NO158141B - Fremgangsmaate ved adsorptiv raffinering av en hydrocarbonblanding. - Google Patents

Description

Kombinert blandeapparat og homogeniseringsapparat.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et

kombinert blandeapparat og homogeniseringsapparat, inneholdende en innerbeholder til å oppta materiale som skal behandles i apparatet, hvilken innerbeholder iallfall delvis omsluttes av et varmeutvekslingskammer med

ledeorganer for tilførsel og avløp av et varme-utvekslingsmedium og inne i innerbeholderen opptar en motordrevet røreverks- og homoge-niseringsanordning, omfattende en stillestående del med gjennomløpspassasjer for materialet som skal behandles, samt en roterbar del med organer for å påtrykke materialet som skal behandles, en rask bevegelse gjennom gjennomløpspassasjene.

Apparatet skal generelt kunne anvendes

for forskjellige materialer, men er særlig be-regnet for næringsmidler og spesielt næringsmidler som inneholder melk eller melkdannen-de bestanddeler. En vesentlig anvendelse er i forbindelse med regenerering av tørrmelk til melk, for eksempel for fremstilling av «soft-ice-cream» ut fra tørrmelk, vann, vegetabilsk eller animalsk fett, smaksstoffer og andre tilsetningsstoffer. Det er kjent å la fremstillingen av slike produkter foregå i en og sam-me beholder og å la fremstillingen foregå i tre trinn som løper mere eller mindre over i hverandre, nemlig et oppvarmingstrinn (pasteuri-serig), et homogeniseringstrinn og et nedkjø-lingstrinn. Det er tidligere foreslått å plasere røreverks- og homogeniseringsanordningen i innerbeholderen med drivmotoren plasert på toppen av beholderen. For å kunne oppnå let-tere behandling av apparatet er det imidlertid ønskelig å kunne plasere motoren under apparatet med drivakselen løpende gjennom beholderens bunn. Herved vil man imidlertid få

store problemer ved adkomsten til homogeniseringsanordningen for å kunne rengjøre og sterilisere apparatet på nøyaktig og lettvint måte og samtidig kunne hindre lekkasje ved innerbeholderens bunn. Ved behandling av næringsmidler og særlig melkeprodukter, hvor faren for infeksjon er særlig stor, stiller hel-semyndighetene strenge krav til nøyaktig og lettvint rengjøring. For å unngå lekkasje til eller ansamlinger av de behandlete materialer utenfor det område som skal rengjøres i apparatet, er det av største betydning at man oppnår en sikker og effektiv avtetning mellom innerbeholderen og rotorens drivaksel.

En hovedhensikt med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til et apparat hvor man kan unngå lekkasje mellom en stillestående del og en roterbar del, som er ned-dykket i væske eller i et liknende materiale, henholdsvis med den roterbare del i ro og i rotasjon.

Det er en kjensgjerning at jo større omdreiningshastighet man gir slike roterbare deler, desto større mulighet har man for øket varmgang og slitasje. Den foreliggende oppfinnelse tar spesielt sikte på å oppnå en sikker avtetning for den roterbare del, selv ved meget høye omdreiningstall, for eksempel ved 15— 20 000 omdreininger pr. minutt.

Dette er oppnådd ifølge oppfinnelsen ved at den roterbare del, hvis aksel løper gjennom innerbeholderens bunn, er lett demonterbart festet i apparatet, og at den roterbare del i stillestående tilstand er avtettet mot den stillestående del ved hjelp av innbyrdes parallelle tetningsflater, og at den roterbare del er aksialforskyvbar en viss avstand i forhold til den stillestående del, slik at tetningen kan oppheves under den roterbare dels rotasjon, samt at gjennomløpspassasjene i den stillestående del sammen med en grenpassasje fra gjennomløpspassasjene til mellomrommet mel-, lom den stillestående og den roterbare dels tetningsflater, danner en ejektormekanisme til erstatning for tetningen som oppheves under den roterbare dels rotasjon.

Ifølge oppfinnelsen er aksialforskyvnin-gen av den roterbare del i forhold til den stillestående del oppnådd ved at den roterbare del er dreibart og aksialforskyvbart forbundet med en elektrisk drivmotors rotor, som på i og for seg kjent måte ved hjelp av elektromagnetisk feltvirkning kan aksialforskyves en viss avstand i forhold til motorens stator i motsatte retninger henholdsvis ved oppstarting og avstopping av motoren.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et vertikalsnitt gjennom et apparat ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et vertikalsnitt av røreverks-og homogeniseringsanordningen ifølge fig. 1.

Apparatet som vist i fig. 1 og 2 inneholder en innerbeholder 110 og en ytterbeholder 111, som avgrenser et mellomliggende lukket kammer 112. Oventil er ytterbeholderen 111 forbundet med innerbeholderen over en innad-bøyet toppkant 113 som er fastsveiset til innerbeholderen. Innerbeholderens bunn er vist ved 114 og ytterbeholderens bunn ved 115.

Beholderen 110, 111 er utstyrt med et lokk 116 med bærehanker 117. Lokket hviler mot beholderens toppkant 113. Til lokket 116 er det festet et termometer 118 og en tempera-turregulator 119, hvis målehoder 120, 121 rager et vesentlig stykke nedad i innerbeholderen 110.

Beholderen 110, 111 er utstyrt med en av-tappingsventil 122 for avtapping av innholdet i innerbeholderen ved bunnen av denne. Ventilen 122 er utstyrt med et i vertikal retning aksialforskyvbart ventillegeme 123, som på tegningen er vist i åpnet stilling, forskjøvet oppad i innerbeholderen. For å lette avtappin-gen av innholdet i innerbeholderen heller innerbeholderens bunn 114 skrått nedad mot inntaket 124 til ventilen 122. Ved 125 er det vist et håndratt for betjening av ventilen 122. Ved 126 er det vist en tappetut.

Kammeret 112 kommuniserer med en trykkvannsledning (ikke vist) over en tilkoblingsstuss 127 med en reguleringsventil 128, ved kammerets 112 nedre ende, det vil si ved bunnen 115 av ytterbeholderen, og kommuniserer med en vannavløpsledning (heller ikke vist) over et avtappingsrør 129, hvis øvre munning 130 er plasert ved kammerets 112 topparti som vist ved toppkanten 113, og hvis nedre ende 131 som løper gjennom ytterbeholderens bunn 115, danner tilkoblingsstuss for avløpsledningen. Tilkoblingsstussen 127 kan alt etter forholdene tilkobles til en kaldt-vannsledning, til en ledning fra en varmt-vannsbereder eller en ledning fra en kjølean-ordning, mens tilkoblingsstussen 131 kan tilkobles til kloakk eller i et passende omløps-system. I rommet mellom innerbeholderens

bunn 114 og ytterbeholderens bunn 115 løper

det langs beholderbunnens omkretsparti et sigdformet varmeelement 132 fra en koblings-boks 133 med en kontakt 134 for et støpsel

135 med ledningsforbindelse 136 til tempera-turregulatoren 119 og gjennom denne videre til en ikke vist strømtilførselskilde.

Røreverks- og homogeniseringsanordningen er vist ved 137 i fig. 2. Røreverks- og

homogeniseringsanordningen er plasert ved bunnen av innerbeholderen med en gjennom innerbeholderens og ytterbeholderens bunn løpende aksel 139 som er forbundet med en elektrisk drivmotor 140. Anordningen 137 består av en oppadåpnende skålformet innerdel 141 som er fastgjort til akselen 139 og en oppadåpnende skålformet ytterdel 142 som er festet direkte til innerbeholderen 110 og som er fastgjort til ytterbeholderen 111 over en hylsedel 143. Innerdelen 141 er opptatt fritt dreibart i ytterdelen 142 med en klaring på 0,5 mm mellom de skålformete delers vertikale vegger. De skålformete deler er i det viste utførelseseksempel, hver utstyrt med horisontale rekker på tilsammen 240 gjennomgående huller 144, 145. Hullene har en diameter på . 5 mm og de skålformete delers 110, 111 gods-tykkelse er på 4 mm. Omkretshastigheten for innerdelen kan være på mellom 10 og 50 m/ sek., og omdreiningstallet kan være i en stør-relsesorden på omtrent 15 000 omdr. pr. min. Ved hjelp av de skålformete, gjennomhullete deler oppnår man ved sentrifugalkraftvirk-ning under dreiningen av innerdelen i ytterdelen, at væsken eller massen i beholderen slynges radialt utad gjennom hullene 144, 145 og samtidig med dette nedknuses eller spren-ges partiklene som væsken eller massen inneholder, ved passasje gjennom hullene 144, 145 og i mellomrommet mellom delene 141 og 142. Alt etter hvilken virkning man vil oppnå og hvilket stoff som skal behandles kan man endre det samlete antall huller eller antallet av rekker av huller eller antallet av huller i hver av de skålformete deler. Tilsvarende kan man endre hullenes diameter eller mønstret for plaseringen av hullene i forhold til hverandre.

I den viste utførelse er innerdelen 141 ved overgangen mellom dens vertikale vegg og horisontale bunn fastgjort til et oppad avrundet parti 146 av innerbeholderens bunn 114, Hylsedelen 143 løper nedad gjennom ytterbeholderens bunn 115 og er festet til et nedad avrundet parti 147 av bunnen 115. Hele beholderen 110, 111 bæres over det nedre parti 148 av hylsedelen 143 på armer 149 som er festet til selve motorhuset 150 for elektromotoren 140. Motorhuset 150 hviler mot under-laget over ben 151. Akselen 139 for den indre skålformete del 141 er løsbart tilkoblet til elektromotorens aksel 152 ved 153 utenfor beholderen 111 og slik at innerdelens 141 aksel 139 kan løftes ut av inngrep med akselen 152 og hylsedelen 143, etterat et passende, ikke nærmere vist, låseinngrep mellom drivakselen 152 og akselen 139 er opphevet.

Elektromotoren 140 er på vanlig måte utformet med en aksialbevegelig konisk rotor 140 a (streket inntegnet) som er direkte forbundet med drivakselen 152 og som er inn-rettet til å løftes oppad et bestemt stykke under oppstarting av motoren og ved stopping av motoren ved tyngdekraftvirkning å falle tilbake på plass i utgangsstilling. Denne aksi-albevegelse av rotoren oppnås ved at den koniske rotor 140 a trekkes inn i henholdsvis faller ut fra et motsatt, konisk formet stator-hulrom 140b (streket inntegnet).

Tetningsanordningen som vist i fig. 2 består av en eneste tetningsring 154 som er plasert mellom en første radial tetningsflate 155 på undersiden av den skålformete innerdel 141 og en annen radial tetningsflate 156 på hylsedelen 143, nærmere bestemt på endeflaten av et øvre glidelager 157 som er fastgjort med presspasning til hylsedelen 143 og som danner lagerpasning med akselen 139. Et tilsvarende glidelager 158 er festet ved den nedre ende av hylsedelen 143. Tetningsringen 154 hviler mot tetningsflaten 156 og støttes sideveis an mot et skulderparti 159 ved hylsedelens 143 øvre ende. Som det fremgår av tegningen er tetningsringen plasert i radial avstand fra akselen 139 og ligger an mot undersiden av innerdelen 141 som løper vinkelrett utad fra akselen 139 både innenfor tetningsringen og et vesentlig stykke utad fra tetningsringen. Ytterdelen 142 løper innvendig radialt utad fra tetningsringen parallelt med innerdelens underside slik at det dannes en smal grenpassasje 160 mellom innerdelen 141 og ytterdelen 142 i flukt med tetningsringens øvre parti, som såvidt rager over ytterdelens inner-flate 161. Tetningsringen ligger som vist til høyre i fig. 2 med anlegg mot innerdelens 141 underside i en stilling hvor elektromotoren er avstoppet. Det fremgår at hullene 144, 145 i delene 141 og 142 ikke flukter med hverandre i denne stilling. Til venstre i fig. 2 ligger tetningsringen 154 mens hullene flukter med hverandre. Denne stilling til venstre i fig. 2 oppnår man under oppstarting av elektromotoren ved at man har tillatt dens rotor å trekkes et tilsvarende stykke oppad i motorens stator i startøyeblikket. Ved hjelp av denne foranstaltning kan man oppnå en rask opphevning av inngrepet mellom tetningsringen og den nevnte første tetningsflate 155 straks motoren settes i gang, slik at friksjo-nen mellom tetningsringen og tetningsflaten 155 blir ubetydelig. Tilsvarende vil man igjen oppnå tetningsinngrepet mellom tetningsringen og tetningsflaten 155 når motoren kobles ut og rotoren faller nedad på plass i utgangs-stillingen igjen.

Ved hjelp av en ejektorvirkning som den indre skåldel 141 frembringer når den roterer i den ytre skåldel 142 og setter materialet i en rask strømning gjennom gjennomløpspas-sasjene 144, 145, sikrer man seg at væsken som innerbeholderen 110 inneholder, ikke får trenge forbi tetningsringen 154 og henad mot glidelageret 158, men suges med utad av ejektorvirkningen. I tillegg til ejektorvirkningen av massestrømmen i gjennomløpspassasjene oppnår man under oppstartingen av elektromotoren samtidig en viss vakuumdannelse i passasjen 160 under selve løftebevegelsen fra den stilling som er vist til høyre i fig. 2 til den stilling som er vist til venstre i fig. 2, slik at man også ved hjelp av denne ekstra-effekt hindrer inntrengning av væske fra be-holderne 110 og forbi tetningsringen mot glidelageret 158.

En ekstra foranstaltning har man også ved hjelp av den omkretsfliken 162 som tetningsringen er utstyrt med ved ringens øvre parti. Fliken 162 løper tangentialt utad fra ringens topparti parallelt med innerdelens 141 underside. Ved 163 er det vist et anleggsspor for fliken 162.

Ved et apparat som beskrevet, ovenfor har man oppnådd en effektiv oppdeling av partiklene i materialet som skal behandles, uteluk-kende ved hjelp av gjennomløpspassasjene 144, 145 henholdsvis i den roterbare del 141 og i den stillestående del. Ved en bestemt omdreiningshastighet har man fått en bestemt nedknusingsgrad av partiklene og ved å øke omdreiningshastigheten har man kunnet øket nedknusingsevnen.

For å oppnå særlig små partikkelstørrel-ser og samtidig holde omdreiningshastigheten på et rimelig nivå eller for å redusere omdreiningshastigheten for den ovenfor beskrevne anordning, er denne anordning i tillegg utstyrt med et sentrifugalpumpearrangement. Sentri-fugalpumpearrangementet har man oppnådd, som vist i fig. 2, ved ganske enkelt å utstyre innerdelen 141 oventil med en innadrettet skiveflens 164, hvori det er utspart en sentral åpning 165 som danner tilførselsåpning til røreverks- og homogeniseringsanordningen.

Mellom skiveflensen 164 og innerdelens bunndel 166 er det fastgjort skovlblader 167 som

løper stort sett radialt utad mot innerdelens

vertikale veggpartier 168. Ved denne enkle

foranstaltning oppnår man en vesentlig trykk-økning foran hullene 144 i innerdelen 141.

Denne trykkøkning oppnår man som følge av

en materiålopphopning i rommet mellom skiveflensen 164, radialskovlene 167 samt innerdelens 141 bunndel og sidevegger 168 ved

sentrifugalkraftvirkningen inne i innerdelen

141. Denne trykkøkning foran hullene 144 vil

avlastes ved økt bevegelseshastighet gjennom

hullene 144 og denne økte bevegelseshastighet

i tillegg til den som selve sentrifugalkraftvirkningen fremkaller i hullene 144, vil gi en

effektiv nedknusingseffekt selv ved forholds-vis moderate omdreiningshastigheter. Sagt på

en annen måte kan man med denne foranstaltning oppnå bedre nedknusing av material-partiklene enn ved den foran beskrevne anordning, idet man ikke er avhengig av så

svært høye omdreiningshastigheter.

Claims (6)

1. Kombinert blandeapparat og homogeniseringsapparat, inneholdende en innerbeholder til å oppta materiale som skal behandles, hvilken innerbeholder iallfall delvis omsluttes av et varmeutvekslingskammer med ledeorganer for tilførsel og avløp av et varmeutveks-lingsmedium og inne i innerbeholderen opptar en motordrevet røreverks- og homogenise-ringsanordning, omfattende en stillestående del med gjennomløpspassasjer for materialet som skal behandles, samt en roterbar del med organer for å påtrykke materialet som skal behandles, en rask bevegelse gjennom gjen-nomløpspassasjene, karakterisert ved at den roterbare del (139, 141) i stillestående tilstand er avtettet mot den stillestående del (142) ved hjelp av innbyrdes parallelle tetningsflater (ved 141, 154, 142), og at den roterbare del (139, 141) er aksialforskyvbar en viss avstand i forhold til den stillestående del (142), slik at tetningen kan oppheves un der den roterbare dels rotasjon, samt at gjen-nomløpspassasjene (145) i den stillestående del sammen med en grenpassasje (160) fra gjennomløpspassasjene til mellomrommet mellom den stillestående og den roterbare dels tetningsflater, danner en ejektormekanisme til erstatning for tetningen (ved 154) som oppheves under den roterbare dels rotasjon.

2. Apparat i samsvar med påstand 1, karakterisert ved at den roterende del (139, 141) er dreibart og aksialforskyvbart forbundet med en elektrisk drivmotors (140) rotor (140 a), som på i og for seg kjent måte ved hjelp av elektromagnetisk feltvirkning kan aksialforskyves en viss avstand i forhold til motorens (140) stator i motsatte retninger henholdsvis ved oppstarting og avstopping av motoren.

3. Apparat i samsvar med påstand 1 eller 2, karakterisert ved at den roterbare del (139, 141) er fritt dreibart opptatt i en stillestående, oppadåpnende skålformet ytter- \ del (142) med radialtløpende gjennomløps-passasjer (145).

4. Apparat i samsvar med påstand karakterisert ved at grenpassasjen (160) er avgrenset mellom den stillestående del (142) og den roterbare del (139, 141) og løper radialt utad fra tetningen (154) mot gjennomløpspassasjen (145).

5. Apparat i samsvar med påstand 3 eller 4, karakterisert ved at tetningen (154) er plasert et stykke radialt innenfor gjennomløpspassasjen (145).

6. Apparat i samsvar med påstand 3, 4 eller 5, karakterisert ved at en tetningsring (154) er plasert mellom tetningsflaten i den stillestående del (142) og tetningsflaten i den roterbare del (139, 141), hvilende mot den stillestående del avsperret (ved 162, 163) mot radialforskyvning i forhold til den roterbare del, slik at tetningsringen bare kan danne anlegg mot deri radiale tetningsflate i den roterbare del.