타낸 바와 같이 베드판의 방출단부를 향하는 아가미 형태의 개구(22a)를 배타적으로 포함하는 다수의 횡으로 간격을 두고 배치되고 길이방향으로 연장되는 영역(28)으로 나뉠 수도 있다. 인접한 중간 영역(29)은 화살표(27)에 의해 표시된 바와 같이 반대로 향하는 아가미 형태의 개구(22b)를 배타적으로 포함한다. 각각의 영역(28,29)에서, 인접한 길이방향 열의 개구(22a,22b)는 길이방향으로 오프셋된다. 제5도에 도시한 실시예에서, 각각의 영역(28)의 개구(22a)의 수는 각각의 영역(29)의 개구(22b)의 수의 두배이다. 인접한 영역에서의 개구의 수의 이러한 관계는 필요에 따라 변경될 수 있음은 물론이다. 제5도에서 횡으로 연장된 점선으로 도시한 바와 같이, 베드판(13)은 동일한 패턴의 개구를 갖는 다수의 횡방향 영역으로 분할될 수도 있다. 이는 베드판 내의 개구가 동시에 하나의 횡방향 영역 또는 지역 내의 모든 개구를 형성할 수도 있는 구멍뚫기 공구에 의해 형성될 수도 있다는 것을 의미한다. 따라서, 베드판(13) 내의 개구는 베드판의 횡방향 영역의 수에 대응하는 다수의 연속하는 구멍뚫기 공정에 의해 형성될 수도 있다.
제6도에 도시한 베드판(13)은 제5도에 도시한 베드판에 대응한다. 그러나, 각각의 영역(28)에서의 개구(22a)의 수와 각각의 영역(29)에서의 개구(22b)의 수와의 비는 5:4로, 이는 화살표(21)로 표시한 방향으로 유동화 가스의 제품수송분류 전체는 비교적 작다는 것을 의미한다.
제7도에 도시한 베드판(13)은 상호 여러 가지 다른 패턴의 개구(22)를 갖는 길이방향 영역(32,34,35,36)으로 분할될 수도 있다. 각각의 길이방향 영역(34)에서의 개구는 3개의 길이방향 열로 배열되고, 각각의 열의 개구는 인접한 열의 개구에 대해 길이방향으로 오프셋된다. 개구(22a)의 중앙의 길이방향 열은 모두 베드판의 방출단부를 향하지만, 각각의 다른 열의 개구(22a,22b)는 대향하는 쌍으로 된 개구로 배열됨으로써 중앙 열 내의 개구(22a)는 판의 방출단부를 향하는 제품수송분류를 제공한다.
길이방향 영역(35)은 화살표(21)로 나타낸 바와 같이 모두 판의 방출단부를 향하는 두 개의 길이방향 열로 이루어진 개구(22a)를 포함한다.
길이방향 영역(36)은 화살표(21)로 나타낸 방향에 반대되는 방향을 향하는 하나의 열로 된 개구(22b)로 구성되며, 최종적으로 길이방향 영역(32)은 하나의 열로 된 편평한 원형 개구(22c)를 포함한다.
횡방향으로 연장된 점선으로 나타낸 바와 같이, 제7도의 베드판(13)은 동일한 패턴의 개구(22)를 갖춘 다수의 횡방향 영역 또는 지역으로 분할됨으로써 횡방향 영역에서의 개구패턴이 동일한 공구에 의해 연속하는 구멍뚫기 공정으로 따로따로 형성될 수도 있다.
제7도에 도시한 베드판(13)의 여러 가지 길이방향 영역(32,34-36)의 개구패턴은 변경될 수도 있고, 각각의 길이방향 영역은 개구(22a,22b 및/또는 22c)처럼, 두 가지 이상의 다른 종류의 개구로 구성될 수도 있음을 명심할 필요가 있다. 그러나, 하나의 길이방향 영역의 베드판(13)의 출구단부를 향하는 아가미 형태의 개구(13)의 수는, 횡방향 제품수송 프로파일의 베드판에 걸쳐 횡으로 변경되어 베드판(13)에서의 개구(22)를 통해 위로 유동하는 유체화 가스의 소정의 유동조건을 획득할 수 있도록, 예를 들어 베드의 측벽을 따라 마찰력을 보상할 수 있도록, 인접한 길이방향 영역의 개구의 수와는 다른 것이 바람직하다.
제8도는 조합형 분사 건조기 및 유체베드 건조기, 소위 집적 유체베드 분사 건조기에서 사용될 수 있는 원형 베드판(37)을 개략적으로 보인 것이다. 베드판(37)은 원의 사분원으로서 각각 형성된 4개의 베드판 부분(38)으로 이루어진다. 베드판 부분(38)에는 제3도 내지 제7도에 도시한 바와 같은 패턴으로 배열되는 유체화 가스용 개구 또는 기공이 제공된다. 베드판 부분(38) 내의 개구의 패턴은 동일하거나 다를 수도 있다. 그러나, 각각의 판부분(38)을 통해 위로 유동하는 유체화 가스는 화살표(39)로 나타낸 방향의 제품수송분류를 제공한다.
베드판(37)을 따라 제품을 순환시키기 위해 베드판(37)에 공급된 분말상 또는 입상 제품이 화살표(39)로 표시한 방향으로 이동함을 알 수 있다. 건조 처리되거나 다른 처리가 행해진 제품은 방출관(40)을 통해 방출된다. 그렇지 않으면, 베드판 부분(38)의 개구는 파선의 화살표(41)로 나타낸 제품수송분류를 제공할 수도 있으며, 처리된 재료는 점선으로 또한 도시한 방출관(42)을 통해 방출될 수도 있다.
[예 1]
제3도에 도시한 바와 같은 아가미 형태의 개구의 패턴을 가는 베드판에 있어서, 개구의 길이방향 열간 거리는 16mm이다. 횡으로 연장되는 열의 개구는 쌍으로 이루어지며, 이는 동일한 구멍뚫기 동작으로 형성된다. 각 쌍의 횡방향 열간 거리는 10mm이며, 인접한 쌍의 인접한 열간 거리는 11mm이다. 따라서, 개구의 수는 베드판의 단위 평방미터당 5,952개이다.
동일한 개구 패턴 그러나 개구의 크기는 다른 여러 가지 베드판이 제조된다. 20℃에서 100mm 수주(980Pascal)의 압력차는 베드판에 걸쳐 설정되며, 다음의 유체화 가스 유동속도가 여러 가지 베드판에서 획득된다. 0.30m/sec, 0.35m/sec, 0.40m/sec, 0.50m/sec, 0.60m/sec, 0.70m/sec, 0.80m/sec, 0.90m/sec 및 1.10m/sec. 따라서, 폭 넓은 범위의 가스유동속도가 다른 유체화 특성을 갖는 재료의 처리에 사용될 수 있다.
[예 2]
예 1에서와 동일한 패턴으로 베드판이 제조된다. 그러나, 인접한 쌍의 횡방향 개구의 인접한 열의 개구간의 상호거리는 25mm까지 증가함으로써 개구의 숫자가 베드판의 단위 평방미터당 4,167개이다. 각 개구의 크기는 예 1에서의 베드판의 경우와 거의 동일하며, 0.30m/sec의 유동화 가스속도를 얻는다. 베드판에 걸친 압력차가 20℃에서 100mm 수주(980Pascal)일 경우, 유동화 가스의 속도는 0.20m/sec이다.
[예 3]
제5도에 도시한 개구패턴을 갖춘 베드판에 있어서, 개구의 인접한 길이방향 열간의 거리는 8mm이고, 각각의 횡방향 부분에서의 개구의 인접한 열간 거리는 5mm이며, 인접한 횡방향 부분의 인접한 횡방향 열간 거리는 11mm이다. 따라서, 베드판의 단위 평방미터당 아가미 형태의 개구의 수는 8.928개이다. 그러한 형태의 베드판은, 20℃에서 100mm 수주(980Pascal)의 압력차가 베드판에 걸쳐 설정될 때 0.45 내지 1.65m/sec의 범위에서 유동화 가스속도를 얻기 위해 제조된다.
본 발명의 범주를 벗어나지 않는 한 첨부도면과 관련하여 상기에서 설명한 베드판은 여러 가지로 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명에 따른 베드판의 개구패턴은 상기에서 설명되거나 도면에 도시된 길이방향 영역의 조합으로 이루어질 수 있다. 유동화 가스의 제품수송분류의 값은 영역마다 변하며, 일 영역에서의 수송분류는 인접한 영역의 수송분류와 함께 각을 한정한다.

Claims (18)

  1. 분말상 또는 입상재료 또는 제품(P)을 가스로 처리하는 방법으로서, 상기 재료를 베드판(13,37) 상의 제1위치로 연속 이송하는 단계를 포함하고, 그 위에서 재료가 유동화할 수 있도록 베드판 내의 다수의 제1 및 제2개구(22b,22a)를 통해 위쪽으로 가스기류를 향하게 하는 단계를 포함하며, 베드판은 각각 상기 제1 및 제2위치 사이에서 사실상 연장되는 가늘고 긴 영역(28,29,32,34,35,36)으로 분할되고, 각각의 상기 다수의 제1 및 제2개구(22b,22a)가 상기 영역 중 일 영역 또는 그 이상의 영역의 지역에 걸쳐 균일하게 분포되며, 상기 다수의 제2개구의 개구(22a)의 수는 인접한 영역의 개구와는 다르고, 다수의 제2개구(22a)를 통해 흐르는 가스기류는 각각 베드판(13,37)의 평면과 평행한 방향으로 안내되며 상기 제2위치를 향하는 유동성분을 구비하며, 그 위의 제2위치를 향해 일반적인 방향으로 베드판을 따라 유동화 재료를 이동시키고, 상기 제2위치에서 베드판으로부터 재료를 방출하는 단계를 포함하여 상기 분말상 또는 입상재료 또는 제품을 가스로 처리하는 방법에 있어서, 각각의 가스기류가 베드판(13,37)의 평면에 평행하게 안내되고 상기 제1위치를 향하는 유동성분을 구비할 수 있도록 상기 다수의 제1개구의 개구(22b)를 통해 가스기류를 안내하는 단계가 포함됨을 특징으로 하는 분말상 또는 입상재료 또는 제품의 가스처리방법.
  2. 제1항에 있어서, 다수의 제2개구의 개구(22a)의 수는 상기 일 영역(28,35) 내의 개구의 대부분을 구성하고, 다수의 제1개구의 개구(22b)는 상기 인접한 영역(29,34,36) 내의 개구의 대부분을 구성함을 특징으로 하는 분말상 또는 입상재료 또는 제품의 가스처리방법.
  3. 제2항에 있어서, 적어도 상기 일 영역의 폭은 상기 인접한 영역의 폭보다 큼을 특징으로 하는 분말상 또는 입상재료 또는 제품의 가스처리방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 다수의 제2개구(22a)는 상기 인접한 영역 내의 상기 다수의 제1개구(22b)보다 적어도 상기 일 영역 내에서 밀접하게 간격을 두고 배치되어 있음을 특징으로 하는 분말상 또는 입상재료 또는 제품의 가스처리방법.
  5. 제1항에 있어서, 가스기류는 베드판에 사실상 직각의 방향으로 안내됨을 특징으로 하는 분말상 또는 입상재료 또는 제품의 가스처리방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 영역 중 적어도 일 영역에서의 상기 다수의 제1 및/또는 제2개구는 아가미 형태로 이루어져 있음을 특징으로 하는 분말상 또는 입상재료 또는 제품의 가스처리방법.
  7. 제1항에 있어서, 베드판(13)은 사실상 장방형 형태를 취하고, 상기 일반적인 방향은 베드판의 길이방향임을 특징으로 하는 분말상 또는 입상재료 또는 제품의 가스처리방법.
  8. 유체베드 내의 다수의 제1 및 제2개구(22b,22a)를 한정하여 유동화 가스가 판 또는 판부분을 통해 위로 유동할 수 있도록 하며, 각각 판 또는 판부분 상의 제1 및 제2위치 사이에서 연장되는 가늘고 긴 영역(28,29,32,34,35,36)으로 분할되고 각각의 상기 다수의 제1 및 제2개구(22b,22a)는 상기 영역의 하나 이상의 지역에 걸쳐 균일하게 분포되며, 상기 다수의 제2개구의 개구의 수는 인접한 영역의 개구의 수와는 다르고, 각각의 다수의 제2개구(22a)는 베드판(13,37)의 평면과 평행하게 안내되며 상기 제2위치를 향하는 유동성분을 갖는 유동화 가스기류를 제공할 수 있는 형상을 취하는 베드판 또는 베드판 부분에 있어서, 상기 다수의 제1개구의 개구(22b)는 각각 베드판(13,37)의 평면과 평행하게 안내되고 상기 제1위치를 향하는 유동성분을 갖는 유동화 가스기류를 제공할 수 있도록 안내되고 그 형상이 이루어짐을 특징으로 하는 유체베드의 베드판 또는 베드판부분.
  9. 제8항에 있어서, 상기 다수의 제2개구의 개구(22a)의 수는 상기 일 영역(28,35) 내의 개구의 대부분을 구성하고, 상기 다수의 제1개구의 개구(22b)의 수는 상기 인접한 영역(24,34,36) 내의 개구의 대부분을 구성함을 특징으로 하는 유체베드의 베드판 또는 베드판부분.
  10. 제9항에 있어서, 적어도 상기 일 영역의 폭은 상기 인접한 영역의 폭보다 큼을 특징으로 하는 유체베드의 베드판 또는 베드판부분.
  11. 제9항에 있어서, 상기 다수의 제2개구(22a)는 상기 인접한 영역 내의 상기 다수의 제1개구(22b)보다 상기 일 영역 내에서 밀접하게 간격을 두고 배치되어 있음을 특징으로 하는 유체베드의 베드판 또는 베드판부분.
  12. 제8항에 있어서, 상기 영역의 적어도 일 영역(32)의 면적에 걸쳐 사실상 균일하게 분포되며 사실상 판 또는 판부분(13,37)에 직각으로 그를 통해 유동하는 유동화 가스를 안내할 수 있는 형상으로 이루어진 다수의 제3개구(22c,33)로 또한 구성됨을 특징으로 하는 유체베드의 베드판 또는 베드판부분.
  13. 제12항에 있어서, 상기 영역 중 적어도 일 영역(32) 내의 모든 개구(22c,33)는 상기 다수의 제3개구로 이루어짐을 특징으로 하는 유체베드의 베드판 또는 베드판부분.
  14. 제8항에 있어서, 상기 영역 중 적어도 일 영역에서의 상기 다수의 제1 및/또는 제2개구의 개구(22b,22a)는 아가미 형태로 이루어져 있음을 특징으로 하는 유체베드의 베드판 또는 베드판부분.
  15. 제8항에 있어서, 상기 영역은 사실상 장방형인 베드판 또는 베드판 부분의 길이방향으로 연장됨을 특징으로 하는 유체베드의 베드판 또는 베드판부분.
  16. 내부의 다수의 제1 및 제2개구(22b,22a)를 한정하는 적어도 하나의 베드판 부분으로 이루어지고, 각각 판부분 상에서 제1 및 제2위치 사이에서 연장되는 가늘고 긴 영역(28,29,32,34,35,36)으로 분할되며, 상기 다수의 제1 및 제2개구(22b,22a)는 상기 영역의 일 영역 이상의 지역에 걸쳐 사실상 균일하게 분포되고, 상기 다수의 제2개구(22a)의 수가 인접한 영역에서의 개구와는 다른 베드판과, 분말상 또는 입상의 제품(P)을 베드판(13,37)에 이송하는 수단(16)과, 이송되는 제품을 유동화할 수 있도록 상기 개구 또는 기공을 통해 위로 유동화 가스를 향하게 하는 수단(12,14)과, 베드판으로부터 제품을 방출하는 수단(19,20)으로 구성되며, 상기 다수의 제2개구의 개구(22a)는 각각 베드판 부분(13,37)의 평면과 평행하게 안내되며 상기 제2위치를 향하는 유동성분을 갖춘 유동화 가스기류를 제공할 수 있도록 안내되고 형상을 취하는 유체베드 건조기에 있어서, 상기 다수의 제1개구의 개구(22b)는 각각 베드판 부분(13,37)의 평면과 평행하게 안내되며 상기 제1위치를 향하는 유동성분을 갖춘 유동화 가스기류를 제공할 수 있도록 안내되고 형상을 취함을 특징으로 하는 유체베드 건조기.
  17. 제16항에 있어서, 베드판은 대향하는 제1 및 제2단부를 갖춘 단일의 가늘고 긴 판부분을 형성하며, 이송수단(16)은 상기 제1위치를 한정하는 상기 제1단부에 배열되고, 방출수단(19,20)은 상기 제2위치를 한정하는 상기 제2단부에 배열됨을 특징으로 하는 유체베드 건조기.
  18. 제16항에 있어서, 제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 베드판 또는 베드판 부분으로 구성됨을 특징으로 하는 유체베드 건조기.
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