SE449397B - Spraytork - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 1449 397 2 torkningsverkan vid minimala temperaturer.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en förbättrad spraytork som minimerar eventu- ella möjligheter till produktförorening.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en spraytork med en maximal produktproduktion för en given torkstorlek.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en förbättrad luftfördelningsplåt för en spray- tork.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett sätt och en anordning för spraytorkning av produkter med en hög produktdcnsitet.

Andra och ytterligare ändamål med föreliggande upp- finning kommer att framgå genom den illustrerande utfö- ringsform som skall beskrivas och kommer att anges i de bifogade patentkraven och olika fördelar som inte närmare angivits här är uppenbara för fackmannen inom området vid användning av uppfinningen i praktiken.

En föredragen utföringsform av uppfinningen har valts för illustrerande ändamål och visas i bifogade ritningar.

I dessa är fig l ett flödesdiagram för driften av den för- bättrade spraytorkningsmetoden och -anordningen. Fig 2 är en vertikalprojektion framifrån av en föredragen utfö- ringsform av spraytorkanordningen i enlighet med före- liggande uppfinning. Fig 3 är en planprojektion uppifrån av spraytorken i fig 2. Fig 4 är ett tvärsnitt av luftför- delningsplâten, taget längs linjen 4-4 i fig 2. Fig 5 är ett tvärsnitt av fig 4 taget längs linjen 5-5 i fig 4.

Fig 6 är ett förstorat delperspektivsnitt av luftfördel- ningsplâten. Fig 7 är ett vertikaltvärsnitt av en luft- fördelningsplåt taget längs linjen 7-7 i fig 6. Fig 8 är en perspektivskiss som visar den produktavlägsnande släp- anordningen. Fig 9 är ett horisontellt tvärsnitt taget längs linjen 9-9 i fig 8.

Den förbättrade lufttorken och dess operationssätt kommer först att beskrivas allmänt med särskild referens till fig l, 2 och 3. Medan spraytorken l,.såsom beskrivs 10 15 20 25 30 35 449 597 3 nedan, är konventionellt installerad i en.lämplig fabriks- anläggning föredrages det att den luft som används i tork- ningsoperationen tillföres från och återföres till utom- husluften. För detta ändamål har spraytorken l ett för- längt luftintag 2 för torkningslufttillförseln, vilket sträcker sig ut ur torkbyggnaden 3. På liknande sätt är ett förlängt luftutlopp 4 förbundet med lämplig avgasrör- ledning till utloppsänden av spraytorken l. Torken l in- begriper en värmeanläggning 5 för att höja temperaturen från inloppet 2 under lämplig termostatisk reglering till den önskade torkningstemperaturen. Luft leds till och igenom värmeanläggningen 5 medelst en inloppsluftfläkt 6 kopplad medelst lämplig rörledning 7 till luftvärmaren 5.

Luftinloppet 2 inbegriper ett filterhölje 8 innehållande ett skrubbningsfilter och ett högeffektivt absolutfilter av den typ som kommersiellt används vid filtreringsopera- tioner för luftströmmar, vilket avlägsnar så mycket som 99,97% av alla föroreningar från den inkommande luften.

Luftvärmaren 5 kan använda sig av uppvärmda slingor 9 (fig 3) eller kan den använda en direkt eller indirekt värmeugn 5 som använder lämpliga bränslen, såsom olja eller gas.

Den uppvärmda luften tillföres nedåt till ett luft- insugningsrör 13, som står i förbindelse genom en luft- fördelningsplât 10 med torkningskammaren ll i torken l. Ett antal atomiserande munstycken 12 är monterade på luftför- delningsplâten 10, vilka är kopplade via ett justerbart fluidumtillförselsystem 14 till en lämplig källa 23 för den vätska som skall torkas. Konstruktionen och driften av luftfördelningsplâten 10 och de därmed förbundna ato- miserande munstyckena 12 kommer att beskrivas närmare i detalj nedan.

Torkningskammaren ll slutar i en utloppsände 15, som' avslutar avlägsnandet av den torkade eller pulvriserade produkten från luftströmmen som medger att den separerade luften passerar uppåt till luftutloppet 4. Den torkade 5 produkten faller till torkningskammarens ll golv och för- flyttas i luftströmmens riktning medelst ett släpsystem 10 15 20 25 30 35 449 397 4 l6 till botten av utloppskammaren 15. En horisontell ma- tarskruv 17 bär den torkade produkten till en matar- skruv 18 som tillför det torkade pulvret till en vibre- rande sikt 19.

Det slutliga avlägsnandet av eventuellt kvarvarande torkad produkt i luftströmmen görs vid ett utloppsfilter 20. Ett föredraget filter är ett säckfilter av pulstyp.

Dessa kommersiellt tillgängliga filter utgörs av ett an- tal filtersäckar 21 vid luftutloppet. Luften passerar ge- nom säckarna 21 och uppåt genom luftutloppet 4. Eventuellt torkat pulver som inte redan har fallit ned till tork- ningskammarens ll golv 22 ackumuleras på de yttre ytorna av säckarna 21. Detta pulver avlägsnas från säckarna 21 periodiskt när luft injiceras från en separat luftkälla in i det inre eller filtersidan av säckarna 21, vilket får säckarna 21 att expandera. Detta motströmsluftflöde och expansionen av säcken 21 stöter eventuellt ackumule- rat pulver från luftsäckarna 21 ner på golvet 22 vid ut- loppsänden l5 av torkningskammaren ll, där det avlägsnas genom ovan beskrivna släpsystem 16 och matarskruven 17. .

Släpsystemet 16 har ett par sanitära kedjor 24 av rostfritt stål monterade på ändkedjehjul 25 vid hörnen av torkningskammarens botten 22. Kedjorna 24 drivs av ett lämpligt elektriskt drivsystem 26 för att förflytta de långsträckta släpande pulverskovlarna 27 längs kammar- botten 22 för att bära med sig det torkade pulvret till utloppsmatarskruven 17. Skovlarna 27 är av metall, såsom aluminium, eller av plast. Stödjande stavar 28 är place- rade så att de griper in i skoveluppbärande klossar 29 av lågfriktionsplast när skovlarna 27 återvänder till starten för sin pulverförflyttande rörelse. - Luftfördelningsplåten 10 åstadkommer en effektiv bland- ning av den atomiserade produktstrålen med den värmda torkningsluften. En luftström krävs, vilken åstadkommer en maximal och homogen exponering av de atomiserade pro- duktpartiklarna för den värmda torkande luften. Den önska- de exponeringen resulterar i en högeffektiv torkningsver- 10 15 20 25 30 35 449 397 5 kan, varvid relativt låga torkningstemperaturer används för att skydda värmekänsliga livsmedelsprodukter eller andra produkter från värmeskador.

Luftfördelningsplåten 10 täcker i enlighet med före- liggande uppfinning huvudsakligen hela luftinloppsänden av torkningskammaren 9 och riktar en framåtriktad luft- ström genom torkningskammaren ll och i allmänhet paral- lellt med kammarens ll sidoväggar 30, tak 31 och golv 22. Ett antal produktatomiserande munstycken 12 är mon- terade på luftfördelningsplåten 10. De är kopplade genom tillförselsystemet 14 till källan för de vätskeformiga produkterna 23. Vart och ett av de atomiserande munstyc- kena 12 är monterat nedströms från luftfördelningsplâten 10 bortom en relativt stor mynning eller luftmunstycke 32. Luftmunstycken 32 leder luft till och förbi atomise- ringsmunstyckena 12 med en relativt hög hastighet, vilken för med sig de atomiserade partiklarna från atomiserings- munstyckena 12 och påbörjar och avslutar en huvuddel av partikeltorkningen.

Luftfördelningsplåten 10 inbegriper även ett stort antal vanligen homogent fördelade relativt små luftmun- stycken 34, vilka leder luft med en lägre hastighet i luftströmmar som omger ovan beskrivna luftströmmar med högre hastighet från de större munstyckena 32. Dessa luft- strömmar med lägre hastighet undertrycker en tillbaka- strömning eller ett backspelrum för luft med högre has- tighet i zoner intill luftfördelningsplåten 10 och blan- das till slut längre nedströms med luft med högre has- tighet för torkning av partiklar i slutstegen i den par- tikeltorkande funktionen. Den totala och kombinerade in- verkan av strömmarna med hög och låg hastighet åstadkom- mer en homogen torkning av de atomiserade produktpartik- larna med den relativt långa torkningsperiod som medger v att minimala lufttemperaturer används för den luft som används vid torkningsprocessen. T ex vid ett utrymme som börjar med ett plan parallellt med och ca 30 cm nedströms från luftfördelningsplåten 10 till ett plan som ligger ytterligare nedströms från det ställe där strålen bryter 10 15 20 25 30 35 449 397 6 till atomiserade små droppar har luftflödet genom och omedelbart omgivande strålen relativt hög hastighet på grund av flödet från det större munstycket 32, i vilket strâlen befinner sig. Omkring luften med hög hastighet från munstyckena 32 befinner sig luft med den lägre has- tigheten från munstyckena 34, vilken till slut blandar sig med luften med hög hastighet när båda luftströmmarna rör sig nedströms. Luften med den högre hastigheten för med sig strâlen och utför huvuddelen av torkningen. Luf- ten med den lägre hastigheten undertrycker backspelrum- met för luften med den högre hastigheten och för strålen och blandar sig slutligen med luften för den högre has- tigheten och strålen i slutstegen av torkningen av de atomiserade partiklarna. Detta resulterar i den homogena torkningen av partiklarna och medger tillräcklig tork- ningstid för de relativt låga torkningstemperaturerna.

Den reglerade värmelufttorkningen enligt ovan har be- funnits åstadkomma en relativt hög produktdensitet så att den torkade produkten upptar ett minimalt utrymme. För- bättringar i densitet, t ex för att åstadkomma en speci- fik vikt av ca 0,50 i motsats till torkade produkter från andra spraytorkar med en specifik vikt av 0,30-0,45, har åstadkommits. Den ökade produktdensiteten minskar för- packningsstorleken för den behandlade produkten. Denna högre densitet antas vara ett resultat av den minskade tendensen till agglomerering av de atomiserade partik- larna före torkningen. Detta i sin tur är resultatet av den förbättrade luftströmsregleringen och elimineringen av en tillbakaströmning eller ett backspelrum för de par- tiellt torkade partiklarna, vilket medger att partiklarna kommer tillsammans och bildar klumpar med lägre total densitet.

Den illustrerade utföringsformen av luftfördelnings- plåten 10 använder sig av fyra spraymunstycken 12, där de mindre spraymunstyckena 34 har en diameter av ca 50 mm och de större munstyckena 32 har en diameter av ca 300 mm.

De små munstyckena har approximativt en längd av 150 mm och de större munstyckena 32 är approximativt 600 mm långa. 10 15 20 25 30 35 449 397 7 Detta system med stora och små munstycken reglerar inte enbart luftströmmen nära och bortom de atomiserande mun- styckena utan det åstadkommer även en uppvärmd luftström parallell med torkningskammarens ll väggar 30, tak 31 och golv 22. En luftström finns ca 30-60 cm nedströms från de större munstyckena 32, vilken kan ha en haätighët av så mycket som 10 ggr hastigheten för luftströmmen ned- ströms från de mindre luftmunstyckena 34.

På ett avstånd från luftfördelningsplåten 10 av~t ex ca 4 m nedströms blir luftströmmen genom kammarens ll tvärsnitt relativt homogen över hela tvärsnittet som ett resultat av den torkande luftens blandningsprocess.

Ovan beskrivna luftreglering förbättras genom en föredragen utformning av de individuella luftmunstyckena.

Såsom illustreras i fig 6 och 7 har de individuella luft- munstyckena 32 och 34 rundade eller trattformiga luftut- lopp 37 och 38, vilka verkar både för att förhindra even- tuell uppbyggnad av torkad produkt vid utloppen och vilf ka även åStêdkOmm@r en önskad utvidgning av luftströmmen från de individuella luftmunstyckena 32 och 34.

I ovan beskrivna munstycken 32 och 34 âstadkommes en gtillfredsställande utvidgning genom de rundade utloppen 37 och 38 med en radie av approximativt 6 mm. De indivi- duella munstyckena 32 och 34 är monterade i främre och bakre plåtar 35 och 36 på avstånd från varandra, till vilka munstyckena 32 och 34 är svetsade eller på annat sätt fästa.

En typisk luftfördelningsplåt, såsom den ovan beskriv- na plåten 10 som har fyra munstycken 12 och fyra stora luftmunstycken 32, har ca 300 av de små luftmunstyckena 32 enhetligt fördelade över plåten 10. Uppströms- eller luftinloppsdelarna av de individuella munstyckena 32 och 34 är lämpligen svetsade eller på annat sätt fästade vid. de yttre rundade hålkanterna 39 på den bakre plåten 36.

De relativa mängderna av luftströmmen genom de större och mindre munstyckena 32 och 34 kan vidare justeras genom användning av ytterligare hâlförsedda plåtar 40 på de mind- re munstyckena 34. Antalet och storleken av hålen i de val- 10 15 449 397 8 fria plâtarna 40 bestäms så att en önskad luftströmsreduk- tion âstadkommes genom munstyckena 34.

Det framgår att en förbättrad lufttork åstadkommes, vilken är särskilt användbar för torkning av pulverfor- miga produkter inklusive livsmedelsprodukter, där en så låg torkningstemperatur som möjligt är önskvärd. Den för- bättrade driften av torken inklusive den förbättrade regleringen av den torkande luftströmmen åstadkommer en färdig pulverprodukt med förhöjd densitet för att även åstad- komma en färdig produkt med reducerad volym för effektivare handhavande och förpackning. Torken har en minimal stor- lek för den producerade produktens mängd.

Eftersom olika ändringar kan göras i formen, konstruk- tionen och anordningen av delarna häri utan att man av- lägsnar sig från andan och omfånget av uppfinningen och utan att offra några av dess fördelar, skall man förstå att allt som beskrivits ovan skall betraktas som illustre- rande och ej begränsande för uppfinningen.

Claims (8)

10 15 20 25 30 449 397 PATENTKRAV
1. l. Varmluftstork, omfattande ett luftinsugnings- rör (13) och en torkkammare (11) med ett plant tak (31) och sido- och bottenväggar (30, 22) för riktning av luft genom torkkammaren (ll) med ett flöde som är i huvudsak parallellt med väggarna (30, 22) genom torkkammaren (ll), vilken tork k ä n n e t e c k n a s av att den har en luftfördelningsplåt (10), belägen mellan luftinsugningsröret (13) och torkkammaren (13), vilken luftfördelningsplåt (10) omfattar: - en plan plåt (10), - ett flertal första cylindriska, långsträckta, rörformiga munstycken (32) monterade på avstånd från varandra i plåten (10) för passage av luft med relativt hög hastighet, - ett flertal relativt sett kortare làngsträckta, rörformiga andra munstycken (34) med mindre diame- ter monterade genom plåten (l0) på i huvudsak likformiga avstånd från varandra och omgivande de första munstyckena, för passage av luft med lägreihastighet, vilka första (32) och andra (34) munstycken har sina axlar vinkelrätt mot plåten (10), - fluidumatomiserande munstycken (12) monterade bortom de första munstyckenas (32) luftutlopp (37).
2. 2. Tork enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den vidare omfattar ett hölje (3) som omger insug- ningsröret (13) och torkkammaren (ll) samt luftintag (2) för att tillföra luft till insugningsröret och luftuttag (4) för att leda ut luft från torkkammaren, 'vilka mynnar utanför höljet (3)- 10 15 20 449 397 10
3. 3. Tork enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den vidare omfattar ett absolutfilter i luft- inloppet (2).
4. 4. Tork enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att den vidare omfattar ett säckfilter av pulstyp (21) i luftutloppet (14) från torkkammaren (ll).
5. 5. Tork enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att den vidare omfattar ett pulversläporgan (16) beläget i torkningskammaren för avlägsnande av pulver.
6. 6. Tork enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att de fluidumatomiserande munstyckena (12) är be- lägna på varje sida av atomiseringsfästena nedströms från utloppen (37) från de första munstyckena (32).
7. 7. Tork enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de första munstyckenas (32) tvärsnitt är minst flera gånger så stort som de andra munstyckenas (34) tvärsnitt.
8. 8. Tork enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att de första munstyckena (32) är väsentligt längre än de andra munstyckena (34). n