CS229281B1

CS229281B1 - Drying equipment especially for viscous fermentation products of microorganisms

Info

Publication number: CS229281B1
Application number: CS942382A
Authority: CS
Inventors: Premysl Judr Ing Krovak; Miroslav Ing Salvet
Original assignee: Krovak Premysl; Salvet Miroslav
Priority date: 1982-12-21
Filing date: 1982-12-21
Publication date: 1984-06-18

Abstract

Vynález se týká sušicího zařízení, zejména pro viskózní produkty fermentace mikroorganismů. Sestává z dutého kuželovitého rotoru s vodorovným dnem, který je v dolní části opatřen cirkulačními otvory a který se rozšiřuje směrem vzhůru. Rotor je uložen otočně ve vnější nádobě, uzavřené víkem, kterým je vedena hřídel rotoru, poháněná elektromotorem. Vnitřní stěna nádoby a kuželovitý plášť rotoru jsou stejně skoseny a tvoří úzký kuželovitý kanál, kterým sušicí se médium neustále cirkuluje. Horní část rotoru vytváří vodorovnou plošinu, ke které přiléhá lopatkový nástavec upevněný ve vakuu vnější nádoby. Zařízení se vyhřívá buď samovolně třecím teplem vznikajícím v úzkém cirkulačním kanálku při rychlém otáčení rotoru, nebo je opatřeno rozvodem horkého plynu. Sušicí zařízení dle vynálezu může pracovat buď jako samostatný přístroj, nebo může být adaptována na stávajícím zařízení typu míchadla. Příkladem je adaptace tohoto sušicího zařízení na bezlopatkové míchadlo nebo bezlopatkové čerpadlo. To přináší řadu ekonomických i technologických výhod, jako je úspora tepelné energie, víceúčelovost jednoho zařízení, zjednodušení celé výrobní linky, úspora investic, možnost zlepšit automatiku procesu apod.The invention relates to a drying device, in particular for viscous products of microbial fermentation. It consists of a hollow conical rotor with a horizontal bottom, which is provided with circulation holes in the lower part and which widens upwards. The rotor is rotatably mounted in an outer container, closed by a lid through which the rotor shaft, driven by an electric motor, is guided. The inner wall of the container and the conical shell of the rotor are equally beveled and form a narrow conical channel through which the drying medium constantly circulates. The upper part of the rotor forms a horizontal platform to which a blade attachment attached in the vacuum of the outer container adjoins. The device is heated either spontaneously by frictional heat generated in a narrow circulation channel during rapid rotation of the rotor, or is provided with a hot gas distribution. The drying device according to the invention can operate either as a stand-alone device or can be adapted to an existing stirrer-type device. An example is the adaptation of this drying device to a bladeless mixer or a bladeless pump. This brings a number of economic and technological advantages, such as thermal energy savings, multi-purposeness of one device, simplification of the entire production line, investment savings, the possibility of improving process automation, etc.

Description

Vynález se týká sušicího zařízení, zejména pro viskózní produkty fermentace mikroorganismů. Je výhodné též pro laboratorní účely, kdy je třeba rychle usušit laboratorní vzorky menších objemů, zejména těch, které mají konzistenci past nebo gelů.The invention relates to a drying apparatus, in particular for viscous fermentation products of microorganisms. It is also advantageous for laboratory purposes where it is necessary to quickly dry laboratory samples of smaller volumes, especially those having the consistency of pastes or gels.

Sušicí zařízení dle vynálezu může pracovat jako samostatný přístroj nebo může být v této formě adaptováno na jiný přístroj technologické linky, například na fermentační nebo míchací nádobu se stávajícím míchadlem.The drying device according to the invention may operate as a stand-alone apparatus or in this form may be adapted to another apparatus of the process line, for example a fermentation or mixing vessel with an existing stirrer.

K odstraňování vlhkosti z tekutého, zrnitého, nebo práškovitého materiálu se používá různých typů sušáren. Známé jsou fluidní sušičky biologického materiálu, rozprášením jeho kapiček [mlhy] do horkého vzduchu nebo jiného plynu, sušičky, kde se využívá styku sušeného materiálu s nosičem, který má velkou tepelnou kapacitu nebo sušárny, kde usušený materiál se zahřívá dotykem s teplými plochami, odkud je například seškrabován.Different types of driers are used to remove moisture from liquid, granular or powdered material. Fluid dryers of biological material are known, by spraying droplets thereof into hot air or other gas, a dryer utilizing the contact of the dried material with a carrier having a large heat capacity or driers where the dried material is heated by contact with the hot surfaces from is scraped for example.

Rozšířené jsou zejména fluidní a bubnové sušárny. Hlavní částí bubnové sušárny je otáčející se vyhřívaný válcový buben, například se skloněnou podélnou osou. Frekvenci otáčení bubnu lze měnit. Materiál se dávkuje od vyššího konce a rotací a působením vestavby v bubnu se suší a usušený vystupuje na dolním konci bubnu. Vyhřívání se provádí horkým plynem souproudně nebo protiproudně, nebo se vyhřívá nepřímo a páry se odvádějí výstupem, nebo se oba způsoby kombinují. Těchto sušáren se používá především k sušení sypkých materiálů, ale pomocí vestavby lze sušit i materiály pastovité a lepivé. Podobně pracují i sušičky, kde materiál se dopravuje pomocí nekonečnýchFluid and drum dryers are particularly widespread. The main part of the tumble dryer is a rotating heated cylindrical drum, for example with an inclined longitudinal axis. The rotational frequency of the drum can be changed. The material is dosed from the higher end and rotated, and by means of the installation in the drum it is dried and dried exits at the lower end of the drum. The heating is carried out with hot gas in parallel or countercurrent, or is indirectly heated and the vapors are discharged through the outlet, or both are combined. These dryers are mainly used for drying bulk materials, but pasty and sticky materials can also be dried by means of built-in. Dryers work similarly, where the material is transported by means of endless

Fluidní rozprašovací nebo sprayové sušárny jsou 'zařízení, ve kterých ,se sušící se, například tekutý viskózní materiál kontinuálně rozprašuje na jemnou mlhu pomocí speciálních trysek, dýz, nebo rotujících disků, klečových rotorů a podobně, umístěných v plášti, víku nebo dnu sušicí komory a mísí se zde s horkým plynem. Hotový produkt se odděluje od plynu v cyklónu a vypouští se v jeho spodní části.Fluid spray or spray driers are devices in which, for example, liquid viscous material is continuously sprayed onto a fine mist by means of special nozzles, nozzles, or rotating discs, cage rotors and the like, positioned in the jacket, lid or bottom of the drying chamber; it is mixed with hot gas. The finished product is separated from the gas in the cyclone and discharged at the bottom thereof.

Uvedené typy sušáren jsou nákladná a energeticky náročná zařízení. Vyžadují vždy samostatný zdroj tepelné energie a nehodí se zejména pro laboratorní práce, kdy je třeba rychle usušit na prášek malé objemy velmi viskózních pastovitých látek, jako je například biomasa, získaná při fermentacích mikroorganismů.These types of dryers are expensive and energy-intensive equipment. They always require a separate source of thermal energy and are not particularly suitable for laboratory work, where small volumes of very viscous paste-like substances such as biomass obtained during fermentation of microorganisms need to be dried quickly to powder.

Sušicí zařízení podle vynálezu je založeno na nové kombinaci bubnové a fluidní sušárny. Zejména u malých laboratorních sušiček (například průměr rotoru 50 mm, rychlost otáčení 10 000 ot/min) není třeba samostatného energetického zdroje pro vyhřívání zařízení. Potřebné teplo se získává samovolně rychlým otáčením rotoru, uloženého v nádobě.The drying device according to the invention is based on a new combination of a drum and a fluid drier. Especially for small laboratory dryers (eg rotor diameter 50 mm, rotation speed 10,000 rpm), no separate power source is needed to heat the device. The required heat is obtained spontaneously by rapidly rotating the rotor stored in the vessel.

Další výhodou zařízení podle vynálezu je, že může být adaptováno na výrobní linku a jako takové zabudováno například jako koncový díl každé chemické nebo biologické výrobní linky, jejímž výsledným produktem má být suchý prášek nebo granulát. Jedná se zejména o případy, kdy částí výrobní linky je míchací nádoba, chemický reaktor, fermentor apod., ve kterém se příslušné médium míchá vhodným míchadlem. Velmi dobře se dá sušicí zařízení adaptovat na bezlopatkové míchadlo nebo čerpadlo.A further advantage of the device according to the invention is that it can be adapted to the production line and as such incorporated, for example, as the end piece of any chemical or biological production line, the resulting product of which is a dry powder or granulate. This is particularly the case where part of the production line is a mixing vessel, a chemical reactor, a fermenter and the like in which the respective medium is mixed with a suitable stirrer. The dryer can be adapted very well to a bladeless mixer or pump.

V těchto případech může být sušicí zařízení podle vynálezu zabudováno přímo ve víku, například fermentační nádoby a jeho otáčející se část — rotor — může být vestavěna do horní části uvedeného bezlopatkového fermentačního míchadla.In such cases, the drying device according to the invention may be incorporated directly in the lid, for example a fermentation vessel and its rotating part - the rotor - may be incorporated in the upper part of said bladeless fermentation stirrer.

Tato adaptace zjednodušuje celou výrobní fermentační linku, neboť bezlopatkové míchadlo uvedeného typu přebírá postupně nebo současně více funkcí. Při fermentaci pracuje jako fermentační míchadlo ve fermentační nádobě, po skončení fermentace jako dávkovači čerpadlo, dodávající konečný tekutý produkt fermentace do sušicího zařízení a současně jako rotor sušicího zařízení podle vynálezu. Uvedených režimů se dosahuje zvyšováním nebo snižováním otáček takovéhoto míchadla.This adaptation simplifies the entire fermentation line as the bladeless agitator of this type assumes more or more functions sequentially. In fermentation, it works as a fermentation stirrer in the fermentation vessel, after the fermentation is completed as a metering pump, supplying the final liquid fermentation product to the drying apparatus and at the same time as the rotor of the drying apparatus of the invention. Said modes are achieved by increasing or decreasing the speed of such a stirrer.

To přináší i řadu ekonomických a technických výhod, oproti stávajícímu stavu techniky.This also brings a number of economic and technical advantages over the prior art.

Výhodou oproti fluidním nebo sprayovým sušárnám, které jsou značně náročné na spotřebu tepelné energie je dále to, že dodávka horkého vzduchu nemusí se dít nepřetržitě, ale jen v určitých časových intervalech. V takových případech horký vzduch má za úkol jednak udržovat zařízení na příslušné teplotě (například 150 až 160°Č)'a jednak vynášet usušené médium, které se nahromadilo v rotoru.Another advantage over fluid or spray driers, which are very demanding on the consumption of thermal energy, is that the supply of hot air does not have to take place continuously, but only at certain time intervals. In such cases, the hot air is intended both to maintain the device at an appropriate temperature (e.g. 150 to 160 ° C) and to carry out the dried medium that has accumulated in the rotor.

Proces dávkování média i horkého vzduchu do rotoru může být nejen periodický, ale i kontinuální a jsou na sobě nezávislé.The process of dosing the medium and the hot air into the rotor can be not only periodic, but also continuous and independent of each other.

Podstata sušicího zařízení podle vynálezu je, že rotor zařízení je dutý s vodorovným dnem a kuželovitým pláštěm opatřeným v dolní části cirkulačními otvory a rozšiřující se směrem vzhůru a je uložen otočně ve vnější nádobě uzavřené víkem, kterým je s výhodou vedena hnaná hřídel rotoru, přičemž vnitřní stěna nádoby a kuželovitý plášť rotoru jsou stejně skoseny a tvoří cirkulační kuželovitý kanálek pro sušící se médium a horní část pláště tvoří vodorovnou plošinu, ke které přiléhá lopatkový nástavec upevněný ve víku nádoby. Hřídel prochází buď víkem, nebo dnem vnější nádoby a je spojena s elektromotorem opatřeným regulátorem otáček.The essence of the drying device according to the invention is that the rotor of the device is hollow with a horizontal bottom and a conical shell provided with circulation openings at the bottom and extending upwardly and mounted rotatably in an outer container closed by a lid, preferably guided by the driven rotor shaft. the vessel wall and the tapered rotor housing are equally bevelled to form a circulating tapered duct for the drying medium, and the upper portion of the housing forms a horizontal platform adjoining the vane attachment mounted in the container lid. The shaft passes either through the lid or the bottom of the external vessel and is connected to an electric motor equipped with a speed regulator.

Vnější nádoba je upevněna například k základnímu rámu zařízení a má tvar komolého kužele obráceného menší základnou dolů, přičemž tomuto tvaru odpovídá i vněj229281 ší kuželovitý tvar pláště dutého rotoru rotujícího v nádobě.The outer vessel is attached, for example, to the base frame of the device and has the shape of a truncated cone facing the smaller base downwards, and the outer conical shape of the hollow rotor housing rotating in the vessel also corresponds to this shape.

Vnitřní kuželovitá stěna nádoby a vnější kuželovitá stěna pláště rotoru jsou uspořádány těsně u sebe, aby vytvářely úzkou mezeru podél celého obvodu pláště rotoru. Tato mezera má tvar kuželovitého rozšiřujícího se kanálku, kterým postupuje sušící se médium působením odstředivé síly směrem vzhůru. Vnitřní stěna pláště rotoru může mít rovněž tvar komolého kužele, ale postaveného opačně, to jest dolů svojí větší základnou.The inner conical wall of the vessel and the outer conical wall of the rotor housing are arranged closely together to form a narrow gap along the entire circumference of the rotor housing. This gap is in the form of a conical widening channel through which the drying medium moves upward by the centrifugal force. The inner wall of the rotor housing may also have a frustoconical shape, but built in the opposite direction, i.e. downwards by its larger base.

Řez stěnou pláště rotoru je tedy trojúhelník, postavený špicí dolů s výhodou rovnoramenný nebo rovnostranný tak, aby rotor vytvářel nahoře vodorovnou plošinu tvaru mezikruží.Thus, the cross section of the rotor jacket wall is a triangle, with the tip facing down, preferably isosceles or equilateral, so that the rotor forms a horizontal platform in the shape of an annulus at the top.

Lopatkový nástavec suvně uložený ve víku nebo v plášti nádoby má dvojí funkci: jednak funkci usměrňovat médium, které je vytlačováno kuželovitým kanálem vzhůru na horní vodorovnou plošinu otáčejícího se rotoru, směrem dovnitř rotoru a jednak médium seškrabovat, případně drtit. Podobnou funkci má i cirkulační kanálek, u kterého lze jeho šíři regulovat mírným vysunutím rotoru směrem dolů nebo nahoru vůči vnitřní stěně nádoby, ve které se rotor otáčí. Vybuzené třecí teplo je dále přímo úměrné frekvenci otáčení rotoru.The blade extension slidably mounted in the lid or container shell has a dual function: on the one hand, to direct the medium which is pushed upwards by the conical channel to the upper horizontal platform of the rotating rotor, and to scrape or crush the medium. A circulation duct has a similar function in which its width can be controlled by slightly extending the rotor downwards or upwards relative to the inner wall of the vessel in which the rotor is rotating. Furthermore, the frictional heat induced is directly proportional to the rotational speed of the rotor.

Pokud není sušicí zařízení vytápěno vlastním třecím teplem, může být .vnější nádoba sušicího zařízení opatřena rozvodem horkého plynu nebo vzduchu a regulátorem jeho teploty a množství. Teplý sušicí plyn potřebné teploty a množství je tímto rozvodem vytvořeným ve stěně, víku nebo dnu vnější nádoby dmýchán do mezery mezi rotorem a vnitřní stěnou nádoby. Tímto způsobem se celé zařízení vytápí a dále pomocí odcházejícího vzduchu se vynáší usušený produkt ven ze sušicího zařízení. Zařízení může být vyhříváno i jiným známým způsobem, a to zvenku nebo zevnitř. Například vnější nádoba může býti opatřena topným zařízením, s výhodou topným pláštěm, a tepelně izolačním krytem, zabraňujícím zchladnutí sušicího zařízení.If the drying device is not heated by its own frictional heat, the outer vessel of the drying device may be provided with hot gas or air distribution and a temperature and amount regulator. The hot drying gas of the required temperature and quantity is blown into the gap between the rotor and the inner wall of the vessel through this distribution formed in the wall, lid or bottom of the outer vessel. In this way, the entire plant is heated and further, the dried product is discharged out of the drying device via the exhaust air. The device may also be heated in another known manner, from the outside or inside. For example, the outer vessel may be provided with a heating device, preferably a heating jacket, and a heat insulating cover to prevent the drying device from cooling.

Dávkování média, zejména u malých laboratorních sušiček, se děje vstupním otvorem ve víku vnější nádoby, a to periodicky nebo kontinuálně.The dosing of the medium, especially for small laboratory dryers, takes place through the inlet opening in the lid of the outer container, periodically or continuously.

Pro zvýšení sušicího účinku může být vlhkost ze sušicího zařízení odsávána vývěvou (částečné vakuum v sušičce).To increase the drying effect, moisture from the drying device can be sucked out by a vacuum pump (partial vacuum in the dryer).

Dalším význakem vynálezu je, že sušicí zařízení může být adaptováno na míchadlo, které pracuje v míchací nádobě. Vnější nádoba je přitom zabudována ve víku míchací nádoby, ve které je uloženo rotující míchadlo, s výhodou tvaru dutého svislého válce s hnanou hřídelí, v jehož dnu je alespoň jeden otvor pro vstup média do rotoru, přičemž dutý rotor tvoří nástavbu míchadla.A further feature of the invention is that the drying device can be adapted to a stirrer operating in a mixing vessel. The outer vessel is incorporated in the lid of the mixing vessel in which the rotating agitator is mounted, preferably in the form of a hollow vertical cylinder with a driven shaft, in the bottom of which there is at least one opening for media inlet to the rotor.

Sušicí zařízení pracuje tak, že otáčením rotoru uvnitř nádoby dochází vlivem odstředivých sil k cirkulaci sušeného média v prostoru sušicího zařízení. Přitom médium vytváří tenký film mezi vyhřátými plochami, které tvoří kuželovitý kanálek, kterým vlivem otáčení rotoru je sušicí médium zvedáno vzhůru, odkud vstupuje na horní vodorovnou plošinu pláště rotoru a je dále usměrňováno lopatkovým nástavcem zpět do středu rotoru. Vlivem odstředivých sil klesá poté po vnitřní stěně pláště rotoru na dno rotoru a otvory v dolní části pláště rotoru se vrací zpět do paty kuželovitého kanálu. Při této cirkulaci se vytvořený film ohřívá na příslušnou teplotu stykem s vytápěnými plochami, případně horkým plynem a je neustále ve vřetenovitém pohybu směrem vzhůru (vně rotoru) nebo dolů (uvnitř rotoru). Přitom médium mění sušením svoji konzistenci z pastovité na práškovitou. Médium, které je již usušeno ve formě prášku, dostává se do vznosu a vystupuje výstupem, například ve víku vnější nádoby.The drying device operates in such a way that by rotating the rotor inside the vessel, centrifugal forces cause circulation of the dried medium in the space of the drying device. In this case, the medium forms a thin film between the heated surfaces which form a conical channel through which the drying medium is lifted upwards as a result of the rotation of the rotor, from which it enters the upper horizontal deck of the rotor housing and is further directed by the paddle back into the rotor. Due to centrifugal forces, it then sinks down the inner wall of the rotor casing to the bottom of the rotor and the holes in the lower part of the rotor casing return to the foot of the conical channel. In this circulation, the formed film is heated to the appropriate temperature by contact with the heated surfaces or the hot gas and is constantly in a spindle motion upwards (outside the rotor) or downwards (inside the rotor). In doing so, the medium changes its consistency from paste to powder by drying. The medium, which is already dried in the form of a powder, entrains and exits through an outlet, for example in the lid of the outer container.

Na přiloženém výkresu jsou schematicky zobrazeny příklady sušicího zařízení podle vynálezu. Obr. 1 znázorňuje zařízení v nárysu, obr. 2 stejné zařízení v půdorysném řezu A — A‘ a obr. 3 další alternativu tohoto zařízení v částečném nárysném řezu.The drawing shows schematically examples of a drying device according to the invention. Giant. 1 shows the device in front view, FIG. 2 shows the same device in plan view A-A ‘and FIG. 3 shows a further alternative of this device in partial sectional view.

Obr. 1 a obr. 2 znázorňuje samostatnou jednotku určenou pro práci v laboratoři, která nemá vedlejší zdroj tepla, ale ve které potřebné teplo samovolně vzniká jako třecí teplo mezi rotorem a vnější nádobou. Sušicí zařízení podle obr. 3 znázorňuje sušicí jednotku podle vynálezu zabudovanou ve víku fermentoru s bezlopatkovým míchaddlem.Giant. 1 and 2 show a separate unit for work in a laboratory that does not have a secondary heat source, but in which the required heat is spontaneously generated as frictional heat between the rotor and the external vessel. The drying apparatus of Fig. 3 shows a drying unit according to the invention incorporated in a fermenter lid with a bladeless stirrer.

Sušicí zařízení podle obr. 1 a 2, je určeno zejména pro sušení biomasy a velmi viskózních produktů fermentace mikroorganismů pastovité konzistence.The drying device according to FIGS. 1 and 2 is intended, in particular, for drying biomass and very viscous products of fermentation of pasty-like microorganisms.

Zařízení sestává z dutého rotoru 1, s kuželovitým pláštěm 3 a vodorovným dnem 2, který je opatřen v dolní části cirkulačními protilehlými otvory 4. Vnitřní stěna 18 a plášť 3 rotoru 1 jsou kuželovité a vytvářejí v horní části rotoru 1 vodorovnou plošinuThe device consists of a hollow rotor 1, with a conical casing 3 and a horizontal bottom 2, which is provided at the bottom with circulating opposite openings 4. The inner wall 18 and the casing 3 of the rotor 1 are conical and form a horizontal platform in the upper part of the rotor.

10. Ve dnu 2 je zafixována hřídel 14 rotoru 1 poháněná elektromotorem, který je opatřen plynulou regulací otáček a která prochází víkem 6. Mezi víkem 6 a hřídelí 14 je těsnicí kroužek 17.10. In the bottom 2 is fixed the shaft 14 of the rotor 1 driven by an electric motor, which is provided with continuous speed control and which passes through the cover 6. Between the cover 6 and the shaft 14 is a sealing ring 17.

Rotor 1 je uložen ve vnější nádobě 5 s vodorovným dnem 7, která má osu soustřednou s osou rotoru 1 a která je uzavřena víkem 6. Dno 7 může být opatřeno podložkou 15, která vymezuje výšku prostoru mezi dnem 2 a dnem 7 nádoby 5.The rotor 1 is housed in an outer container 5 with a horizontal bottom 7 having an axis concentric with the axis of the rotor 1 and closed by a lid 6. The bottom 7 may be provided with a washer 15 which defines the height of the space between bottom 2 and bottom 7 of the container 5.

Mezi vnitřní kuželovitou stěnou 8 nádoby 5 a vnější kuželovitou stěnou pláště 3 rotoru 1 je vytvořen úzký kuželovitý cirkulační kanálek 9, jehož šíři lze měnit posunem rotoru 1 směrem nahoru nebo dolů, vysouváním nebo zasouváním hřídele 14 do nádoby 5. Víkem 6 prochází dále trubice 12 pro přívod 'média do rotoru 1, která vyusťu8 je těsně u otáčejícího se hřídele 14. Víkem prochází rovněž trubice 13 pro odvod usušeného média ze zařízení, na kterou lze připojit i odsávací vývěvu s malým cyklónem pro zachycování konečného usušeného práškového média při kontinuálním provozu. Ve víku 8 je /dále suvně uložen lopatkový nástavec 11. Nádoba 5 je obklopena tepelně izolačním krytem 16, který vně obklopuje nádobu 5 a zabraňuje úniku tepla ze balúje na rotor 1 a odstředivou silou odstřizařízení.Between the inner conical wall 8 of the container 5 and the outer conical wall of the rotor housing 3, a narrow conical circulation duct 9 is formed, the width of which can be varied by moving the rotor 1 up or down, sliding or sliding the shaft 14 into the container. The tube 13 for conveying the dried medium from the apparatus, to which a small cyclone suction pump can also be connected, for receiving the final dried powder medium in continuous operation, also passes through the lid. A vane extension 11 is / is slidably mounted in the lid 8. The vessel 5 is surrounded by a heat insulating cover 16 which surrounds the vessel 5 outside and prevents heat leakage from the baloon onto the rotor 1 and the centrifugal force of the centrifuge.

Médium je periodicky nebo kontinuálně dávkováno do rotoru 1 přívodem 12, což je trubice, která vyúsťuje těsně u obvodu rotujícího hřídele 14 rotoru 1. Přímým stykem přiváděného, například pastovitého média, s otáčejícím se hřídelem 14 se médium nabaluje na rotor 1 a odstředivou silou odstřikuje na vnitřní kuželovitou stěnu 18 dutého rotoru 1, po které klesá ke dnu 2 a prochází otvory 4, do paty kanálu 9. Médium se vyhřívá třecím teplem následkem rychlého otáčení rotoru 1 v kanálu 9, kterým přitom postupuje vzhůru až k vodorovné plošině 10, kde lopatkovým nástavcem 11 je stíráno a usměrňováno opět do středu rotoru 1. Tento cirkulační proces se opakuje, pokud se médium neusuší na suchý prášek. Během této cirkulace se sušené médium zároveň drtí a v podobě prášku dostává do vznosu a poté odchází výstupem 13 z nádoby 5.The medium is metered periodically or continuously into the rotor 1 via an inlet 12, a tube which terminates close to the periphery of the rotating shaft 14 of the rotor 1. By direct contact of a feed, e.g. pasty medium, with the rotating shaft on the inner conical wall 18 of the hollow rotor 1, after which it sinks to the bottom 2 and passes through the openings 4, to the foot of the channel 9. The medium is heated by frictional heat as a result of rapid rotation of the rotor 1 in the channel 9. the blade 11 is wiped and directed again to the center of the rotor 1. This circulation process is repeated until the medium has dried to dry powder. During this circulation, the dried medium is simultaneously crushed and powdered and then exits through the outlet 13 of the vessel 5.

Na obr. 3 je znázorněna další alternativa sušicího zařízení podle vynálezu v částečném nárysném řezu, které je součástí fermentační nádoby a je zabudováno ve víku této nádoby, přičemž dutý rotor sušičky je nasazen na horní část těla fermentačního bezlopatkového míchadla, které je uloženo ve fermentační nádobě.Fig. 3 shows a further partial sectional view of a drying apparatus according to the invention which is part of a fermentation vessel and is incorporated in the lid of the vessel, the hollow rotor of the dryer being mounted on the upper body of a fermentation bladeless stirrer housed in the fermentation vessel .

Celé zařízení, ve kterém sušicí zařízení dle vynálezu je vestavěno, sestává z fermentační nádoby 30 se zaobleným dnem 31, jehož středem je vedena hnaná hřídel 24 fermentačního bezlopatkového míchadla 23, které má tvar svislého dutého válce se dnem 26 tvaru mezikruží, to jest se středovým vstupním otvorem 34. Bezlopatkové míchadlo 23 je k hřídeli 24 připevněno vzpěrou 27 a v horní části pláště míchadla 23 jsou výstupní otvory 29, kterými se rozstřikuje fermentační médium do prostoru nad hladinou média ve fermentační nádobě. Uvnitř nádoby 30 jsou dále zarážky 25.The entire apparatus in which the drying device according to the invention is incorporated consists of a fermentation vessel 30 with a rounded bottom 31, the center of which is guided by a driven shaft 24 of a fermentation-free bladder stirrer 23 having the shape of a vertical hollow cylinder. The bladeless stirrer 23 is attached to the shaft 24 by a strut 27 and at the top of the stirrer housing 23 there are outlet openings 29 through which the fermentation medium is sprayed into the space above the level of the medium in the fermentation vessel. Inside the container 30 there are further stops 25.

Víko 33 nádoby 30 přebírá funkci vnější nádoby 5 dle obr. 1 a 2, ve které se otáčí dutý rotor 1, jehož hrdlo 20 je nasazeno na horní část míchadla 23, jehož pootočením lze uzavřít i otvory 29. Mezí pláštěm 3 a vnitřní stěnou 22 víka 33 je kuželovitý kanálek 9, který v dolní části přechází ve vodorovnou štěrbinu vytvořenou mezi dnem 2 a dnem 21.The lid 33 of the container 30 takes over the function of the outer container 5 according to Figs. 1 and 2, in which the hollow rotor 1 rotates, the neck 20 of which is mounted on the upper part of the stirrer 23. The lid 33 is a conical channel 9, which in the lower part merges into a horizontal slot formed between the bottom 2 and the bottom 21.

Ve dnu 2 jsou vstupní otvory 12 pro přívod média na dno 2 rotoru 1 a cirkulační otvory 4 v plášti 3 rotoru 1, které mají stejnou funkci jak uvedeno v předešlém případě. Kanálek 9 je tvaru komolého kužele. Víko 33 je dále opatřeno přívodem 32 horkého sušicího vzduchu, který ústí do dutého prstencovitého rozvodu 28, jehož částí je i clona 19 a věnec trysek 35.In the bottom 2 there are inlet openings 12 for feeding the medium to the bottom 2 of the rotor 1 and circulation openings 4 in the rotor housing 3, which have the same function as mentioned in the previous case. The channel 9 is frustoconical. The lid 33 is further provided with a hot drying air inlet 32, which opens into a hollow annular manifold 28, including a shutter 19 and a nozzle ring 35.

V horní části víka 34 je dále upevněn suvný lopatkový nástavec 11 doléhající na vodorovnou plošinu 10 a středem víka 33 je vyveden výstup 13 usušeného práškového média ve vznosu sušícího plynu.Further, in the upper part of the lid 34, a sliding vane extension 11 is secured to the horizontal platform 10 and the outlet 13 of the dried powder medium in the flow of drying gas is led out through the center of the lid 33.

Sušicí zařízení zobrazené na obr. 3 pracuje následovně: Po skončení fermentace, během které otáčející se míchadlo 23 které je dolní částí ponořeno pod hladinou a jeho horní část vyčnívá nad hladinu a umožňuje dokonalou vzájemnou disperzi všech složek míchané směsi pod hladinou i rozstřikem výstupními otvory 29, se zvýší otáčky míchadla tak, aby tekuté médium uvnitř rotoru 1 vstupovalo otvory 12 až na dno 2 rotoru 1. První funkce této části, která se otáčí ve fermentoru je tedy funkcí míchadla; druhou funkcí této části je funkce čerpadla, které dávkuje po skončení fermentace vyfermentované médium na dno 2 rotoru 1. Třetí funkce této částí je funkce rotoru, který pracuje uvnitř sušicího zařízení podle vynálezu a ta je podobná jako v předešlém případě s tím rozdílem, že víko 33 se vyhřívá horkým vzduchem, který nejprve vstupuje do prstencovitého rozvodu 28, obchází clonu 19 a ústí věncem trysek 35 radiálně do prstencovité mezery 36 mezi vodorovnou plošinou 10 rotoru 1 a víkem 33. Médium je při cirkulaci vyhříváno a sušeno a mění svoji konzistenci z viskózní na pastovitou a v konečné fázi na práškovitou.The drying device shown in FIG. 3 operates as follows: After fermentation, during which the rotating stirrer 23, which is submerged below the surface and its upper part protrudes above the surface, allows all components of the mixed mixture to be completely dispersed under the surface and sprayed through the outlet holes 29 the speed of the agitator is increased so that the liquid medium inside the rotor 1 enters through the apertures 12 up to the bottom 2 of the rotor 1. The first function of this part which rotates in the fermenter is thus a function of the agitator; the second function of this part is the function of the pump which, after the fermentation is finished, dispenses the fermented medium to the bottom 2 of the rotor 1. The third function of this part is the function of the rotor operating within the drying device according to the invention and similar to the previous case. 33 is heated by hot air, which first enters the annular manifold 28, bypasses the orifice 19 and opens through a nozzle ring 35 radially into the annular gap 36 between the horizontal platform 10 of the rotor 1 and the lid 33. The medium is heated and dried during circulation to a pasty and ultimately to a pulverulent.

Při periodickém sušení nadávkuje se v určitých časových intervalech médium do prázdného rotoru 1 a nechá se zde zcela usušit a rozdrtit. Poté se zvýší množství dávkovaného vzduchu a výstupem 13 se rotor automaticky vyprázdní. Za výstupem 13 může být zařazen cyklón, ve kterém se oddělí konečný produkt od nosného vzduchu.During periodic drying, the medium is metered into the empty rotor 1 at certain time intervals and allowed to completely dry and crush. Thereafter, the amount of dosed air is increased and the rotor 13 is emptied automatically by the outlet 13. A cyclone can be placed downstream of the outlet 13 in which the final product is separated from the carrier air.

Při kontinuálním procesu sušení, při kterém dávkování média do rotoru 1 se děje nepřetržitě, překrývají se v sušicím zařízení současně dva procesy, které jsou analogické samostatným procesům v bubnové a fluidní sušičce. U média, které ještě nemá charakter viskózní kapaliny nebo pasty, převládá cirkulace média kolem vnitřní a vnější stěny rotoru 1, zatímco médium, které je rozdrcené a má charakter již usušeného lehkého prášku, dostává se do vznosu v horkém vzduchu, s kterým zároveň opouští zařízení výstupem 13. Rovněž dávkování horkého vzduchu do sušicího zařízení může být periodické nebo kontinuální.In a continuous drying process, in which the feeding of the medium to the rotor 1 takes place continuously, two processes in the drying apparatus overlap simultaneously, which are analogous to the separate processes in the tumble dryer and the fluid dryer. In the case of a medium which is not yet a viscous liquid or paste, the circulation of the medium prevails around the inner and outer walls of the rotor 1, while the medium, which is crushed and already dried in the form of light powder, floats in hot air. Also, the dosing of hot air into the drying device can be periodic or continuous.

Sušicí zařízení podle vynálezu lze využít buď jako samostatnou jednotku, nebo jako součást jiného technického zařízení nebo technologické linky, a to zejména v labora22 tořích chemického, potravinářského, farmakologického nebo krmivářského průmyslu, dále v bioinženýrství, ve fermentační tech9281 nice a rovněž i v zemědělství, například k sušení píce, krmivá a podobně.The drying device according to the invention can be used either as a stand-alone unit or as part of another technical device or process line, especially in laboratories 22 of the chemical, food, pharmacological or feed industries, bioengineering, fermentation technology and agriculture. for example, forage drying, feed and the like.

Claims

PREDME '

1. A drying device, in particular for viscous fermentation products of microorganisms with a heated rotating cylindrical rotor, means for supplying or dispensing and draining the medium and a paddle, by which the dried medium is removed from the rotor surface, characterized in that the rotor (1) is hollow with a horizontal bottom (2) and a conical shell (3) provided with circulation openings (4) at the bottom and extending upwardly and mounted rotatably in an outer container (5) closed by a lid [6], preferably driven the rotor shaft (14), wherein the inner wall (8j of the vessel (5j) and the conical rotor housing (3) are equally bevelled to form a circulating conical duct (9) for the drying medium, and the upper housing part (3) is horizontal a platform (10) adjoining the vane extension (11) mounted in the lid (6j of the container (5)).

VYNALEZU

Drying device according to Claim 1, characterized in that the outer vessel (5) is mounted in the lid (6j) of the mixing vessel (30) in which the rotating stirrer (23) of the hollow vertical cylinder with the driven shaft (24) is mounted. the bottom (26) of which is at least one opening (34) for the inlet of the medium into the rotor (1), the hollow rotor (11) forming the superstructure of the agitator (23).

Drying device according to Claims 1 and 2, characterized in that the vessel (5) or its lid (6) is provided with a hot gas or air distribution (28) and a temperature and quantity regulator.

Drying device according to Claims 1 and 2, characterized in that the vessel (5) is provided with a heating device, preferably a heating jacket and a heat-insulating cover (16).