SE449398B - Anordning for behandling, genom upphettning eller kylning, av vatt, fast, i synnerhet grotliknande material - Google Patents

Description

40 449 598 cylinder. Cylindrarnas inre är försedda med roterande matarskruvar för förbättring av värmeöverföringen och för matning av det fasta materialet i cylindrarnas längdriktning under samtidig sammanblandning. Värme- överföringen sker genom väggen och/eller med vatten- ånga, som inblâses i suspensionen. Bland nackdelar med denna anordning kan nämnas den höga risken att matar-I skruven brister, ty de malda växtdelarna kan innehålla skört, styckigt material (exempelvis stenar, metallbi- tar) och detta kan leda till att skruven stannar eller bryts sönder genom att nämnda material kilas fast mel- lan skruven och cylinderväggen. Vid vridning av skruven förbrukas en stor energimängd. Värmeöverföringen och värmeutnyttjandet är låga.

Den typ av kristalliseringsanordning som beskrives i "Dr. Mucsai L.: Kristälyositás" (Crystalli- sation), Müszaki Könyvkiadö, Budapest, 1971, p. 151, innefattar en klasseringsskruv och kylare. Den är för- sedd med en sluttande, trâgformad botten, i vars lägs- ta del de stora kristallerna avsätter sig. Dessa utma- tas ur tråget med hjälp av matarskruven. Moderluten som rinner ut ur klasseringsanordningen strömmar tillbaka till moderlutsbehållaren tillsammans med de mindre kris- tallerna, varifrån de avgår till kylcirkulationen. Nack- delar med denna anordning är att uppdelningen i två fraktioner, dvs dels det material som utmatas med matar- skruven och dels det som återföres tillsammans med mo- derluten, är besvärlig att genomföra, enär klasseringen tillförsäkras genom reglering av strömningshastigheten hos det strömmande mediet samtidigt som kristallisatio- nen är en funktion av strömningshastigheten.

Det är ofta inom livsmedelsindustrin nöd- vändigt att frysa material med mjuk konsistens, exempel- vis organ som användes inom köttindustrin, mjuka fruk- ter etc. För närvarande användes för detta ändamål frys- tunnlar eller fluidisationsfrysar. I frystunnlar framma- tas det för frysning avsedda materialet från inloppet till utloppet på transportband, varunder materialet fry- ses med hjälp av kall-luft. Vid fluidisationsfrysning blåses kall-luften genom massan av fast, styckeformigt 40 449 598 material, så att detta hålles svävande i luftströmmen.

Enligt förevarande uppfinning avses en anordning för behandling genom upphettning eller kyl- ning av vått, fast, i synnerhet grötliknande material, vilken anordning har enkel konstruktion och med vars hjälp behandlingen kan genomföras kontinuerligt och lätt anpassas till varierande driftsbetingelser. De viktigaste uppgifterna som löses med anordningen en- ligt uppfinningen är följande: - vakuumtorkning av fast material som är vått av lösningsmedel, återvinning av lösningsme- del och/eller fast material lämpligt för vidarebehand- ling eller utnyttjande som avfall; - preliminär avvattning av avfall från slakthus och som ett resultat därav utvinning av ste- riliserat fast material; - utvinning av i lösning förekommande fast material i kristallin form genom kylning eller upphettning; ' - djupfrysning av mjukt, styckigt mate- rial.

Uppfinningen är baserad på iakttagelsen, att om anordningen innefattar en horisontell eller näs- tan horisontell, sluten, ihålig kropp, uppdelad i två sektioner på sådant sätt, att den första sektionen ut- göres av en trumma i form av en stympad kon eller stym- pad pyramid och den andra sektionen är sammansatt av ihåliga, polygonala prismor excentriskt sammanbundna utefter en sågtandslinje, vilken ihåliga kropp är an- ordnad att upphettas och/eller kylas eller sättas un- der vakuum, kan uppehållstiden för det för behandling avsedda materialet i den ihåliga kroppen avsevärt för- längas och materialet kan försättas i en oavbruten och mycket intensiv framåt- och återgâende rörelse medan det passerar från inloppet till utloppet. Som ett re- sultat härav regenereras oavbrutet värmeväxlingsytan och det för behandling avsedda materialet kan upphettas eller kylas intensivt vid kontakt med största möjliga yta. På detta sätt kan man uppnå effektiv torkning med upphettningsmedium av relativt låg temperatur. (1 40 449 598 Anordningen enligt uppfinningen innefat- tar en sluten, ihålig kropp, i vilken materialet behand- las, ett organ för inmatning materialet i nämnda ihåliga kropp och ett organ för utmatning av behandlat material ur den ihåliga kroppen liksom även organ för upphettning eller kylning av den ihåliga kroppens yttre ytor. Anord- ningen kännetecknas av att den ihåliga kroppen består av-två sektioner, av vilka den första utgöres av en trumma i form av en stympad kon eller stympad pyramid roterbart anordnad omkring sin horisontellt anordnade qmmetriaxel.Trummans sidoväggar och ändgavlar är fram- ställda av ett tätt material, exempelvis metallplât. I trummans inre mynnar ett rör avsett för inmatning av det för behandling avsedda materialet, vilket rör går genom trummans mindre ändgavel. I trummans större änd- gavel finns en öppning excentriskt anordnad i förhål- lande till nämnda symmetriaxel och vid denna öppning är den andra sektionen stelt förbunden, varigenom de båda sektionerna är roterbara med varandra. Den andra sektio- _ nen består av minst tre ihåliga, avlånga behandlings- kroppar, vilkas inre kommunicerar med varandra och vil- kas sidoväggar är framställda av tätt material, före- trädesvis metallplåt. De längsgående geometriska axlar- na hos dessa behandlingskroppar bildar tillsammans en sick-sack-linje eller liknande linje som skär ovannämn- da trummas geometriska symmetriaxel utanför trumman, vilken symmetriaxel också utgör den gemensamma rota- tionsaxeln för trumman och nämnda behandlingskroppar.

Det organ som är anordnat att tillföra upphettnings- eller kylmedium till behandlingskroppens ytterytor ut- göres, enligt ett annat kännetecken på anordningen en- ligt uppfinningen, av behandlingskroppen inneslutande höljen, genom vilka upphettnings- eller kylmedium kan bringas att strömma. Nämnda höljen är förbundna med var- andra exempelvis med hjälp av rör och försedda med in- lopp för upphettnings- eller kylmedium. Åtminstone ett av nämnda höljen är försett med ett rör för avledning av upphettnings- eller kylmedium, exempelvis kondensat.

Enligt en annan utföringsform består organet för upphett- ning av behandlingskroppen av en sluten, företrädesvis ï-“I 40 449 398 horisontellt anordnad cylindrisk behållare innehållande upphettningsmediet (företrädesvis vattenånga) eller kyl- mediet, i vilken behållare behandlingskroppen är roter- bart anordnad så, att upphettnings- eller kylmediet hindras från att tränga i behandlingskroppens hålighet.

Upphettnings- eller kyleffekten kan ökas med hjälp av ett organ anordnat att åstadkomma en ström av gasfor- migt upphettnings- eller kylmedium genom behandlings- krbppens hålighet i en riktning motsatt den, i vilken det behandlade materialet är avsett att matas genom be- handlingskroppen. É En annan föredragen utföringsform av an- ordningen enligt uppfinningen kännetecknas av organ för âstadkommande av vakuum i behandlingskroppens inre, varvid det för behandling avsedda materialet in- och utmatas genom cellslussar. _ ' De långsträckta behandlingskropparna kan vara prismatiska och ha polygonalt, exempelvis hexago- nalt tvärsnitt, men även kroppar med cirkulärt tvär- snitt kan användas. Enligt ett annat kännetecken på an- ordningen enligt uppfinningen finns organ för tillför- sei av upphettnings- eller kylmedium med inbördes olika temperaturer till de slutna utrymmena, som omger behand- lingstrumman och/eller behandlingskropparna.

Anordningens enligt uppfinningen använd- ningsområden och fördelar kan sammanfattas enligt föl- jande: I Kontinuerlig torkning av värmekänsliga, styckiga, granulära material med låg fukthalt och våta av lösningsmedel kan tack vare de specifikt stora vär- meöverföringsytorna och den gynnsamma värmeeffektivite- ten åstadkommas vid låg temperatur. Lösningsmedlet kan extraheras och återanvändas utan att miljöförorening uppstår. Enär torkutrymmet i behandlingskroppen är helt slutet elimineras risken för stoftbildning och följakt- ligen erfordras inget stoftfilter.

Anordningen kan med fördel användas även för förångning, exempelvis i de fall det efter extrak- tion av en förening bestående av ett fast material och en vätska (lösningsmedel) kvarstår avsevärda mängder 40 449 398 lösningsmedel i det extraherade, fasta materialet (exem- pelvis djurorgan, medicinalväxter) vilket lösningsmedel måste återutvinnas från det fasta materialet av ekono- miska och/eller miljöskyddsskäl. Detta kan åstadkommas med anordningen enligt uppfinningen kontinuerligt och i vakuum. Éörfarandet erbjuder följande huvudfördelar: - Ingen vattenförbrukning, enär ingen vat- tenånga avdestillerar.

- Sedan lösningsmedlet extraherats kan det fasta torra materialet utnyttjas utan någon speciell vidarebehandling, behöver icke belasta det allmänna av- loppssystemet eller orsaka miljöförorening.

- Mängden vattenånga som erfordras är upp- hettning utifrån av behandlingskroppen i anordningen en- ligt uppfinningen är ungefär hälften så stor som den som erfordras för de kända förångningsprocesserna, och detta beror icke endast på att värmeöverföringsytan är väsent- ligt större och värmeöverföringskoefficienten väsentligt högre än normalt utan också på att man icke behöver upp- hetta vatten. - Även kylvattensförbrukningen är lägre, maximalt hälften av vad som erfordras vid de hittills kända anordningarna för liknande ändamål, enär det bland annat icke föreligger något behov av att kondensera vat- tenånga som avgår tillsammans med lösningsmedelsångorna.

- Den elektriska energiförbrukningen är likaledes väsentligt mindre, ungefär en tredjedel av vad som erfordras i de hittills kända anordningarna för samma ändamål, vilka förbrukar en väsentlig mängd ener- gi för införing av suspensionen och de fasta bestånds- delarna i evaporatorerna.

- Det finns inget behov av att överföra materialet till en grötliknande massa och därefter av- vattna och torka denna i en separat anordning.

Som ett resultat av ovannämnda faktorer är det specifika utrymmesbehovet, invcstcrings- och driftskostnaderna för anordningen enligt uppfinningen väsentligt mindre än normalt.

Med anordningen enligt uppfinningen kan man åstadkomma preliminär avvattning genom kokning av 40 449 398 material med varierande konsistens, exempelvis biproduk- ter från slakthus och liknande, och partiellt avvattna fasta beståndsdelar på ett mycket gynnsamt sätt. För detta ändamål är det lämpligt att överföra materialet till grötliknande konsistens genom lämplig förbehand- ling.

Fördelarna med anordningen enligt uppfin- ningen för kokning beror i första hand på den ovannämn- da stora specifika värmeöverföringsytan och den gynnsam- ma värmeeffektiviteten. Anordningen har enkel konstruk- tión, dess utrymmesbehov är ringa och material häftar icke vid dess väggar. Anordningen är lätt att rengöra och investerings- och driftskostnader är gynnsammare än vad som är fallet i hittills kända anordningar för sam- maländamål.

: Anordningen enligt uppfinningen kan an- vändas inom livsmedelsindustrin, exempelvis för ekono- misk frysning av styckigt, mjukt material, såsom mjuka frukter eller djurorgan. Väsentliga fördelar represente- ras av den gynnsamma värmeöverföringskoefficienten, lättheten att rengöra apparaten och det faktum, att man tack vare den skonsamma behandlingen som möjliggöres med hjälp av anordningen kan frysa till och med känsli- ga; mjuka frukter utan att dessa skadas (den skonsamma behandlingen beror på att det för behandling avsedda ma- terialet glider framåt och åter inne i behandlingskrop- pen).

Anordningen enligt uppfinningen är dess- utom lämplig för ekonomisk kristallisation, exempelvis kontinuerlig framställning av övermättade lösningar ge- nom kylning eller upphettning och partiell kristalltill- växt. Tack vare den skonsamma materialbehandlingen var- ken krossas eller sammanklibbas kristallerna. Ingen se- dimentation förekommer i anordningen, ty kristallerna eller kristalluppslamningen befinner sig hela tiden i en framåt- och återgående glidande rörelse, som rengör ytorna. Tack vare den oavbrutna rörelsen uppträder ingen Övermättnad i närheten av kylytan och följaktligen behö- ver man icke räkna med kristallisation på dessa ytor.

Slutligen uppnås en mycket gynnsam värmeöverförings- 40 449 398 koefficient tack vare fassammanblandningen.

När man använder anordningen enligt före- .varande uppfinning för något av de ovan angivna ända- målen utgör den gynnsamma specifika värmeöverföringsfak- torn, den fullständigt slutna kontinuerliga processen, den höga driftssäkerheten, elimineringen av miljöprob- lem, tillfredsställandet av hygieniska krav och slutli- gen de låga investerings- och driftskostnaderna avsevär- da fördelar.

Uppfinningen skall i närmare detalj be- skrivas under hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka nâgra som exempel valda, föredragna utförings- former av anordningen enligt uppfinningen åskâdliggöres.

Sålunda visas i fig. 1 ett längsgâende_ vertikalsnitt genom en utföringsform av anordningen en- ligt uppfinningen lämplig för upphettning eller kylning under vakuum. Snittet är lagt utefter anordningens sym- "metriaxel.

I fig. 2 - 4 visas ett tvärsnitt utefter linjen A-A, B-B respektive C-C i fig. 1.

I fig. 5 visas en utföringsform av anord- ningen enligt uppfinningen, enligt vilken sektionerna kan vara slutna, upphettas till olika temperaturer och köras under vakuum. ' I fig. 6 visas en utföringsform av anord- ningen enligt uppfinningen som_kan kylas invändigt och/ eller utvändigt och upphettas invändigt.

I fig. 7 visas en utföringsform av anord- ningen enligt uppfinningen försedd-med en behållare för vätskeformigt kylmedium, som hålles i rörelse med hjälp av en pulsator. 7 I fig. 8 slutligen visas en utföringsform av anordningen enligt uppfinningen försedd med en sluten behållare för vattenånga. Denna utföringsform kan lämpli- gen köras under vakuum.

Såsom framgår av fig. 1 - 4 innefattar an- ordningen enligt uppfinningen en behandlingskropp 1 be- stående av två i serie med varandra förbundna sektioner I och II. Den första sektionen I innefattar två behand- lingstrummor i form av stympade koner med symmotriaxlar- kfl 40 449 3398 na koaxiellt och horisontellt anordnade. Den andra sek- tionen II innefattar fyra behandlingskroppar 3, 4, 5 och 6. Dessa är långsträckta ihåliga kroppar med regel- bunden hexagonal tvärsektion. Deras mantlar består av icke pcrforerad metallplåt. Behandlingstrumman 2 och behandllngskropparna 3, 4, 5 och 6 är stelt förbundna med varandra och har en gemensam, horisontell geomet- risk rotationsaxel x, som i figuren antydes med en streckpunkterad linje. Denna axel är samtidigt centrum- och rotationsaxel för den horisontellt anordnade be- handlingstrumman 2, dvs den gemensamma horisontella slängd- och rotationsaxeln för hela behandlingskroppen 1.

Trummans 2 mantel 9 och ändgavlar 7 och 8 består likaledes av icke perforerad metallplåt. De cirkelformiga ändgavlarna 7 och 8 är vertikalt anord- nade. I den mindre ändgavelns 7 centrum finns en cir- kelformig öppning 12, genom vilken en matarskruv 11 i en inmatningsanordning 10 inmatar för behandling avsett material i trummans 2 inre. Matarskruven är försedd en ihålig axel 13, i vars hålighet en roterande axel 14 är anordnad. Axelns 14 ände sticker in i trumman 2, där den uppbär armar 15, på vilkaskovlar16 är anordnade att rotera parallellt med och i närheten av mantelns 9 insida. Skovlarna 16 roterar i pilens wz riktning, som samtidigt representerar skovlarnas vinkelhastighet.' Skovlarna 16 roterar i en riktning motsatt den, i vil- ken behandlingskroppen 1 roterar. Dess rotationsrikt- ning och vinkelhastighet, som skiljer sig från vinkel- hastigheten mg betecknas med referenssymbolen ml. En drivanordning 17 vrider den ihåliga axeln 13 i matar- skruven 11 och en drivanordning 18 vrider axeln 14.

Matarskruven 11 är försedd med en verti- kalt anordnad, rörformig hylsa 61, vid vilken ett la- ger 19 är stelt förbundet. Ett roterande lager 20 är monterat på hylsans yttre. Det roterande lagret 20 är stelt förbundet med ändgaveln 7 på trumman 2 och kan följaktligen roteras tillsammans.

En fylltratt 21 är anordnad för inmatning av det för behandling avsedda materialet i hylsan 61 40 _ 10 _ 449 398 gehom en i denna befintlig öppning 25. En cellsluss 22 är anordnad över öppningen 25 roterbar omkring en axel 24, vilken i sin tur är ansluten till en drivanordning 23. Med hjälp av cellslussen 22 och matarskruven 11 in- matas vått, fast, grötliknande material, lösningar el- ler liknande i behandlingstrumman 2.

I den större ändgaveln 8 på trumman 2 finns en öppning 26. Denna har formen av en regelbun- den hexagon och är asymmetriskt anordnad i förhållande till axeln x så, att en spets på hexagonen ligger på ändgavelns 8 periferi (se fig. 2). öppningen 26 bör ic- ke vara större än högst hälften av den större ändga- velns 8 yta.

“ Mantlarnas 27, 28, 29 och 30 på behand- lingskropparna 3, 4, 5 respektive 6, vilka behandlings- kroppar tillsammans bildar anordningens andra sektion II, utgöres av icke perforerade plana plåtar lufttätt förenade med varandra. Utanför mantlarna 27, 28, 29 och finns dubbelmantlar 31, 32, 33 respektive 34, som på var och en av nämnda mantlar begränsar slutna, med var- andra förbundna utrymmen 35, 36, 37 respektive 38. Även manteln 9 på behandlingstrumman_2 är försedd med en dub- belmantel 62 som begränsar ett slutet utrymme 63. In- till varandra befintliga slutna utrymmen 63, 35, 36 och 38 kommunicerar med varandra medelst böjda rör 39 och utrymmena kan via ett inmatningsrör 42 fyllas med upp- hettnings- eller kylmedium eller kondensat. Detta medium avgår genom rören 43 och 44. På detta sätt kan det mate- rial som inmatas i trumman och behandlingskropparna 3 - 6 upphettas eller kylas till erforderlig temperatur med hjälp av värmeledning genom respektive mantlar.

Den sista behandlingskroppen 6 i den and- ra sektionen II slutar med en ring 48, genom vars öpp- ning 47 materialet uttömmes i utrymmet 45 i lådan 46.

Ringen 48 bildas av ett lager 40, som roterar tillsam- mans med behandlingskroppen 1. Det roterande lagret 40 uppbäres av ett annat lager 41, som är stationärt och stelt förbundet med lådans 46 sidovägg 49. öppningen 47 förändrar - såsom klart framgår av fig. 3 och 4 - sin kontur från polygonal till cirkulär. 40 _11_ 449 598 Röret 44 mynnar i en kanal 64 i lagret 41. Kanalen 64 är förbunden med en kanal 65 i lagret 41. Kanalen 64 i lagret 41 kan utgöras av ett längs- gående spår och kanalen 65 i lagret 40 kan vara ett tvärgående spår. När kanalerna 64 och 65 under lag- rets 40 rotation sammanfaller blir upphettnings- el- ler kylmediets passage fri mot det böjda röret 39, som mynnar i det slutna utrymmet 38. På samma sätt är åockså kanalerna 64 och 65 utbildade i lagren 20 och 19 på sidan om matarskruven 11. Detta möjliggör even- tuell inledning av upphettnings- eller kylmedium från sidan av behandlingstrumman 2.

Om så erfordras kan man också anordna en i figuren icke visad tillförsel för upphettnings- eller kylmedium till de slutna utrymmena 35 - 38.

Denna tillförsel innefattar separata inmatningsrör anordnade att rotera tillsammans med behandlingskrop- pen 1 och förbundna med vart och ett av nämnda slutna utrymmen. Härigenom kan man i dessa utrymmen införa upphettnings- eller kylmedium med varierande tempera- turer i de olika utrymmena och på detta sätt injuste- ra temperaturen i behandlingstrumman 2 och behandlings- kropparna 3, 4, 5 och 6 på optimala värden allt efter i vart enskilt fall föreliggande behov.

Lådan 46 har en annan sidovägg, nämli- gen den med 50 i fig. 1 betecknade, vilken ävenledes är vertikalt anordnad och parallell med sidoväggen 49.

Utrymmet 45 mellan sidoväggarna 49 och 50 är upptill tillslutet av locket 51. Från sistnämnda lock utgår en rörstuts 52 ovanför rotationsaxel x. Från utrymmets 45 nedre del utgår en nedåt riktad rörstuts 53 med en cell- sluss 54. Cellslusses 54 axel 55 är lagrad i lager i stutsens 53 väggar och vrides av drivanordningen 56.

Rörstutsen 52 är anordnad för avledning av ångor (vat- tenånga) som avgår under behandlingen i anordningen, och rörstutsen 53 är anordnad för uttömning av fast ma- terial, exempelvis kristalluppslamning.

I lådans 46 bortre vägg 50 är ett lager 59 anordnat centralt i förhållande till rotations- axeln x för en axel 58. Den inre änden på denna axel 40 _ 12 _ 449 398 58 sticker in i utrymmet 45, är stelt förbundet med lag- ret 40 via armar 57 som är antydda med streckade linjer i fig. 1. Axelns 58 yttre ände är förbunden med en driv- anordning 60. När följaktligen axeln 58 vrides av driv- anordningen 60 roterar hela behandlingskroppen 1. Rota- tionsriktningen och vinkelhastigheten ml markeras med en pil i fig. 1. Axeln 58 sammanfaller med den geomet- riska längdaxeln x. 2 Den första prismatiska behandlingskroppen 3 i den andra sektionen II är förbunden med öppningen 26 i behandlingstrummans 2 större ändgavel 8 på sådant sätt, att kroppens 3 geometriska längdaxel xl bildar en vinkel av dl med horisontalplanet och skär den gemensam- ma horisontella geometriska rotationsaxeln x utanför be- handlingstrumman 2. Nästa behandlingskropps 4 geometris- ka längdaxel X2 bildar en vinkel az med-horisontalpla- net. Den tredje prismatiska behandlingskroppens 5 geo- metriska längdaxel X3 bildar vinkel ag med horisontal- planet och den sista av de prismatiska behandlingskrop- parnas, nämligen behandlingskroppens 6 geometriska längdaxel skär horisontalplanet med en vinkel un, så att de geometriska längdaxlarna xl - xn tillsammans bil- dar en sick-sack-linje eller liknande linje och följ- aktligen även axlarna xz, X3 och xn skär rotationsaxeln x utanför behandlingstrumman 2. Följaktligen bildar de prismatiska behandlingskropparna 3, 4, 5 och 6 tillsam- mans en sågtandslinje och givetvis är deras håligheter sammanhängande till ett gemensamt inre hålrum.

Väggytorna i behandlingstrumman 2 och be- handlingskropparna 3 - 6, som kommer i direkt beröring med det för behandling avsedda materialet består av ett material, vid vilket det för behandling avsedda materia- let icke häftar. För ändamålet enligt uppfinningen läm- par sig en ytfilm av tetrafluoretenplast ("Teflon").

Cellslussarna 22 och 54 är utformade på sådant sätt, att vakuum kan upprätthållas i anordningen under dess rotation, under inmatning av det för behand- ling avsedda materialet och under utmatning av behand- _lat material. Enär vakuumanordningen och dess anslut- ning är av konventionellt slag åskådliggöres de icke i 40 _ ._ . 449 398 figuren.

Av i figuren ävenledes icke visade anord- ningar kan de stelt med trumman 2 förbundna behandlings- kropparna 3 - 6 lyftas eller sänkas vertikalt ur hori- sontalplanet med vinkeln B.

Anordningens enligt fig. 1 - 4 funktion skall nu beskrivas med hjälp av ett som exempel valt förfarande för kontinuerlig vakuumtorkning av styckigt granulärt fast material med låg fukthalt som är vått av lösningsmedel.

I Drivanordningarna 17, 18, 23, 56 och 60 inkopplas, varigenom cellslussarna och matarskruvarna igångsättes och behandlingskroppen 1 sâttes i rotation samtidigt som vakuum upprättas i behandlingskroppens hålighet. Ett material, exempelvis en vegetabilisk mas- sa innehållande bensen införes i pilens a riktning i fylltratten 21 och införes i behandlingstrumman 2 med hjälp av cellslussen 22 och inmatningsskruven 11. Upp- hettningsmedium, exempelvis vattenånga, inledes i de slutna utrymmena 38, 36, 35, 63 via röret 42 och tempe- raturen injusteras så, att materialet i den första sek- tionen I upphettas till ungefär 80°C. Genom att behand- lingstrumman 2 roterar i en riktning motsatt den, i vilken skovlarna 16 roterar, erhålles en intensiv och kontinuerlig sammanblandning av det värmebehandlade ma- terialet, så att en huvudmängd av de lösningsmedelsin- nehållande ångorna avgår från det fasta materialet re- dan i den första sektionen I. Materialet utmatas från behandlingstrumman 2 in i den första prismatiska behand- lingskroppen 3 i den andra sektionen II. Det utmatade materialet hålles vid en temperatur av 800C också i den andra sektionen II. Som ett resultat av rotationen med vinkelhastigheten m1 matas materialet framåt och bakåt i den andra sektionen II under det att det står i oav- bruten intensiv kontakt med de upphettade ytorna. Här- igenom rengöres också sistnämnda automatiskt och effektiv värmeöverföring upprätthålles på optimal nivå. I den andra sektionen II kvarstannar materialet i ungefär 15 - minuter, varunder det i materialet ingående lösnings- modlul uvdrivofl. 40 _14..

Det fasta materialets frammatning i be- handlingskroppen 1 antydes i figuren med pilarna a och ångornas strömning antydes med pilarna b. Såsom fram- går av fig. 1 avgår det behandlade fasta materialet nedåt genom rörstutsen 53 under det att ångorna avgår uppåt genom rörstutsen 52. Ångorna kan efter kondensa- tion återanvändas och även det nu lösningsmedelsfria materialet, som praktiskt taget till 100% består av fast material, kan utnyttjas för något nyttigt ända- mål.

Den i fig. 5 åskådliggjorda anordningen skiljer sig från den ovan beskrivna enligt fig. 1 - 4 endast i det att den är så konstruerad, att tempera- turen i behandlingstrumman 2 kan injusteras på ett an- nat värde än i behandlingskropparna 3 - 6. Man kan näm- ligen på ovan angivet sätt i det slutna utrymmet 63 som omger behandlingstrumman 2 genom ett rör 69 och via lagren 19 och 20 och ett rör 70 inleda upphettnings- eller kylmedium, vars temperatur givetvis kan skilja sig från temperaturen hos upphettnings- eller kylme- diet som införes i de slutna utrymmena 38, 37, 36 och via inmatningsröret 42. I den i fig. 5 visade utfö- ringsformen finns det ett ytterligare rör 66 i den ihåliga axeln 13. Detta sistnämnda rör går genom hela trumman 2 och dess ände är från den större ändgaveln 8 på trumman 2 försedd med hål. Röret 66 är lagrat i ett lager 67, vilket även har hål och roterar omkring röret 66. Lagret 67 är medelst ett rör 68 förbundet med det slutna utrymmet 63 omkring behandlingstrumman 2. Upphettnings- eller kylmediet (exempelvis konden- sat) som avgår från det slutna utrymmet 63, inströmmar i det roterande lagret 67 via röret 68, passerar genom lagrets 67 hål och vidare genom rörets 66 hål. Från det slutna utrymmet 35, som omger behandlingskroppen 3, går ett rör till den yttre änden av röret 66. På detta sätt kan också upphettnings- eller kylmediet (exempel- vis kondensat) som använts i den andra sektionen II uttömmas via röret 66. För övrigt är den i fig. 5 åskådliggjorda utföringsformen helt överensstämmande med den som visas i fig. 1 och en del i den ena som 40 _ 15 _ 449 598 överensstämmer med en del i den andra betecknas därför i båda fallen med en och samma referenssymbol.

Den i fig. 6 visade utföringsformen skil- jer sig från den som âskâdliggöres i fig. 1 dels genom att utmatningen av det använda kyl- eller upphettnings- mediet icke går via lagren och dels genom att lagren kan upphettas eller kylas även med luft som strömmar i en riktning motsatt den, i vilken det för behandling avsedda materialet rör sig genom behandlingskroppen 1.

I så fall inblâses luft med hjälp av en fläkt 71 genom en kylare 72 till utrymmet 45 via ett rör 73. Från ut- rymmet 45 strömmar den kalla luften in i den andra sek- tionen II i pilarnas c riktning, vidare genom en öpp- ning 74 och en uppsamlingskammare 75 anordnad omkring hylsan 61, varpå luften avgår genom en rörstuts 76.

Uppsamlingskammaren 75 innefattar en ändgavel 77 med ett lager 78 omkring sin periferi. Behandlingstrumman 2 roterar omkring detta lager 78 med en vinkelhastighet av ml. öppningen 74 befinner sig i ändgavelns 77 övre del. Ändgavelns 77 nedre del (under hylsan 61) består av tätt material. Kondensat som bildas i uppsamlings- kammaren 75 kan uttömmas genom ett rör 79. Även den i fig. 6 åskådliggjorda utfö- ringsformen innefattar ett rör (här betecknat med refe- renssiffran 80) som går genom den ihåliga axeln 13 ge- nom trumman 2. Vid rörets 80 ena ände är ett rör 81 an- slutet. Detta sistnämndasvarærmot avloppet 43 i fig. 1.

Följaktligen fungerar det som avlopp för det medium som passerar genom de slutna utrymmena 38, 37, 36, 35 och 63 och som användes för upphettning eller kylning uti- från av behandlingskroppens 1 hålighet. Sålunda avgår detta medium genom röret 80,och ett avloppsrör 82. I denna utföringsform vrides av drivanordningen 17 den ihåliga axeln 13 och därmed skovlarna 16 med en vinkel- hastighet av wg, under det att röret 80 är fästat vid don större ändgaveln 8 på trumman 2 och roterar med denna med en vinkelhastighet av ml. 7 7 Den i fig. 7 visade utföringsformen skil- jer sig från de övriga med avseende på kylmetoden. En- ligt denna utföringsform är behandlingskroppen 1 icke 40 _ 15 _ 449 398 försedd med dubbelmantlar och slutna utrymmen utan pla- cerad i en horisontellt anordnad cylindrisk behållare 83 anordnad för genomströmning av kylmediet, i vilket behandlingskroppen 1 är nedsänkt. Behållaren 83 är för- sedd med ett lock 84 och vertikalt anordnade, plana ändgavlar 85, 86. Det cylindriska höljet 61 är stelt förbundet med den främre ändgaveln 85. En enhet be- stående av ett lager 87 och en packbox är anordnad i den bortre ändgaveln 86. I enheten är ringen 48 (se även fig. 1) roterbart lagrad. Höljet 61 är fästat i och fört genom trummans 2 mindre ändgavel 7 via en li- kadan packbox 88. Lagret gör det möjligt för behand- lingskroppen 1 att rotera och packboxarna förhindrar att kylmedium 89 avgår från behållaren 83. Kylmedium 89 inmatas i behållaren 83 i den med pilen d antydda riktningen genom en rörstuts 90 och avgår från behål- laren 83 genom en rörstuts 91 som fungerar som brädd- avlopp.

För att öka kylningseffektiviteten finns en pulsator 94 i en stuts 93 som utgår från behållarens 83 undersida. Pulsatorn drives av en i figuren icke vi- sad drivanordning och utför alternerande rörelser, var- igenom också kylmediet försättes i'sâdana rörelser.

Pulsatorns amplitud kan injusteras. För övrigt är an- ordningen enligt fig. 7 identisk med den som åskådlig- göres i fig. 1 och en del i den ena av dessa figurer som överensstämmer med en del i den andra betecknas i båda fallen med en och samma referenssymbol. För över- skådlighets skull har cellslussarna uteslutits ur fig. 7.

Den i fig. 8 visade utföringsformen lik- nar utföringsformen enligt fig. 7. Skillnaden är endast att behandlingskroppen 1 - som även i detta fall icke är försedd med dubbla mantlar - är anordnad i ett vat- tenångutrymme i stället för i ett utrymme för kylmedium. Även denna utföringsform är omgiven av en sluten, cy- lindrisk behållare 95 som sluttar nedåt mot behandlings- trumman 2 i pilens e riktning. Höljet 61 är stelt för- bundet med behållarens 95 ena ändgavel 96 och behand- lingstrumman 2 är roterbart och lufttätt anordnad vid 40 _17- 449 398 höljet 61 med hjälp av en lager/packboxkombination 97. Även i den andra ändgaveln 101 på den cylindriska be- hållaren 95 finns det en ring- och packboxenhet, som här betecknas med referenssiffran 98 och som hindrar vattenånga från att avgå till utrymmet 45. Vattenângan tillföres genom stutsen 99 och strömmar i pilens f riktning. Inne i behållaren 95 finns vattenångans ström- ningsriktning förändrande skärmar 102 fästade på cy- linderväggen 101 och skjutande in i behållaren 95. Här- igenom uppnås optimal strömningsbana för upphettnings- mediet; Från behållarens 95 nedre del utgår en stuts 103 nedåt. Denna är avsedd för uttömning av kondensat.

Behållaren 95 är försedd med organ 104 för begränsning av trycket inne i behållaren och med en manometer 105.

För övrigt överensstämmer den i fig. 8 visade utförings- formen helt allmänt med den i fig. 1 åskådliggjorda.

Ett element i den ena som överensstämmer med ett ele- ment i den andra är i båda fallen betecknade med en och samma referenssymbol.

Uppfinningen är givetvis icke begränsad till de ovan beskrivna detaljerna utan den kan varie- ras och modifieras på många sätt utan att man därför överskrider de efterföljande kravens ram eller frångår uppfinningsidën. Sålunda kan exempelvis de roterande skovlarna 16 utelämnas och trumman 2 ha formen av en stympad pyramid i stället för en stympad kon.

Claims (10)

10 20 25 30 35 40 449 398 Patentkrav

1. Anordning för att genom upphettning eller kylning behandla vått, fast, i synnerhet gröt- liknande material, såsom uppslamningar, suspensioner och liknande, i synnerhet för avvattning i vakuum av styckigt, granulärt material med låg fukthalt som är vått av lösningsmedel; för preliminär avvattning av grötliknande material genom kokning; för frysning av fast material, i synnerhet frukt, djurorgan och för utvinning av det fasta materialet i lösningar genom kristallisation, vilken anordning innefattar en be- handlingskropp (1), en inmatningsanordning (10) för inmatning av det för behandling avsedda materialet i nämnda behandlingskropp (1), en anordning (54) för ut- matning av det behandlade materialet ur nämnda be- handlingskropp (1) och en anordning (35 - 38, 62, 83, 95) för âstadkommande av kontakt mellan upphettnings- eller kylmediet och behandlingskroppens (1) ytterytor, k ä n n e t e c k n a d a v att behandlingskroppen (1) är uppdelad i två sektioner (I, II), av vilka den första (I) innefattar en behandlingstrumma (2) i form av en stympad kon eller stympad pyramid, vars symmet- riaxel (x) är horisontellt eller nästan horisontellt anordnad, vilken behandlingstrumma (2) är roterbart anordnad omkring nämnda axel (x) och vars sidoväggar (9) och ändgavlar (7, 8) består av icke perforerat ma- terial, företrädesvis metallplât, varvid inmatningsan- ordningen (10) är förd genom trummans (2) mindre änd- gavel (7) och trummans (2) större ändgavel (8) är för- sedd med en öppning (26) anordnad excentriskt i för- hållande till symmetriaxeln (x), och den andra sektio- nen (II) är stelt förbunden vid nämnda öppning (26), så att sektionen ifråga är roterbar med trumman (2), vilken andra sektion (II) innefattar minst tre lång- sträckta, ihåliga, prismatiska behandlingskroppar (3 - 6), vilkas håligheter står i förbindelse med varandra och vilkas sidoväggar består av operforerat material, företrädesvis metallplât, varvid de längsgående symmet- riaxlarna (X1 - xn) i nämnda prismatiska kroppar (3 - 10 15 20 25 30 35 40 rf? _ 449 598 6) tillsammans bildar en sick-sack-linje eller liknande linje, som skär behandlingstrummans (2) symmetriaxel (x) utanför trumman (2), vilken symmetriaxel (x) är den gemensamma rotationsaxeln för behandlingstrumman (2) och de prismatiska behandlingskropparna (3 - 6).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d a v slutna utrymmen (63, 35 - 38), vilka är förbundna med varandra, exempelvis medelst rör (39) och anordnade omkring behandlingstrummans (2) och de prismatiska behandlingskropparnas (3 - 6) yttre ytor och försedda med in- (42, 69) och utlopp (43, 44) för upphettnings- eller kylmedium till respektive från åt- minstone ett av nämnda utrymmen.

3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d a V en företrädesvis horisontellt an- ordnad cylindrisk behållare (83, 95) inneslutande nämn- da behandlingskropp (1) och avsedd för upphettningsme- dium, företrädesvis vattenånga, eller kylmedium (89), varvid nämnda behandlingskropp (1) är roterbart anord- nad i nämnda cylindriska behållare (83, 95) så, att me- diet i den cylindriska behållaren hindras från att in- tränga i behandlingskroppen (1).

4. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v organ för inled- ning av gasformigt upphettnings- eller kylmedium genom behandlingskroppens (1) inre i en riktning (c) motsatt den, i vilken det under behandling stående materialet är avsett att matas genom behandlingskroppen (1); - vilket organ företrädesvis består av ett rör (73) som mynnar i behandlingskroppens (1) inre och en i röret inkopplad kylare (72) förbunden med en fläkt.

5. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att skovlar (16) är anordnade i närheten av behandlingstrummans (2) kon- formade inneryta; - vilka skovlar vrides av en drivanord- ning (18) i en riktning (mg) motsatt den, i vilken be- handlingstrumman (2) vrides, varvid skovlarna och trum- man dessutom vrides med olika vinkelhastigheter.

6. Anordning enligt något av föregående 10 15 20 25 30 35 40 449 398 krav, k ä n n e t e c k n a d a v ett organ för- bundet med behandlingskroppen (1) för åstadkommande av vakuum i behandlingskroppens hålighet, och inloppsor~ gan (10), företrädesvis en matarskruv (11) och en cell- sluss (22) för inmatning av för behandling avsett mate- rial i nämnda hålighet, och utloppsorgan (54) för ut- matning av behandlat material ur nämnda hålighet, var- vid nämnda inloppsorgan och utloppsorgan är anordnade att förhindra att luft införes i nämnda hålighet till- sammans med det in- respektive utmatade materialet,

7. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att den andra sektionen (II) består av åtminstone tre långsträckta, ihåliga, prismatiska kroppar (4 - 6) med polygonalt, företrädesvis hexagonalt tvärsnitt, vilka prismatiska kroppar är anordnade efter varandra i det under behand- ling i apparaten befintliga materialets avsedda fram- matningsriktning räknat, varvid de prismatiska kroppar- nas håligheter kommunicerar med varandra; - varvid den första av de prismatiska kropparna (3) är ansluten till behandlingstrumman (2) vid öppningen (26) i dess större ändgavel (8), vilken öppning (26) befinner sig omedelbart intill nämnda ändgavels periferi.

8. Anordning enligt något av krav 2 och 4 - 7, k ä n n e t e c k n a d a v ett statio- närt lager (41) vid behandlingskroppens (1) ena ände, företrädesvis vid dess uttömningsände, och ett annat roterande lager (40) inpassat i det förstnämnda, vilka lager (40, 41) under det roterbara lagrets (40) rota- tion periodiskt ingriper i varandra med hjälp av spår eller spår och hål, varigenom det bildas ett organ lämpligt för ledning av upphettnings- eller kylmedium, och ett rör (39) anordnat mellan nämnda roterande lager (40) och minst ett av nämnda slutna utrymmen (38) för vidare ledning av nämnda upphettnings- eller kylmedium.

9. Anordning enligt något av krav 2 och 4 - 8, k ä n n e t e c k n a d a v ett flertal organ för inledning av upphettnings- eller kylmedium med inbördes olika temperaturer i de slutna utrymmena 10 449 398 (63, 35 - 37) som omger behandlingstrumman (2) och/el- ler behandlingskropparna (3 - 6).

10. Anordning enligt något av krav 5 ~ 9, k ä n n e t e c k n a d a V blandningsskovlar (16) på armar (15) fästade på en drivanordnings (18) axel (14), vilken axel (14) är anordnad i en ihålig axel (13) i organet för inmatning i behandlingstrumman (2) av för behandling avsett material.