ES2939608T3 - Aparato y procedimiento para secado por pulverización - Google Patents

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Thomas E Ackerman
Christopher W Barnes
Adam Bright
David C Huffman
Scott J Kocsis
Kristopher E Roskos
Peter Glenn R St
Brian K Smith
Joseph P Szczap
Michel R Thenin
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Spraying Systems Co
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Abstract

Un secador por aspersión electrostático para convertir líquido en polvo que incluye un cuerpo alargado que define una cámara de secado, un conjunto de boquilla de aspersión en un extremo de la cámara de secado y un alojamiento de elemento de filtro y una cámara de recolección de polvo en un extremo opuesto. Un revestimiento no metálico no estructural está dispuesto dentro del cuerpo alargado en relación espaciada con una superficie de pared interna para definir una zona de secado interna. El forro está soportado de forma liberable dentro del cuerpo para permitir la extracción y el reemplazo selectivos después de un uso particular. El cuerpo alargado ilustrado tiene una construcción modular que comprende una pluralidad de módulos, siendo al menos uno extraíble selectivamente y reemplazable para modificar la longitud de la cámara de secado para una aplicación de pulverización particular. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato y procedimiento para secado por pulverización
REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS
La presente solicitud de patente reivindica el beneficio de la solicitud de patente de EE. UU. n.° 62/250.318, presentada el 3 de noviembre de 2015.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere en general a secadores por pulverización, y más en particular a un aparato y procedimientos para secar por pulverización líquidos en forma de polvo seco.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El secado por pulverización es un proceso bien conocido y usado ampliamente en el que se pulverizan suspensiones densas líquidas en una cámara de secado en la que se introduce aire calentado para secar el líquido en polvo. La suspensión densa comúnmente incluye un líquido, tal como agua, un ingrediente, tal como un alimento, sabor o producto farmacéutico, y un vehículo. Durante el proceso de secado, el líquido se elimina dejando el ingrediente en forma de polvo encapsulado dentro del vehículo. El secado por pulverización también se usa para producir polvos que no requieren encapsulación, tales como diversos productos alimenticios, aditivos y productos químicos.
Los sistemas de secado por pulverización comúnmente tienen una construcción relativamente masiva, que tiene torres de secado que pueden alcanzar varios pisos de altura. El propio equipo no solo es una inversión de capital sustancial, la instalación en la que se usa debe tener un tamaño y diseño suficientes para alojar dicho equipo. Los requisitos de calentamiento para el medio de secado también pueden ser costosos.
Aunque es deseable el uso de boquillas de pulverización electrostática para generar partículas cargadas eléctricamente que facilitan un secado más rápido, debido a la construcción en gran parte de acero de dichos sistemas secadores pulverizadores, el líquido cargado electrostáticamente puede cargar los componentes del sistema de manera que, en particular si no se conecta a tierra intencionalmente, pueden impedir el funcionamiento de los controles eléctricos e interrumpir el funcionamiento, lo que da como resultado la descarga de líquido sin carga que no se seca de acuerdo con las especificaciones.
Aunque es conocido formar la cámara de secado de secadores por pulverización electrostática de un material no metálico para aislar mejor el sistema del líquido cargado eléctricamente, las partículas se pueden adherir y acumular en las paredes de la cámara de secado, lo que requiere una limpieza que lleva mucho tiempo y que interrumpe el uso del sistema. Además, el polvo secado muy fino dentro de la atmósfera de aire de calentamiento en la cámara de secado puede crear una peligrosa condición explosiva a partir de una chispa inadvertida o un mal funcionamiento de la boquilla de pulverización electrostática u otros componentes del sistema.
Dichos sistemas secadores por pulverización también deben poder funcionar para secar por pulverización diferentes formas de suspensiones densas líquidas. En la industria de los saborizantes, por ejemplo, puede ser necesario hacer funcionar el sistema con un ingrediente saborizante de cítrico en un ciclo, mientras que se usa un ingrediente saborizante de café en el siguiente funcionamiento. El material de sabor residual que se adhiere a las paredes de la cámara de secado puede contaminar el gusto de los productos procesados posteriormente. En el área farmacéutica, por supuesto, es imperativo que los ciclos sucesivos de productos farmacéuticos no tengan contaminación cruzada. Los sistemas secadores por pulverización existentes han carecido además de versatilidad fácil. A veces es deseable ejecutar lotes más pequeños de un producto para secar que no requiera la utilización de todo el sistema de secado grande. Además, puede ser deseable alterar la manera en que el material se pulveriza y se seca en el sistema para aplicaciones particulares. Todavía en otro procesamiento, puede ser deseable que las partículas finas se aglomeren durante el secado para facilitar mejor el uso final, tal como cuando se disuelve más rápido en los líquidos con los que se usa. Sin embargo, los pulverizadores existentes no se prestan a una modificación fácil para adaptarse a dichos cambios en los requisitos de procesamiento.
Además, los secadores por pulverización tienden a generar partículas muy finas que pueden permanecer en el aire en el gas de secado que sale del sistema secador y que se deben filtrar del gas que sale del sistema. Dicho material particulado fino puede obstruir rápidamente los filtros, impidiendo el funcionamiento eficiente del secador y requiriendo una limpieza frecuente de los filtros. Los secadores por pulverización existentes también han utilizado comúnmente separación ciclónica compleja y disposiciones de filtros para retirar material particulado suspendido en el aire. Dicho equipo es costoso y necesita un mantenimiento y una limpieza costosos.
El documento US8939388 divulga procedimientos y aparatos para secar por pulverización un producto líquido en un polvo secado sin aplicar calor, incluyendo: formar una suspensión densa que incluye un disolvente líquido, un vehículo y un ingrediente activo; aplicar una carga electrostática a la suspensión densa; atomizar la suspensión densa cargada para producir una pluralidad de partículas húmedas cargadas electrostáticamente; suspender las partículas húmedas cargadas electrostáticamente durante un tiempo suficiente para permitir que las fuerzas repulsivas inducidas por la carga electrostática sobre al menos algunas partículas húmedas provoquen que al menos que algunas de dichas partículas se dividan en subpartículas húmedas; y continuar la etapa de suspensión, sin la presencia de ningún fluido de secado calentado, durante un tiempo suficiente para eliminar una cantidad suficiente del disolvente líquido dentro de la mayoría de las partículas húmedas para dejar una pluralidad de partículas secas (el polvo), conteniendo cada partícula seca el ingrediente activo encapsulado dentro del vehículo.
El documento US4809442 divulga un proceso de secado por pulverización y el aparato para el mismo, en el que una cámara de secado por pulverización se forma por una membrana porosa termorresistente. Dicha membrana porosa permite la separación rápida de un gas de descarga y un polvo producido y en consecuencia, la recuperación total del polvo producido desde la cámara de secado por pulverización. Por lo tanto, no se produce falta de uniformidad en la composición del producto; la limpieza y purga de polvo fino adherido se pueden realizar de forma rápida y fácil incluso en cambios de producto frecuentes inevitables con un sistema de producción de menor calidad y mayor cantidad; como resultado, se puede producir un polvo fino de mayor calidad y mayor pureza.
El documento US3011543 divulga un secador por pulverización.
OBJETIVOS Y SUMARIO DE LA INVENCIÓN
De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona un sistema de secado por pulverización que tiene todos los rasgos característicos expuestos en la reivindicación 1 de las reivindicaciones adjuntas.
De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento de secado por pulverización electrostática de líquido que tiene todas las etapas expuestas en la reivindicación 12 de las reivindicaciones adjuntas.
Es un objetivo de la presente invención proporcionar un sistema secador por pulverización adaptado para un funcionamiento más eficiente y versátil.
Otro objetivo es proporcionar un sistema secador por pulverización electrostática como se caracteriza anteriormente que es de tamaño relativamente pequeño y de funcionamiento más fiable.
Todavía otro objetivo es proporcionar un sistema secador por pulverización electrostática que tiene una altura relativamente pequeña y se pueda instalar y hacer funcionar en localizaciones sin requisitos de construcción o techo especiales.
Otro objetivo es proporcionar un sistema secador por pulverización electrostática del tipo anterior que es eficaz para secar por pulverización diferentes lotes de productos sin contaminación cruzada.
Aún otro objetivo es proporcionar un sistema secador por pulverización electrostática del tipo anterior que es fácilmente modificable, tanto en tamaño como en técnicas de procesamiento, para aplicaciones de secado particulares.
Otro objetivo es proporcionar un sistema secador por pulverización electrostática que pueda funcionar para secar polvos de manera que permita que las partículas finas se aglomeren en una forma que facilite mejor su uso posterior.
Todavía otro objetivo es proporcionar un sistema secador por pulverización electrostática que puede funcionar eficazmente con menores requisitos de calentamiento y por lo tanto, de forma más económica. Un objetivo relacionado es proporcionar un sistema secador por pulverización de dicho tipo que pueda funcionar para secar eficazmente compuestos sensibles a la temperatura.
Otro objetivo es proporcionar un sistema secador por pulverización electrostática modular en el que se puedan utilizar selectivamente módulos para requisitos de secado de capacidad diferente y que se preste a la reparación, mantenimiento y sustitución de módulos sin detener el funcionamiento del sistema secador por pulverización.
Aún otro objetivo es proporcionar un sistema secador por pulverización electrostática del tipo anterior que es menos susceptible a fallas eléctricas y explosiones peligrosas de polvo fino y la atmósfera de calentamiento dentro de la cámara de secado del sistema. Un objetivo relacionado es proporcionar un control para dicho sistema secador por pulverización que es eficaz para monitorizar y controlar posibles fallas eléctricas del sistema.
Otro objetivo es proporcionar un sistema secador por pulverización de dicho tipo que tiene un sistema de filtro para retirar de forma más eficaz y eficiente el material particulado suspendido en el aire del gas de secado que sale del secador y con menores requisitos de mantenimiento.
Otro objetivo es proporcionar un sistema secador por pulverización como se caracteriza anteriormente en el que el sistema de filtro de gas de secado incluye medios para retirar de forma automática y más eficazmente la acumulación de material particulado en los filtros.
Todavía otro objetivo es proporcionar dicho sistema secador por pulverización electrostática que es de construcción relativamente sencilla y se presta a una fabricación económica.
Otros objetivos y ventajas de la invención serán evidentes tras leer la siguiente descripción detallada y con referencia a los dibujos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
la figura 1 es una vista en alzado lateral de la torre de procesamiento de polvo del sistema secador por pulverización ilustrado;
la fig. 2 es una sección vertical de la torre de procesamiento de polvo mostrada en la fig. 1;
la fig. 3 es una perspectiva despiezada de la torre de procesamiento de polvo ilustrada;
la fig. 3A es una vista en planta de un revestimiento impermeable flexible no ensamblado que utilizable con la torre de procesamiento de polvo ilustrada;
la fig. 3B es una vista en planta de un modo de realización alternativo de un revestimiento similar al mostrado en la fig. A1 pero hecho de un material filtrante permeable;
la fig. 3C es una vista en planta de otro modo de realización alternativo de revestimiento, en este caso hecho en parte de un material impermeable y en parte de un material filtrante permeable, utilizable con la torre de procesamiento de polvo ilustrada;
la fig. 3D es una vista en planta de otro modo de realización alternativo de revestimiento, en este caso hecho de un material rígido no conductor impermeable, utilizable con la torre de procesamiento de polvo ilustrada;
la fig. 4 es una vista superior ampliada de la tapa o cierre superior de la torre de procesamiento de polvo ilustrada con una boquilla de pulverización electrostática soportada centralmente en ella;
la fig. 5 es una vista lateral del conjunto de boquilla de pulverización y tapa superior mostrado en la fig. 4;
la fig. 6 es una sección vertical ampliada del conjunto de boquilla de pulverización electrostática ilustrado;
la fig. 7 es una sección fragmentaria ampliada del cabezal de soporte de boquilla del conjunto de boquilla de pulverización electrostática ilustrado;
la fig. 8 es una sección fragmentaria ampliada del extremo de descarga del conjunto de boquilla de pulverización electrostática ilustrado;
la fig. 8A es una sección parcial, similar a la fig. 8, que muestra el conjunto de boquilla de pulverización con la punta de pulverización de descarga alterada para facilitar la pulverización de líquidos más viscosos;
la fig. 9 es una sección transversal del conjunto de boquilla de pulverización electrostática ilustrada tomada en la línea 9-9 de la fig. 8;
la fig. 10 es una sección fragmentaria ampliada del cono de recogida de polvo y el alojamiento de elemento de filtro de la torre de procesamiento de polvo ilustrada;
la fig. 10A es una perspectiva despiezada del cono de recogida de polvo y el alojamiento de elemento de filtro mostrados en la fig. 10;
la fig. 11 es una vista en alzado lateral, en sección parcial, de un modo de realización alternativo del alojamiento de elemento de filtro para su uso con la torre de procesamiento de polvo ilustrada;
la fig. 11A es una sección fragmentaria ampliada de uno de los filtros del alojamiento de filtro mostrado en la fig. 11, que muestra un dispositivo de limpieza de filtro de pulso de gas inverso del mismo en un estado inoperativo;
la fig. 11B es una sección fragmentaria ampliada, similar a la fig. 11A, que muestra el dispositivo de limpieza de filtro de aire de pulso de gas inverso en una condición en funcionamiento;
la fig. 12 es una vista en alzado lateral de un modo de realización alternativo de un alojamiento de elemento de filtro y una cámara de recogida de polvo;
la fig. 12A es una vista en planta superior del alojamiento de elemento de filtro y la cámara de recogida de polvo mostrada en la fig. 12;
la fig. 12B es una vista en sección parcial ampliada del alojamiento de elemento de filtro y la cámara de recogida de polvo mostrada en la fig. 12;
la fig. 12C es una perspectiva despiezada del alojamiento de elemento de filtro y una cámara impelente de dirección de aire corriente arriba asociada mostrada en la fig. 12;
la fig. 13 es una sección fragmentaria que muestra la disposición de fijación para asegurar la cubierta superior a la cámara de secado con un conjunto de anillo separador de revestimiento superior asociado;
la fig. 13A es una sección fragmentaria, similar a la fig. 12, pero que muestra la disposición de fijación para asegurar la cámara de secado al cono de recogida de polvo con un conjunto de anillo separador de revestimiento inferior asociado;
la fig. 14 es una vista fragmentaria ampliada de uno de los fijadores ilustrados;
la fig. 15 es un esquema del sistema secador por pulverización ilustrado;
la fig. 15A es un esquema de un modo de realización alternativo de un secador por pulverización que puede funcionar para el enfriamiento por pulverización de corrientes de flujo fundidas en partículas solidificadas;
la fig. 16 es una sección fragmentaria que muestra la bomba de suministro de fluido y su motor de accionamiento asociado para el sistema de secado por pulverización ilustrado;
la fig. 16A es una sección vertical de la bomba de suministro de fluido ilustrada soportada dentro de un alojamiento no conductor exterior;
la fig. 17 es una vista superior ampliada del revestimiento aislante ilustrado y su conjunto de soporte de anillo separador;
la fig. 18 es una vista superior ampliada, similar a la fig. 17, pero que muestra un conjunto de anillo separador que soporta un revestimiento aislante de menor diámetro;
la fig. 19 es una vista en alzado lateral ampliada de la tapa superior de la torre de procesamiento de polvo ilustrada que soporta una pluralidad de conjuntos de boquillas de pulverización electrostática;
la fig. 20 es una vista superior de la tapa superior mostrada en la fig. 19;
la fig. 21 es una sección vertical de la torre de procesamiento de polvo ilustrada, modificada para soportar la boquilla de pulverización electrostática centralmente contigua a una parte inferior de la cámara de secado de la misma para la dirección ascendente del líquido pulverizado para el secado;
la fig. 22 es una vista en alzado lateral diagramática del soporte de montaje inferior del conjunto de boquilla de pulverización electrostática mostrado en la fig. 21;
la fig. 23 es una vista superior del conjunto de boquilla de pulverización electrostática y el soporte de montaje inferior mostrado en la fig. 22;
La fig. 24 es una sección ampliada de una de las varillas de soporte para el soporte de montaje inferior de boquilla de pulverización mostrado en las figs. 22 y 23;
la fig. 25 es un gráfico que muestra configuraciones alternativas para el sistema de secado de polvo ilustrativo; la fig. 25A es un esquema de un modo de realización alternativo de un sistema secador por pulverización en el que se introduce gas nitrógeno reciente en la línea de recirculación de gas del sistema;
la fig. 25B es un esquema de otro modo de realización alternativo de un sistema secador por pulverización que utiliza un conjunto de separador ciclónico/bolsa de filtro para filtrar material particulado de una corriente de gas de secado recirculante;
la fig. 25C es un modo de realización alternativo, similar a la fig. 25B, en el que las partículas finas secas separadas en el separador ciclónico se reintroducen en la cámara de secado;
la fig. 25d es otro modo de realización alternativo del sistema secador por pulverización que tiene una pluralidad de filtros de lecho fluido para filtrar material particulado del gas de secado recirculante;
la fig. 26 es un diagrama de flujo de un procedimiento de funcionamiento de un procedimiento de recuperación de fallas de generador de voltaje para su uso en un sistema secador por pulverización electrostática de acuerdo con la divulgación;
la fig. 27 es un diagrama de flujo para un procedimiento de modulación de un ancho de pulso en una boquilla de pulverización electrostática para su uso en un sistema secador por pulverización electrostática de acuerdo con la divulgación;
la fig. 28 es una representación esquemática de vista superior de un sistema secador por pulverización modular que tiene una pluralidad de torres de procesamiento de polvo;
la fig. 29 es una vista en planta frontal del sistema secador por pulverización modular mostrado en la fig. 28; y la fig. 30 es una vista superior del sistema secador por pulverización modular, similar a la fig. 28, pero que tiene torres de procesamiento de polvo adicionales.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS MODOS DE REALIZACIÓN PREFERENTES
En referencia ahora más en particular a los dibujos, se muestra un sistema de secado por pulverización ilustrativo 10 de acuerdo con la invención que incluye una torre de procesamiento 11 que comprende una cámara de secado 12 en forma de estructura cilíndrica vertical, una disposición de cierre superior en forma de una cubierta o tapa 14 para la cámara de secado 12 que tiene una entrada de aire de calentamiento 15 y un conjunto de boquilla de pulverización de líquido 16, y un dispositivo de cierre inferior en forma de cono de recogida de polvo 18 soportado en la parte inferior de la cámara de secado 12, un alojamiento de elemento de filtro 19 a través del que se extiende el cono de recogida de polvo 18 que tiene una salida de escape de aire de calentamiento 20 y una cámara de recogida de polvo inferior 21. La cámara de secado 12, el cono de recogida 18, el alojamiento de elemento de filtro 19 y la cámara de recogida de polvo 21 están todos hechos preferentemente de acero inoxidable. La cubierta superior 14 está hecha preferentemente de plástico u otro material no conductor y en este caso soporta centralmente el conjunto de boquilla de pulverización 16. La entrada de aire de calentamiento ilustrada 15 se orienta para dirigir aire caliente hacia el interior de la cámara de secado 12 en una dirección de remolino tangencial. Un armazón 24 soporta la torre de procesamiento 11 en posición vertical.
De acuerdo con un aspecto importante de este modo de realización, el conjunto de boquilla de pulverización 16, como se representa mejor en las figs. 6-9, es un conjunto de boquilla de pulverización electrostática asistida por aire presurizado para dirigir una pulverización de partículas cargadas electrostáticamente a la cámara de secado 12 para un secado rápido y eficiente de suspensiones densas líquidas en la forma de polvo deseada. El conjunto de boquilla de pulverización ilustrado 16, que puede ser de un tipo divulgado en la solicitud internacional PCT/US2014/056728, incluye un cabezal de soporte de boquilla 31, un cilindro o cuerpo de boquilla alargado 32 que se extiende corriente abajo desde el cabezal 31 y un conjunto de punta de pulverización de descarga 34 en un extremo corriente abajo del cuerpo de boquilla alargado 32. El cabezal 31 en este caso está hecho de plástico u otro material no conductor y formado con un paso de entrada de líquido radial 36 que recibe y se comunica con un accesorio de entrada de líquido 38 para acoplarse a una línea de suministro 131 que se comunica con un suministro de líquido. Se entenderá que el líquido de suministro puede ser cualquiera de una variedad de suspensiones densas o líquidos similares que se pueden secar en forma de polvo, incluyendo suspensiones densas líquidas que tienen un disolvente, tal como agua, un ingrediente deseado, tal como un saborizante, un alimento, un producto farmacéutico, o similar, y un vehículo de modo que tras secarse en forma de polvo, el ingrediente deseado se encapsula dentro del vehículo como es conocido en la técnica. También se pueden usar otras formas de suspensiones densas incluyendo líquidos que no incluyen un vehículo o que requieren la encapsulación de los productos secos.
El cabezal de soporte de boquilla 31 en este caso se forma además con un paso de entrada de atomización de aire presurizado radial 39 corriente abajo de dicho paso de entrada de líquido 36 que recibe y se comunica con un accesorio de entrada de aire 40 acoplado a un suministro de gas presurizado adecuado. El cabezal 31 también tiene un paso radial 41 corriente arriba del paso de entrada de líquido 36 que recibe un accesorio 42 para asegurar un cable de alto voltaje 44 conectado a una fuente de alto voltaje y que tiene un extremo 44a que se extiende dentro del paso 41 en relación de contacto eléctrico contigua con un electrodo 48 soportado axialmente dentro del cabezal 31 y que se extiende corriente abajo del paso de entrada de líquido 36.
Para permitir el paso de líquido a través del cabezal 31, el electrodo 48 se forma con un paso axial interno 49 que se comunica con el paso de entrada de líquido 36 y se extiende corriente abajo a través del electrodo 48. El electrodo 48 se forma con una pluralidad de pasos radiales 50 que se comunican entre el paso de entrada de líquido 36 y el paso axial interno 49. El electrodo ilustrado 48 tiene un buje radial que se extiende hacia afuera corriente abajo 51 encajado dentro de un avellanado del cabezal 31 con una junta tórica de sellado 52 interpuesta entre ellos.
El cuerpo alargado 32 está en forma de un miembro de cuerpo cilíndrico exterior 55 hecho de plástico u otro material no conductor adecuado, que tiene un extremo corriente arriba 55a acoplado de forma roscada dentro de un orificio roscado del cabezal 31 con una junta tórica de sellado 56 interpuesta entre el miembro de cuerpo cilíndrico 55 y el cabezal 31. Un tubo de alimentación de líquido 58, hecho de acero inoxidable u otro metal eléctricamente conductor, se extiende axialmente a través del miembro de cuerpo cilíndrico externo 55 para definir un paso de flujo de líquido 59 para comunicar líquido entre el paso de líquido de electrodo axial 49 y el conjunto de punta de pulverización de descarga 34 y para definir un paso de aire de atomización anular 60 entre el tubo de alimentación de líquido 58 y el miembro de cuerpo cilíndrico externo 55. Un extremo corriente arriba del tubo de alimentación de líquido 58 que sobresale por encima del extremo de entrada roscado 55a del cuerpo de boquilla cilíndrico exterior 55 encaja dentro de un orificio cilíndrico de abertura hacia abajo 65 en el buje de electrodo 51 en relación de conducción eléctrica. Con el electrodo 48 cargado por el cable de alto voltaje 44, se verá que la alimentación de líquido al paso de entrada 36 se cargará eléctricamente durante su recorrido a través del paso de electrodo 49 y el tubo de alimentación de líquido 58 a lo largo de toda la longitud del cuerpo de boquilla alargado 32. El gas presurizado en este caso se comunica a través del paso de entrada de aire radial 39 alrededor del extremo corriente arriba del tubo de alimentación de líquido 58 y a continuación al paso de aire anular 60 entre el tubo de alimentación de líquido 58 y el miembro de cuerpo cilíndrico externo 55.
El tubo de alimentación de líquido 58 se dispone en relación de contacto eléctrico con el electrodo 48 para cargar eléctricamente de forma eficiente líquido a lo largo de su paso desde el cabezal 31 y a través del miembro de cuerpo de boquilla alargado 32 al conjunto de punta de pulverización de descarga 34. Con ese fin, el conjunto de punta de pulverización de descarga 34 incluye una punta de pulverización 70 que tiene una sección cilíndrica corriente arriba 71 en relación circundante a un extremo corriente abajo del tubo de alimentación de líquido 58 con una junta tórica de sellado 72 interpuesta entre ellos. La punta de pulverización 70 incluye una sección intermedia cónica o ahusada hacia adentro 74 y una sección de parte delantera cilíndrica corriente abajo 76 que define un paso de flujo cilíndrico 75 y un orificio de descarga de líquido 78 de la punta de pulverización 70. La punta de pulverización 70 en este caso tiene un reborde de retención radial segmentado 78 que se extiende hacia fuera de la sección cilíndrica corriente arriba 71 que define una pluralidad de pasos de aire 77, como será evidente.
Para canalizar líquido desde el tubo de alimentación 58 hacia y a través de la punta de pulverización 70 mientras se continúa cargando electrostáticamente el líquido a medida que se dirige a través de la punta de pulverización 70, una unidad de pasador eléctricamente conductora 80 se soporta dentro de la punta de pulverización 70 en relación eléctricamente conductora contigua a el extremo corriente abajo del tubo de alimentación 58. La unidad de pasador 80 en este caso comprende una sección de buje cilíndrica corriente arriba 81 formada con una sección de pared cónica corriente abajo 82 soportada dentro de la sección cónica intermedia 74 de la punta de pulverización 70. La sección de buje cilíndrica 81 se forma con una pluralidad de conductos de flujo de líquido radiales espaciados circunferencialmente 83 (fig. 8) que se comunican entre el tubo de alimentación de líquido 58 y la sección de paso de punta de pulverización cilíndrica 75. Se verá que la unidad de pasador eléctricamente conductora 80, cuando se asienta dentro de la punta de pulverización 70, soporta físicamente en relación contigua el extremo corriente abajo del tubo de alimentación de líquido 58.
Para concentrar la carga eléctrica en el líquido que se descarga desde la punta de pulverización, la unidad de pasador 80 tiene un pasador de electrodo central que se extiende hacia abajo 84 soportado en relación concéntrica con el paso de punta de pulverización 75, de modo que el orificio de descarga de líquido 78 está dispuesto anularmente alrededor del pasador de electrodo 84. El pasador de electrodo 84 tiene un extremo puntiagudo gradualmente ahusado que se extiende una distancia, tal como entre aproximadamente % y A pulgada, más allá del orificio de descarga de punta de pulverización anular 78. El contacto incrementado del líquido alrededor del pasador de electrodo saliente 84 cuando sale de la punta de pulverización 70 potencia además la concentración de la carga en el líquido de descarga para una descomposición y distribución de partículas de líquido potenciadas.
De forma alternativa, como se representa en la fig. 8A, cuando se pulverizan líquidos más viscosos, el conjunto de punta de pulverización de descarga 34 puede tener una sección de buje 81, similar a lo descrito anteriormente, pero sin el pasador de electrodo central que se extiende hacia abajo 84. Esta disposición proporciona un paso más libre del líquido más viscoso a través de la punta de pulverización, mientras que la carga electrostática para el líquido de descarga todavía potencia la descomposición de líquido para un secado más eficiente de dichos líquidos viscosos.
El conjunto de punta de pulverización de descarga 34 incluye además una tapa de aire o gas 90 dispuesta alrededor de la punta de pulverización 70 que define un paso de aire de atomización anular 91 alrededor de la punta de pulverización 70 y que retiene la punta de pulverización 70, la unidad de pasador 80 y el tubo de alimentación de líquido 58 en relación conductora ensamblada entre sí. La tapa de aire 90 en este caso define una sección de paso de flujo de aire presurizado cónica 91a alrededor del extremo corriente abajo de la punta de pulverización 70 que se comunica por medio de los pasos de aire espaciados circunferencialmente 77 en el reborde de retención de punta de pulverización 78 con el paso de aire anular 60 entre el tubo de alimentación de líquido 58 y el miembro de cuerpo cilíndrico exterior 55 para dirigir una corriente de descarga de gas o aire presurizado a través de un orificio de descarga anular 93 alrededor de la parte delantera de punta de pulverización 76 y descargar líquido desde el orificio de descarga de líquido de punta de pulverización 78. Para retener los componentes internos de la boquilla de pulverización en relación ensamblada, la tapa de aire 90 tiene un extremo cilíndrico corriente arriba 95 en acoplamiento roscado alrededor de un extremo roscado exterior corriente abajo del miembro cilíndrico exterior 55. La tapa de aire 90 tiene un escariado 96 que recibe y soporta el reborde radial segmentado 78 de la punta de pulverización 70 para soportar la punta de pulverización 70 y por lo tanto, la unidad de pasador 80 y el tubo de alimentación de líquido 58 en relación de conducción eléctrica con el electrodo corriente arriba 48.
El conjunto de boquilla de pulverización 16 puede funcionar para descargar una pulverización de partículas de líquido cargadas electrostáticamente en la cámara de secado 12. En la práctica, se ha descubierto que el conjunto de boquilla de pulverización electrostática 16 ilustrado puede funcionar para producir gotitas de partículas de líquido extremadamente finas, tales como del orden de 70 micrómetros de diámetro. Como se hará evidente, debido a la descomposición y la naturaleza repelente de dichas partículas de pulverización de líquido finas y el gas de secado calentado introducido en la cámara de secado, tanto desde la entrada de aire de calentamiento 15 como desde el conjunto de boquilla de pulverización asistida por aire 16, las partículas de líquido son susceptibles de secado rápido y eficiente en forma de partícula fina. Se entenderá que aunque se ha descubierto que el conjunto de boquilla de pulverización electrostática ilustrado 16 tiene una utilidad particular en relación con la presente invención, se podrían usar otros sistemas y boquillas de pulverización electrostática, incluyendo boquillas de pulverización rotatoria hidráulicas electrostáticas y boquillas de pulverización electrostática de baja presión y gran volumen de tipos conocidos.
De acuerdo con la invención, la cámara de secado 12 tiene un revestimiento aislante no metálico interno 100 dispuesto en relación espaciada concéntrica con respecto a la superficie de pared interior 12a de la cámara de secado 12 en el que se descargan las partículas de pulverización de líquido cargadas electrostáticamente del conjunto de boquilla de pulverización 16. Como se representa en la fig. 2, el revestimiento tiene un diámetro d menor que el diámetro interno di de la cámara de secado 12 para proporcionar un espaciado de aire aislante 101, preferentemente de al menos aproximadamente 5 cm (aproximadamente 2 pulgadas), con la superficie de pared exterior 12a de la cámara de secado 12, pero se pueden usar otras dimensiones. En este modo de realización, el revestimiento 100 no es estructural preferentemente está hecho de un material plástico flexible impermeable 100a (figs. 3 y 3A). De forma alternativa, como será evidente, puede estar hecho de un material no conductor impermeable rígido 100c (fig. 3D), un material filtrante permeable 100b (fig. 3B), o en parte un material impermeable 100a y en parte un material filtrante permeable 100b (fig. 3C).
De acuerdo con la invención, la torre de procesamiento 11 tiene una construcción ensamblada de desconexión rápida que facilita el ensamblaje y el montaje del revestimiento anular 100 en relación eléctricamente aislada con la pared externa de la cámara de secado 12. Con este fin, el revestimiento aislante anular 100 se soporta en extremos opuestos por respectivos conjuntos de anillos separadores superior e inferior 104 (figs. 1, 3, 13, 13A, 14 y 17). Cada conjunto de anillo 104 en este caso incluye un anillo separador cilíndrico interno 105 al que se une un extremo del revestimiento 100 y una pluralidad de pernos separadores espaciados circunferencialmente no conductores, de polipropileno u otro plástico 106 fijados en relación radial extendida hacia afuera al anillo separador 105. En el modo de realización ilustrado, el extremo superior del revestimiento 100 se pliega sobre la parte superior del anillo separador 105 del conjunto de anillo superior 104 y se fija al mismo por una junta de goma configurada en U anular 108 situada sobre el extremo plegado del revestimiento 100 y el anillo separador 105 (fig. 13). El extremo inferior del revestimiento 100 está orientado de forma similar alrededor de la parte inferior del anillo separador 105 del conjunto de anillo inferior 104 y asegurado al mismo por una junta de goma similar 108 (fig. 13). También se soportan las juntas de goma similares 108 en los extremos internos opuestos de los anillos separadores cilíndricos 105 de los conjuntos de anillos 104 para proteger el revestimiento 100 de daños por los bordes expuestos de los anillos separadores 105.
Para asegurar cada conjunto de anillo separador 104 dentro de la cámara de secado 12, se fija un respectivo anillo de montaje 110, por ejemplo por soldadura, a un lado externo de la cámara de secado 12. Los tornillos de montaje de acero inoxidable 111 se extienden a través de aberturas alineadas en el anillo de montaje 110 y la pared externa de la cámara de secado 12 para acoplarse de forma roscada en los pernos separadores aislantes 106. En este caso, se proporciona una junta tórica de goma 112 alrededor del extremo de cada perno separador 106 para sellar la pared interior de la cámara de secado 12, y una arandela de sellado unida con neopreno 114 se dispone alrededor del cabezal de cada tornillo de retención 111.
Para asegurar la cubierta superior de cámara de secado 14 en su lugar en la cámara de secado 12 en relación sellada con el conjunto de anillo separador superior 104, una matriz anular 120 (figs. 1 y 2) de los conjuntos de pestillo liberable espaciados 121 se aseguran al anillo de montaje 110 (figs. 13-14) en localizaciones espaciadas circunferencialmente entre los pernos separadores 106. Los conjuntos de pestillo 121 pueden ser de un tipo conocido que tiene un gancho de tracción que se extiende hacia arriba 122 que se puede situar sobre un borde marginal superior de la cubierta 14 y se baja a una posición bloqueada como consecuencia de un movimiento pivotante hacia abajo de un brazo de pestillo 124 a una posición de enganche para retener la cubierta superior 14 contra la junta en forma de U 108 alrededor del borde superior del anillo separador 105 y una junta en forma de U anular de gran diámetro similar 126 alrededor de un borde superior de la cámara de secado cilíndrica 12. Los conjuntos de pestillo 121 se pueden desenganchar fácilmente por movimiento pivotante inverso de los ganchos de pestillo 124 para mover los ganchos de tracción 122 hacia arriba y hacia afuera para permitir la retirada de la cubierta superior 14 cuando sea necesario. Se proporciona una matriz anular similar 120a de conjuntos de pestillo 121 alrededor de un anillo de montaje 110 contiguo a la parte inferior de la cámara de secado 12, en este caso que tiene ganchos de tracción 124 situados hacia abajo en una relación superpuesta con un reborde que se extiende hacia afuera 129 del cono de recogida 18 para reteniendo el reborde 129 del cono de recogida 18 en relación sellada con juntas de goma 108, 126 alrededor del borde inferior del anillo separador 105 y el borde cilíndrico inferior de la cámara de secado 12 (fig. 13A). Se entenderá que para aplicaciones particulares, el revestimiento 100, las juntas tóricas y otras juntas de sellado 108,126 pueden o no estar hechos de materiales que cumplan con la FDA.
Durante el funcionamiento del conjunto de boquilla de pulverización electrostática 16, el líquido suministrado al conjunto de boquilla de pulverización electrostática 16 desde un suministro de líquido, que en este caso es un depósito de sujeción de líquido 130 como se representa en la fig. 15, se dirige por el conjunto de boquilla de pulverización electrostática 16 a una zona de secado eficaz 127 definida por el revestimiento anular 100. El líquido se suministra desde el depósito de sujeción de suministro de líquido 130 a través de una línea de suministro o administración de líquido 131 conectada al accesorio de entrada de líquido 38 del conjunto de boquilla de pulverización 16 por medio de una bomba 132, que preferentemente es una bomba dosificadora peristáltica que tiene un sistema de rodillos de dirección de líquido que puede funcionar de manera convencional. La bomba dosificadora peristáltica 132 en este caso, como se representa en la fig. 16A, comprende tres rodillos de bomba eléctricamente aislados de plástico 33 dentro de un alojamiento de bomba de plástico 37. La línea de suministro o administración de líquido 131 en este caso es una tubería blindada eléctricamente, y la cámara de secado de acero inoxidable 12 preferentemente se conecta a tierra por una línea de conexión a tierra aprobada a través del armazón de soporte 24 al que se asegura con contacto de metal a metal.
Un controlador electrónico 133 se conecta de forma funcional a los diversos accionadores y dispositivos eléctricos o electrónicos del sistema secador por pulverización electrostática tales como un motor eléctrico 134, la bomba 132, el conjunto de boquilla de pulverización de líquido 16, un generador de alto voltaje que proporciona voltaje eléctrico al cable de alto voltaje 44, y otros, y funciona para controlar su funcionamiento. Aunque se muestra un solo controlador, se debe apreciar que se puede usar una disposición de controlador distribuido que incluye más de un controlador. Como se muestra, el controlador 133 se puede hacer funcionar en respuesta a un programa tal como un controlador lógico programable. Las diversas conexiones operativas entre el controlador 133 y los diversos otros componentes del sistema se omiten en la fig. 15 para mayor claridad.
De acuerdo con otro aspecto del presente modo de realización, la bomba 132 se hace funcionar por el motor eléctrico 134 (fig. 16) dispuesto en una relación eléctricamente aislada con la bomba 132 y la línea de suministro de líquido 131 que acopla la bomba 132 al conjunto de boquilla de pulverización 16, para evitar una carga eléctrica al motor 134 del líquido cargado electrostáticamente por el conjunto de boquilla de pulverización 16. Con ese fin, el motor de accionamiento 134 tiene un eje de salida 135 acoplado a un eje de accionamiento de cabezal de bomba 136 por un segmento de accionamiento eléctricamente no conductor 138, tal como hecho de nailon rígido, que aísla la bomba 132 del motor de accionamiento eléctrico 134. El segmento de accionamiento no conductor 138 en el modo de realización ilustrado tiene un diámetro de aproximadamente 3,8 cm (aproximadamente 1,5 pulgadas) y una longitud axial de aproximadamente 12,7 cm (aproximadamente 5 pulgadas). El eje de accionamiento de motor eléctrico 135 en este caso lleva una placa de unión 139 que se fija al segmento de accionamiento no conductor 138 por tornillos 141. De forma similar, el eje de accionamiento de cabezal de bomba 136 lleva una placa de unión 140 fijada por tornillos 141 al extremo opuesto del segmento de accionamiento no conductor 138.
Un generador de voltaje electrostático 222 se conecta eléctricamente al conjunto de boquilla 16 por medio de una línea eléctrica 224 para proporcionar un voltaje que carga electrostáticamente las gotitas de líquido pulverizadas. En el modo de realización ilustrado, la línea eléctrica 224 incluye un elemento de resistencia variable 226, que es opcional y que se puede ajustar de forma manual o automática para controlar el voltaje y la corriente proporcionados al conjunto de boquilla de pulverización 16. Un cable de conexión a tierra opcional 228 también se conecta eléctricamente entre la línea de suministro de líquido 131 y una conexión a tierra 232. El cable de conexión a tierra 228 incluye una resistencia variable 230 que se puede ajustar de forma manual o automática para controlar un voltaje que está presente en el fluido. En el modo de realización ilustrado, el cable de conexión a tierra se coloca antes de la bomba 132 para controlar el estado de carga eléctrica del fluido proporcionado al sistema. El sistema puede incluir además sensores que comunican el estado cargado del fluido al controlador 133 de modo que el sistema pueda monitorizar automáticamente y controlar selectivamente el estado de carga del líquido controlando la resistencia de la resistencia de puesta a tierra variable 230 para purgar la carga de la línea de líquido en el sistema.
El motor de accionamiento 134, que también está debidamente conectado a tierra, en este caso se soporta dentro de un alojamiento de montaje de motor de plástico no conductor 144. El depósito de sujeción de líquido ilustrado 130 se soporta en una báscula de líquido 145 para permitir monitorizar la cantidad de líquido en el depósito 130, y se proporciona una barrera de aislamiento eléctrico 146 entre el lado inferior del depósito de sujeción de líquido 130 y la báscula 145. Se entenderá que, en lugar de la bomba peristáltica 132, se podrían usar recipientes a presión de plástico y otros tipos de bombas y sistemas de administración de líquido que se pueden aislar eléctricamente de su sistema de funcionamiento eléctrico.
El gas presurizado dirigido al accesorio de entrada de aire de atomización 18 del conjunto de boquilla de pulverización 16 en este caso se origina en un suministro de nitrógeno a granel 150 que se comunica con el accesorio de entrada de aire de atomización 18 del conjunto de boquilla de pulverización 16 por medio de una línea de suministro de gas 151 (fig. 15). Se proporciona un calentador de gas 152 en la línea de suministro 151 para permitir que se suministre gas nitrógeno inerte seco al conjunto de boquilla de pulverización 16 a una temperatura y presión controladas. Se entenderá que aunque el nitrógeno se describe como el gas de atomización en relación con el presente modo de realización, se podrían usar otros gases inertes, o se podrían usar otros gases con aire siempre que el nivel de oxígeno dentro de la cámara de secado se mantenga por debajo de un nivel que crearía una atmósfera de combustión con las partículas de polvo seco dentro de la cámara de secado que se puede encender a partir de una chispa u otra falla eléctrica del conjunto de boquilla de pulverización electrostática u otros elementos controlados electrónicamente del sistema de secado.
De acuerdo con otro aspecto importante del presente modo de realización, el gas de atomización de nitrógeno calentado suministrado al conjunto de boquilla de pulverización 16 y dirigido a la cámara de secado 12 como consecuencia de la atomización del líquido que se pulveriza en la cámara de secado 12 se recircula continuamente a través de la cámara de secado 12 como medio de secado. Como se entenderá con referencia adicional a la fig. 15, el gas de secado introducido en la cámara de secado 12 tanto desde la entrada de gas de secado 15 como desde el conjunto de boquilla de pulverización 16 circulará a lo largo de la cámara de secado 12 secando de forma eficiente las partículas de líquido cargadas electrostáticamente pulverizadas. en la cámara de secado 12 en forma de polvo. El polvo secado migrará a través del cono de recogida de polvo 18 hacia la cámara de recogida de polvo 21, donde se puede retirar por medios apropiados, manualmente o bien por otros medios automatizados.
El cono de recogida de polvo ilustrado 18, como se representa mejor en las figs. 10 y 10A, tiene una sección cilíndrica superior 155, una sección intermedia cónica hacia adentro 156 y una sección de administración de polvo cilíndrica inferior 158 que se extiende centralmente a través del alojamiento de elemento de filtro 19 para canalizar polvo secado en la cámara de recogida de polvo 21. El alojamiento de elemento de filtro 19 en este caso tiene un par de filtros HEPA anulares apilados verticalmente 160 montados en una relación espaciada hacia afuera circundante con las secciones inferiores del cono de recogida de polvo 18. El cono de recogida de polvo ilustrado 18 tiene un reborde radial que se extiende hacia afuera 161 entre sus extremos situados sobre el filtro superior 160 en el alojamiento de elemento de filtro 19 con un cierre anular 162 interpuesto entre el reborde radial 161 y el alojamiento de elemento de filtro 19. Aunque la mayor parte del polvo secado caerá hacia abajo a través del cono de recogida 18 hacia la cámara de recogida de polvo 19, solo las partículas más finas permanecerán atrapadas en el gas de secado a medida que migra hacia arriba alrededor de las secciones inferiores del cono de recogida de polvo 18 y a continuación hacia el exterior a través de los filtros HEPA 160 que restringen y separan por filtración el polvo fino, antes de salir por la salida de gas de escape 20 del alojamiento de filtro 19.
De forma alternativa, como se representa en las figs. 11, 11A y 11B, se puede usar un alojamiento de elemento de filtro 19a que comprende una pluralidad de filtros cilíndricos espaciados circunferencialmente 160a que se montan en relación vertical dependiente desde un panel de soporte transversal intermedio 163 de un alojamiento 19a. El gas latente con partículas de polvo dirigido desde el cono de recogida 18 hacia una cámara de recogida inferior fluye transversalmente a través de los filtros 160a hacia una cámara impelente de escape común 164 dentro del alojamiento de elemento de filtro 19a sobre el panel de soporte transversal 163 para comunicarse a través de un puerto de salida 20a con las partículas restringidas del flujo de aire por los filtros 160a. Para limpiar periódicamente los filtros 160a, los filtros 160a tienen cada uno un respectivo dispositivo de limpieza de filtro de aire de pulso inverso 167 de un tipo divulgado en la patente de EE. UU. 8.876.928 cedida al mismo solicitante que la presente solicitud, divulgación que se incorpora en el presente documento como referencia. Cada uno de los dispositivos de limpieza de filtro de aire de pulso inverso 167 tiene una respectiva línea de suministro de gas 167a para acoplarse a un suministro de aire pulsado.
Los dispositivos de limpieza de filtro de aire de pulso inverso 21 ilustrados, como se representa en las figs. 11A y 11B, cada uno incluye una boquilla de pulso inverso 240 que tiene una entrada de gas 241 en una pared superior de la cámara impelente de escape 164 fijada por un retenedor anular 242 para la conexión a la línea de suministro de gas comprimido 167a acoplada a una fuente de gas presurizado, tal como nitrógeno. La boquilla 240 tiene una construcción de fondo cerrado cilíndrico que define un conducto de aire interno hueco 244 que se extiende desde la entrada 241 a través de la cámara impelente de escape 164 y sustancialmente la longitud del filtro 160a. La boquilla 240 se forma con una pluralidad de orificios de descarga de diámetro relativamente grande 246 en una sección dentro de la cámara impelente de escape 164 y una pluralidad de orificios de descarga de aire de tamaño más pequeño 248 en la longitud de la boquilla 240 dentro del filtro 160a.
Para interrumpir el flujo de gas de proceso desde el alojamiento de elemento de filtro 19a hasta la cámara impelente de escape 164 durante el funcionamiento de la boquilla de pulso inverso 240, se dispone un émbolo de corte del puerto de escape anular 249 por encima de la boquilla de pulso inverso 160a para el movimiento axial dentro de la cámara impelente de escape 164 entre las posiciones de apertura y cierre del puerto de escape. Para controlar el movimiento del émbolo 249, se monta un cilindro de émbolo de abertura inferior 250 en relación dependiente sellada de la pared superior de la cámara impelente de escape 164. El émbolo ilustrado 249 incluye un reborde de sellado y guía anular de diámetro relativamente pequeño superior 252 que tiene un perímetro exterior adaptado para su acoplamiento de sellado deslizante con el interior del cilindro 250 y un cabezal de válvula de mayor diámetro inferior 254 dispuesto debajo del extremo terminal inferior del cilindro 250 para el acoplamiento sellado con un puerto de escape 253 en el panel 163. El émbolo 249 está hecho preferentemente de un material elástico, y el reborde de sellado y guía superior 252 y el cabezal de válvula inferior 254 tienen configuraciones ahusadas hacia abajo o en forma de copa.
El émbolo 249 se dispone para un movimiento axial limitado a lo largo de la boquilla de pulso inverso 240 y se desvía a una posición normalmente abierta o retraída, como se muestra en la FIG. 3, por el resorte helicoidal 256 fijado alrededor del perímetro exterior de la boquilla de pulso inverso 240. Con el émbolo de válvula 249 desviado a dicha posición, el gas de proceso fluye desde el alojamiento de elemento de filtro 19a a través del filtro 160a, el puerto de escape 253 y hacia la cámara impelente de escape 164.
Durante un ciclo de limpieza de gas de pulso inverso, un pulso de gas comprimido se dirige a través de la boquilla de pulso inverso 240 desde la línea de entrada 167a. A medida que el gas comprimido viaja a través de la boquilla 160a, primero se dirige a través de los orificios de accionamiento del émbolo o de mayor diámetro 246 hacia el cilindro del émbolo 250 por encima del reborde de sellado y guía de émbolo 252 y a continuación a través de los orificios de la boquilla de impulso inverso más pequeños 248. Puesto que los orificios más grandes 249 proporcionan la ruta de menos resistencia, el gas fluye primero hacia el cilindro de émbolo 250 y, a medida que la presión en el cilindro de émbolo 250 se incrementa, fuerza al émbolo 249 hacia abajo contra la fuerza de empuje del resorte 256. Finalmente, la presión aumenta hasta un punto en el que supera la fuerza del resorte 256 y fuerza al émbolo 249 hacia abajo, hacia el puerto de escape 253, sellándolo temporalmente. Después de que el émbolo 249 selle el puerto de escape 253, el gas comprimido en el cilindro de émbolo exterior 250 ya no puede desplazar el émbolo 249 y la presión de gas en el cilindro de émbolo 250 se incrementa hasta un punto en que el gas comprimido se fuerza a continuación a través de los orificios de boquilla más pequeños 248, y contra el filtro 160a para desprender el material particulado acumulado sobre su superficie exterior.
Después del pulso de aire comprimido inverso y el desprendimiento de las partículas acumuladas en el filtro 160a, la presión se disipará dentro del cilindro de émbolo 250 hasta el punto de que ya no contrarrestará el resorte 256. El émbolo 249 a continuación se moverá hacia arriba bajo la fuerza del resorte 256 a su posición retraída o de reposo, abriendo el puerto de escape 253 para el funcionamiento continuado del secador.
Todavía otro modo de realización alternativo de un alojamiento de elemento de filtro de gas de escape 270 y una cámara de recogida de polvo 271 montable en un extremo inferior de la cámara de secado 12 se representa en las figs. 12-12B. En este caso, una cámara impelente de dirección de polvo superior 272 es montable en el lado inferior de la cámara de secado alargada 12, el alojamiento de elemento de filtro 270 incluye una pluralidad de filtros cilíndricos orientados verticalmente 274 y se dispone debajo de la cámara impelente de dirección de polvo 272, un cono de dirección de polvo 275 se acopla al lado inferior del alojamiento de elemento de filtro 270, y la cámara de recogida de polvo 271 se soporta en un lado inferior del cono de dirección del polvo 275.
La cámara impelente de dirección de polvo ilustrada 272 comprende una pared de alojamiento cilíndrico externo 289 montable en relación sellada con un lado inferior de la cámara de secado 12 y que tiene un extremo superior abierto para recibir gas de secado y polvo de la cámara de secado 12 y la zona de secado 127. Alojada dentro de la cámara impelente de dirección de polvo 272 hay una cámara impelente de escape configurada cónicamente que se abre hacia abajo 281 que define en su parte inferior una cámara de escape 282 (fig. 12B) y en su lado superior dirige el gas de secado y el polvo desde la cámara de secado 12 hacia abajo y hacia afuera alrededor de un perímetro exterior de la cámara impelente de escape cónica 281.
El alojamiento de elemento de filtro 270 comprende una pared de alojamiento cilíndrica exterior 284 montada en relación sellada por medio de un sello anular 285 en un borde periférico inferior de la cámara impelente de dirección de polvo 272 y un refuerzo de filtro cilíndrico interno 286 montado en relación sellada por medio de un cierre anular 288 al borde periférico inferior de la cámara impelente de escape cónica 281. La cámara impelente de escape cónica 281 y el refuerzo de filtro cilíndrico interno 286 se soportan dentro de una pared de alojamiento cilíndrico exterior 289 de la cámara impelente de dirección de gas 272 y el alojamiento de elemento de filtro 270 por la pluralidad de soportes radiales 290 (fig. 12A) para definir los conductos de aire 291 que se comunican con el perímetro inferior de la cámara impelente de escape cónica 281 y un conducto de gas anular 292 entre el refuerzo de filtro cilíndrico interno 286 y la pared de alojamiento cilíndrico exterior 284 de modo que el gas y el polvo que pasan a través de la cámara impelente de dirección de polvo 272 se dirigen por la cámara impelente de escape cónica 281 hacia afuera alrededor del refuerzo de elemento de filtro 281 hacia el cono de dirección de polvo subyacente 275 y la cámara de recogida 271.
Los filtros cilíndricos 274 en este caso se soportan en relación dependiente a una placa de soporte circular 295 dispuesta de manera fija debajo del lado inferior de la cámara impelente de escape cónica abierta hacia abajo 281. La placa de soporte de filtro circular 295 en este caso se monta en una relación ligeramente empotrada con respecto a un perímetro superior del refuerzo cilíndrico 286 y define una pared inferior de la cámara de escape 282. Cada uno de los filtros cilíndricos ilustrados 274 tiene forma de cartucho que comprende un elemento de filtro cilíndrico 296, una placa de sujeción de cartucho cilíndrica superior 298, una tapa de extremo inferior y una placa de sellado 299 con elementos de sellado anulares interpuestos 300, 301, 302. Para asegurar los cartuchos de filtro en una relación ensamblada, la placa de sujeción de cartucho superior 298 tiene un miembro de soporte en forma de U dependiente 304 con un resalto de extremo inferior roscado 305 que se puede situar a través de una abertura central en la tapa de extremo inferior 299 que se asegura por una tuerca 306 con un anillo de sellado de junta tórica 308 interpuesto entre sí. La placa de sujeción superior 298 de cada cartucho de filtro se fija en una relación sellada alrededor de una respectiva abertura circular 310 en la placa de soporte central 295 con el elemento de filtro 296 dispuesto en relación dependiente con un lado inferior de la placa de soporte 295 y con una abertura central 311 en la placa de sujeción 298 que comunica entre la cámara de escape 282 y el interior del elemento de filtro cilíndrico 296. Los cartuchos de elemento de filtro en este caso se disponen en una relación circunferencialmente espaciada alrededor de un centro del refuerzo interno 274.
El alojamiento de elemento de filtro 270 en este caso se asegura a la cámara impelente de dirección de polvo 272 por abrazaderas liberables 315 o fijadores similares para permitir un fácil acceso a los cartuchos de filtro. El refuerzo de filtro interno 286 también se monta de forma liberable en relación circundante a los filtros cilíndricos 274, tal como por una conexión de pasador y ranura, para permitir el acceso a los filtros para su reemplazo.
Durante el funcionamiento del sistema secador, se verá que el gas de secado y el polvo dirigidos a la cámara impelente de dirección de polvo 272 se canalizarán alrededor de la cámara impelente de escape cónica 281 hacia los conductos anulares 291, 292 alrededor del refuerzo de elemento de filtro interno 274 hacia abajo en el cono de dirección de polvo 275 y cámara de recogida 271 para la recogida en la cámara 271. Aunque la mayoría del polvo secado que permanece en el flujo de gas migrará a la cámara de recogida de polvo 271, como se indica previamente, el material particulado suspendido en gas fino se separará y se retendrá por los filtros anulares 274 a medida que el gas de secado pasa a través de los filtros hacia la cámara impelente de escape de gas de secado 282 para salir a través de un puerto de escape de gas de secado 320 y recirculación a la cámara de secado 12, como será evidente.
Para limpiar los filtros cilíndricos 274 de la acumulación de polvo durante el uso del sistema secador, los filtros cilíndricos 274 tienen cada uno un respectivo dispositivo de limpieza de pulso de gas inverso 322. Con este fin, la cámara impelente de dirección de gas 272 en este caso tiene un canal colector de gas presurizado anular externo 321 acoplado a un suministro de aire presurizado adecuado. Cada dispositivo de limpieza de pulso de aire inverso 322 tiene una respectiva línea de suministro de gas presurizado 325 acoplada entre el canal colector de gas presurizado anular 321 y una respectiva válvula de control 326, que en este caso está montada en un lado externo de la cámara impelente de dirección de aire 272. Una línea o tubo de dirección de pulso de gas 328 se extiende desde la válvula de control 326 radialmente a través de la cámara impelente de dirección de aire 272 y la pared cónica de la cámara impelente de escape 329 y a continuación gira en ángulo recto hacia abajo con un extremo de descarga terminal 329 de la línea de dirección de pulso de gas 328 dispuesto arriba y en relación alineada con la abertura central 311 de la placa de sujeción de cartucho de filtro 298 y el elemento de filtro cilíndrico subyacente 296.
Por el control selectivo o automatizado apropiado de la válvula de control 326, la válvula de control 26 se puede hacer funcionar cíclicamente para descargar pulsos del gas comprimido desde la línea 328 axialmente hacia el filtro cíclico 274 para desprender polvo acumulado en la pared exterior del elemento de filtro cilíndrico 296. El extremo de descarga 329 de la línea de dirección de gas de pulso 328 se dispone preferentemente en relación espaciada con respecto a un extremo superior del filtro cíclico 274 para facilitar la dirección de los impulsos de gas comprimido hacia el elemento de filtro 296 mientras simultáneamente extrae gas de la cámara de escape 282 lo que facilita los impulsos de flujo inverso que desprenden el polvo acumulado del elemento de filtro 296. Preferentemente, el extremo de descarga 329 del tubo de aire 328 se espacia una distancia del extremo superior del elemento de filtro cilíndrico de tal modo que el flujo de aire en expansión, representado como 330 en la fig. 12B, tras alcanzar el cartucho de filtro, tiene un perímetro externo que corresponde sustancialmente al diámetro de la abertura central 311 en la placa de sujeción del cartucho 298. En el modo de realización ejemplar, el tubo de dirección de aire 28 tiene un diámetro de aproximadamente 2,54 cm (una pulgada) y el extremo de descarga 329 se espacia una distancia de aproximadamente 6,35 cm (dos pulgadas y media) de la placa de sujeción 298.
La cámara de recogida de polvo 271 en este caso tiene una válvula de mariposa circular 340 (mostrada en la fig.
12B en forma de separación dentro de la cámara de recogida de polvo 271) montada en un extremo superior de la cámara de recogida 271 que se puede hacer funcionar por un dispositivo de accionamiento adecuado 341 para el movimiento rotatorio entre una posición abierta o vertical lo que permite que el polvo secado se dirija a la cámara de recogida 271 y una posición cerrada horizontal que bloquea el paso del polvo secado a la cámara de recogida 271 cuando se está retirando polvo. De forma alternativa, se entenderá que la cámara de recogida de polvo 271 podría depositar polvo directamente sobre un transportador móvil desde un extremo inferior abierto.
Para permitir la recirculación y reutilización del gas de secado que sale del alojamiento de elemento de filtro 19a, la salida de escape 20 del alojamiento del filtro 19 se acopla a una línea de recirculación 165 que a su vez se conecta al puerto de entrada de gas de calentamiento 15 de la cubierta superior 14 de la cámara de calentamiento 12 a través de un condensador 166, un soplador 168 y un calentador de gas de secado 169 (fig. 15). El condensador 170 retira cualquier vapor de agua de la corriente de flujo de gas de escape por medio de bobinas de condensación enfriadas por agua fría 170a que tienen respectivas líneas de suministro y retorno de agua fría 171, 172. El condensado del condensador 170 se dirige a un recipiente de recogida 174 o a un desagüe. A continuación, el gas nitrógeno secado se dirige por el soplador 168 a través del calentador de gas 169 que recalienta el gas de secado después de enfriarlo en el condensador 170 a una temperatura calentada predeterminada para el funcionamiento de secado de polvo particular para su redirección de nuevo al puerto de entrada de gas de calentamiento 15 y a la cámara de calentamiento 12. Una válvula de control de escape 175 acoplada a la línea de recirculación 165 entre el soplador 168 y el calentador 169 permite que el exceso de gas nitrógeno introducido en el sistema desde el conjunto de boquilla de pulverización electrostática 16 se ventile a un conducto de escape apropiado 176. El flujo de escape de la válvula de control 175 se puede configurar para que coincida con el exceso de nitrógeno introducido en la cámara de secado 12 por el conjunto de boquilla de pulverización electrostática 16. Se apreciará que por el control selectivo de la válvula de control de flujo de escape 175 y el soplador 168 se puede controlar selectivamente un nivel de vacío o presión en la cámara de secado 12 para funcionamientos de secado particulares o con el propósito de controlar la evaporación y el escape de volátiles. Aunque se ha mostrado un condensador de agua fría 170 en el modo de realización ilustrado, se entenderá que se podrían usar otros tipos de condensadores o medios para retirar la humedad de la corriente de flujo de gas recirculante.
Se apreciará que el gas de secado introducido en la zona de secado eficaz 127 definida por el revestimiento flexible 100 tanto desde el conjunto de boquilla de pulverización electrostática 16 como desde el puerto de entrada de gas de secado 15 es un gas inerte seco, es decir, nitrógeno en el modo de realización ilustrado, que facilita el secado de las partículas de líquido pulverizadas en la cámara de secado 12 por el conjunto de boquilla de pulverización electrostática 16. La recirculación del gas de secado inerte, como se describe anteriormente, también purga el oxígeno del gas de secado para evitar la posibilidad de una explosión peligrosa de polvo dentro de la cámara de secado en caso de una chispa no intencionada del conjunto de boquilla de pulverización electrostática 16 u otros componentes del sistema.
Además, se ha descubierto que la recirculación del gas de secado inerte a través del sistema de secado por pulverización 10 permite un funcionamiento altamente eficiente energéticamente del sistema de secado por pulverización 10 a temperaturas de funcionamiento significativamente menores, y correspondientemente, con ahorros de coste significativos. Como se indica previamente, las emulsiones que se van a pulverizar típicamente están hechas de tres componentes, por ejemplo, agua (disolvente), almidón (vehículo) y un aceite de sabor (núcleo). En ese caso, el objetivo del secado por pulverización es formar el almidón alrededor del aceite y secar toda el agua con el gas de secado. El almidón permanece como una capa protectora alrededor del aceite, evitando que se oxide. Se ha descubierto que este resultado deseado se logra más fácilmente cuando se aplica una carga electrostática negativa a la emulsión antes y durante la atomización.
Aunque la teoría de funcionamiento no se comprende completamente, cada uno de los tres componentes de la emulsión pulverizada tiene diferentes propiedades eléctricas. Siendo el agua la más conductora del grupo, atraerá fácilmente a la mayoría de electrones, siendo el siguiente el almidón y, siendo finalmente el aceite el más resistivo, apenas atrae electrones. Sabiendo que las cargas opuestas se atraen y las cargas iguales se repelen, las moléculas de agua, que tienen todas las mayores cargas iguales, tienen la fuerza más repulsiva entre sí. Esta fuerza dirige las moléculas de agua hacia la superficie externa de la gotita, donde tienen la mayor área de superficie hacia el gas de secado, lo que potencia el proceso de secado. Las moléculas de aceite que tienen una carga más pequeña permanecerían en el centro de la gotita. Es este proceso el que se cree que contribuye a un secado más rápido, o al secado con una menor fuente de calor, así como a un recubrimiento más uniforme. Con la prueba del polvo secado por pulverización producido por el presente sistema de secado por pulverización que funciona con una temperatura de gas de secado de entrada de 90 grados C se descubrió que el polvo era comparable al secado en procesos de secado por pulverización convencionales que funcionan a 190 grados C. Además, en algunos casos, el sistema de secado por pulverización objeto se puede hacer funcionar eficazmente sin el calentamiento del gas de secado.
La eficiencia de encapsulación, a saber, la uniformidad del recubrimiento del polvo secado, también fue igual a la lograda en el secado por pulverización a temperatura mayor. Además, se descubrió que el secado a menor temperatura redujo significativamente los aromas, olores y componentes volátiles descargados en el medio ambiente en comparación con el secado por pulverización convencional, lo que indica además que la superficie externa de la partícula secada se formada de almidón de forma más uniforme y completa. La reducción de aromas y olores de descarga potencia además el entorno de trabajo y elimina la necesidad de purgar dichos olores que pueden ser irritantes y/o dañinos para el personal operativo. El procesamiento a menores temperaturas también permite el secado por pulverización de componentes sensibles a la temperatura (orgánicos o inorgánicos) sin dañar o afectar negativamente a los compuestos.
Si durante un proceso de secado cualquier partícula se puede adherir o acumularse de otro modo en la superficie del revestimiento 100, se proporciona un dispositivo de agitación del revestimiento para impartir periódicamente un movimiento de agitación al revestimiento 100 suficiente para retirar cualquier polvo acumulado. En el modo de realización ilustrado, la cámara de secado 12 tiene un puerto de válvula de sacudida de revestimiento neumática lateral 180 que se acopla a un depósito neumático 181 que se puede accionar periódicamente para dirigir aire presurizado a través del puerto de válvula de sacudida de revestimiento neumática 180 y hacia el espacio de aire anular entre el revestimiento 100 y la pared exterior de la cámara de secado 12 que sacude el revestimiento flexible 100 adelante y atrás con fuerza suficiente para desprender cualquier polvo acumulado. Preferentemente, se dirige aire presurizado al puerto de válvula de sacudida de revestimiento neumático 180 de manera pulsante para acentuar dicho movimiento de sacudida. De forma alternativa, se entenderá que se podrían usar medios mecánicos para sacudir el revestimiento 100.
Para evitar la contaminación cruzada entre diferentes usos selectivos sucesivos del sistema secador por pulverización, tal como entre ciclos de diferentes polvos en la cámara de secado 12, las matrices anulares 120, 120a de fijadores de desconexión rápida 121 permiten el desmontaje de la cubierta 14 y el cono de recogida 18 de la cámara de secado 12 para un reemplazo rápido del revestimiento 100. Puesto que el revestimiento 100 está hecho de un material relativamente económico, preferentemente es desechable entre ciclos de diferentes polvos, efectuándose el reemplazo de un nuevo revestimiento de reemplazo sin gastos indebidos.
De acuerdo con otro rasgo característico importante de este modo de realización, la cámara de secado 12 es fácilmente modificable para diferentes requisitos de secado por pulverización. Por ejemplo, para requisitos de secado más pequeños, se puede usar un revestimiento de diámetro más pequeño 100a para reducir el tamaño de la zona de secado eficaz. Con ese fin, los conjuntos de anillos separadores 104a (fig. 18), similares a los descritos anteriormente, pero con anillos separadores internos de diámetro más pequeño 105a, se pueden sustituir fácilmente por el conjunto de anillo separador de mayor diámetro 104. La sustitución de los conjuntos de anillos se puede lograr desenganchando las matrices espaciadas circunferencialmente 120, 120a de pestillos 121 para la cubierta superior 14 y el cono de recogida 18, retirando los conjuntos de anillos de mayor diámetro 104 de la cámara de secado 12, reemplazándolos con los conjuntos de anillos de diámetro más pequeño 104a y el revestimiento 100a, y volviendo a montar y enganchar la cubierta superior 14 y el cono de recogida 18 en la cámara de secado 12. El revestimiento de diámetro más pequeño 100a reduce eficazmente la zona de secado en la que se introduce el gas de secado calentado y el gas de atomización para permitir un secado de lotes más pequeños más rápido y con más eficiente energéticamente.
Al permitir además un secado más eficiente de ciclos de lotes más pequeños, la cámara de secado 12 tiene una construcción modular que permite reducir la longitud de la cámara de secado 12. En el modo de realización ilustrado, la cámara de secado 12 comprende una pluralidad, en este caso dos, secciones o módulos de cámara de secado cilíndricos apilados verticalmente 185, 186. La sección de la cámara inferior 186 es de longitud más corta que la sección de la cámara superior 185. Las dos secciones de cámara de secado cilíndricas 185, 186 se aseguran de nuevo de forma liberable juntas por una matriz 102b de fijadores de desconexión rápida espaciados circunferencialmente 121 similares a los descritos anteriormente. El anillo de montaje 110 para esta matriz 102b de fijadores 121 se suelda a la sección de cámara de secado cilíndrica superior 185 contigua al extremo inferior de la misma y los fijadores 121 de esa matriz 102b se orientan con los ganchos de tracción 122 situados hacia abajo para acoplar y retener un lado inferior de un reborde radial exterior superior 188 (figs. 1 y 2) de la sección de cámara de secado cilíndrica inferior 186. Tras la liberación de las dos matrices 102a, 102b de fijadores 121 que fijan la sección cilíndrica inferior 186 a la sección cilíndrica superior 185 y el cono de recogida 18, la sección cilíndrica inferior 186 se puede retirar, el conjunto de anillo separador inferior 104 se vuelve a situar contiguo a la parte inferior de la sección de cámara superior 185, y el revestimiento 100 se reemplazó con un revestimiento de longitud menor. La sección de cámara de secado cilíndrica superior 185 se puede asegurar a continuación directamente sobre el cono de recogida de polvo 18 con el conjunto de anillo separador inferior 104 entre sí por los fijadores 121 de la matriz 102b que a continuación se acoplan con el reborde anular exterior 129 del cono de recogida 18. Esta modificación permite el uso de una zona de secado eficaz de longitud sustancialmente más corta para reducir además los requisitos de calentamiento para el secado de lotes más pequeños.
Se apreciará que se podrían añadir módulos o secciones de cámara de secado cilíndricos adicionales 186 para incrementar además la longitud eficaz de la cámara de secado 12. Para incrementar la cantidad de líquido pulverizado en la cámara de secado 12, se incremente o no de tamaño, se puede proporcionar una pluralidad de conjuntos de boquillas de pulverización electrostática 16 en la cubierta superior 14, como se representa en las figs.
19 y 20. La pluralidad de conjuntos de boquillas de pulverización 16, que se pueden suministrar desde los suministros de líquido y nitrógeno comunes, preferentemente se soportan en relación espaciada circunferencial entre sí en las respectivas aberturas de montaje previamente tapadas 190 en la cubierta superior 14 (fig. 4). A continuación la abertura de montaje central no usada 192 (fig. 20) se puede tapar apropiadamente o cerrar de otro modo.
De acuerdo con todavía otro rasgo característico de este modo de realización, los componentes de desconexión rápida modulares de la torre de secado 11 permiten además la relocalización del conjunto de boquilla de pulverización electrostática 16 desde una posición en la parte superior de la cámara de secado 12 para pulverizar hacia abajo a una posición contigua a la parte inferior de la cámara de secado 12 para la dirección ascendente de una pulverización de líquido cargada electrostáticamente en la cámara de secado 12. Con este fin, el conjunto de boquilla de pulverización 16 se puede retirar de la cubierta superior 14 y asegurarse en un soporte de montaje de boquilla de pulverización inferior 195 (figs. 21-24), que en este caso se monta dentro de la sección de pared cilíndrica superior 155 del cono de recogida de polvo 18 inmediatamente contiguo al fondo de la cámara de secado 12 para orientar el conjunto de boquilla de pulverización electrostática 16 para pulverizar el patrón de pulverizado cargado hacia arriba en la cámara de secado 12, como se representa en la fig. 21. El soporte de montaje de boquilla inferior ilustrado 195, como se representa en las figs. 22-24, incluye un buje de montaje anular central 196 para soportar el conjunto de boquilla de pulverización 16 contiguo a un extremo corriente arriba que, a su vez, se soporta en la sección cilíndrica superior 155 del cono de recogida de polvo 18 por una pluralidad de varillas de montaje radial 198 hechas de un material no conductor. Cada una de las varillas de montaje radiales 198 se asegura a la sección de pared cilíndrica 155 por respectivos tornillos de acero inoxidable 199 (fig. 24) con una arandela de sellado 200 unida con goma entre el cabezal del tornillo 199 y la superficie de pared externa del cono de recogida de polvo 18 y una junta tórica de sellado 201 se interpone entre el extremo externo de cada varilla de montaje 198 y la superficie de pared interior de la sección de cono de recogida de polvo 18. Las líneas de suministro de gas de atomización y líquido de teflón u otro plástico no conductor 205, 206 respectivamente se conectan radialmente hacia afuera a los accesorios aislados 208, 209 por el cono de recogida de polvo 18, que a su vez se conectan a las líneas de suministro de líquido y aire de atomización 151, 131. Un cable de alimentación de alto voltaje 210 también se conecta radialmente con el conjunto de boquilla a través de un accesorio aislado 211.
Con el conjunto de boquilla de pulverización electrostática 16 montado contiguo al lado inferior de la cámara de secado 12, se puede tapar adecuadamente una abertura de montaje de boquilla de pulverización central 192 en la cubierta 14, así como el puerto de entrada de gas 15. El cono de recogida de polvo 18 tiene además una entrada de gas de secado orientada tangencialmente 215, que se puede destapar y conectar a la línea de recirculación de gas de secado 165, y la cubierta 14 en este caso tiene un par de puertos de escape 216 que también se pueden destapar para su conexión a la línea de retorno de gas de calentamiento.
Con el conjunto de boquilla de pulverización 16 montado en el lado inferior de la cámara de secado 12, las partículas de pulverización de líquido cargadas electrostáticamente dirigidas hacia arriba en la cámara de secado 12 se secan por gases de secado, que en este caso se dirigen tangencialmente a través de la entrada de gas de calentamiento inferior 215 y calentando el gas de atomización del conjunto de boquilla de pulverización 16, que de nuevo son ambos gases inertes secos, es decir, nitrógeno.
De acuerdo con este modo de realización, el revestimiento anular 100 en la cámara de secado 12 preferentemente está hecho de un medio filtrante 100b (fig. 3B) para permitir que el gas de secado migre finalmente a través del medio filtrante para salir por los puertos de escape superiores 216 en la cubierta 14 a la línea de recirculación 165 para su recirculación, recalentamiento y redirección al puerto de entrada de gas inferior 215, como se explica anteriormente. El polvo secado por el gas de secado dirigido hacia arriba y el gas de atomización finalmente flotará hacia abajo y a través del cono de recogida de polvo 18 hacia la cámara de recogida 19, como se describe anteriormente, siendo filtradas solo las partículas más finas por el revestimiento de medio filtrante 100. El sacudidor de revestimiento neumático de nuevo se puede accionar periódicamente para evitar la acumulación de polvo en el revestimiento 100.
De lo anterior, se puede ver que la torre de procesamiento se puede configurar y hacer funcionar fácilmente en una variedad de modos de procesamiento para aplicaciones de pulverización particulares, como se representa en la tabla 220 en la fig. 25. La longitud de cámara de secado se puede cambiar selectivamente añadiendo o retirando la sección de cámara de secado cilíndrica 186, el material del revestimiento se puede determinar selectivamente, tal como impermeable o permeable, la orientación de boquilla de pulverización electrostática se puede cambiar entre pulverización superior hacia abajo o pulverización inferior hacia arriba, y la dirección de flujo de gas procesado se puede cambiar entre direcciones descendente y ascendente en base a la configuración deseada.
Mientras que en los modos de realización anteriores, se introduce nitrógeno u otro gas de secado inerte en el sistema como gas de atomización al conjunto de boquilla de pulverización electrostática 16, de forma alternativa, el gas nitrógeno se podría introducir en el gas recirculante. En el sistema de secado por pulverización como se representa en la fig. 25A, en el que a las partes similares a las descritas anteriormente se les han dado números de referencia similares a los descritos anteriormente, se introduce nitrógeno u otro gas inerte en el calentador de gas 169 desde una línea de inyección de nitrógeno 169a para su dirección a la cámara de secado 100 por medio de la línea de suministro y administración de gas 169a y recirculación desde la cámara de secado 100 a través del condensador 170 y el soplador 168 como se describe previamente. En ese modo de realización, también se puede suministrar gas nitrógeno al conjunto de boquilla de pulverización electrostática 16 como gas de atomización, como se describe anteriormente, o se puede suministrar aire, o una combinación de un gas inerte y aire, al conjunto de boquilla de pulverización electrostática 16 como el gas de atomización siempre que no cree una atmósfera de combustión dentro de la cámara de secado. El funcionamiento del sistema de secado representado en la fig. 25A de otro modo es el mismo que se describe previamente.
Con referencia a la fig. 25B, se muestra otro modo de realización alternativo del sistema de secado similar al descrito anteriormente, excepto que un cono de recogida de polvo 18a dirige el polvo a un alojamiento de separador ciclónico/bolsa de filtro convencional 19a en el que el producto seco se descarga desde una salida inferior. 19b y el aire de escape se dirige desde una línea de puerto de escape superior 165 para la recirculación a través del condensador 170, el soplador 168, el calentador de gas de secado 169 y la cámara de secado 11. En la fig. 25C, se muestra un modo de realización alternativo del sistema de secado similar al mostrado en la fig. 25B pero con una línea de recirculación de polvo fino 19c entre el alojamiento de separador ciclónico y bolsa de filtro 19a y el extremo superior de la cámara de secado 11. Las partículas finas secas separadas en el separador ciclónico 19a se recirculan a través de la línea de recirculación de polvo fino 19c a la cámara de secado 11 para producir polvos que tienen aglomeraciones de partículas finas. De nuevo, el sistema funciona de otro modo igual a como se describe previamente.
En referencia ahora a la figura 25D, se muestra otro modo de realización alternativo en forma de un sistema de secado de polvo en lecho fluidizado. El sistema de secado de polvo de nuevo tiene una cámara de secado cilíndrica 12 con un revestimiento impermeable 100 dispuesto concéntricamente dentro y un conjunto de boquilla de pulverización electrostática 16 para dirigir partículas de líquido cargadas electrostáticamente hacia la zona de calentamiento eficaz 127 definida por el revestimiento 100 como se describe anteriormente. En este caso, una sección de recipiente de recogida de forma cónica 18b comunica el polvo desde la cámara de secado 12 a una cámara de recogida 19b a través de un separador de pantalla de lecho fluido 19c de tipo convencional. En este modo de realización, una pluralidad de elementos de filtro cilíndricos de lecho fluidizado 160b, similares a los descritos en relación con el modo de realización de la fig. 11A, se soportan desde una placa transversal superior 163b que define una cámara impelente de escape 164b contigua a la parte superior de la cámara de secado 12. En este caso, un soplador 168 extrae aire de la cámara impelente de escape 164b desde la que se separa por filtrado polvo y material particulado para su dirección por medio de la línea 165 a través del condensador 170 y el calentador 169, para su reintroducción en la cámara de recogida inferior 19b y recirculación ascendente a través de la cámara de secado 12. Los filtros 16b de nuevo tienen dispositivos de limpieza de filtro de aire de pulso inverso 167b del tipo como se divulga en la patente de EE. UU. 8.876.928 referenciada, que tienen respectivas válvulas de control de aire 167c para dirigir periódicamente aire presurizado hacia y a través de los filtros 16b para limpiar los filtros 16b de polvo acumulado.
Mientras que el revestimiento impermeable 100 de los modos de realización anteriores, preferentemente está hecho de material no conductor flexible, tal como plástico, de forma alternativa podría estar hecho de un material plástico rígido, como se representa en la fig. 3D. En ese caso, se podrían proporcionar separadores de montaje no conductores apropiados 100d para asegurar el revestimiento en relación concéntrica dentro de la cámara de secado 12. De forma alternativa, como se representa en la fig. 3C, el revestimiento permeable se puede hacer en parte, tal como un lado diametral, de un material filtrante permeable 100b lo que permite que el aire fluya a través del revestimiento para escape y en parte, tal como en un lado diametral opuesto, de un material impermeable 100a que evita que las partículas secas se introduzcan en el revestimiento.
Como otro modo de realización alternativo, el sistema secador por pulverización ilustrado se puede modificar fácilmente, como se representa en la fig. 15A, para su uso en el enfriamiento por pulverización de corrientes de flujo fundidas, tales como ceras, ceras duras y glicéridos, en una corriente de gas frío para formar partículas solidificadas. A elementos similares a los descritos anteriormente se les han asignado números de referencia similares. Durante el enfriamiento por pulverización, una materia prima con un punto de fusión ligeramente por encima de las condiciones ambientales se calienta y se coloca en el depósito de sujeción 130 que en este caso se envuelve en un aislamiento 130a. La materia prima se bombea a la boquilla de atomización 16 a través de la línea de alimentación 131 usando la bomba 132. La materia prima fundida se atomiza de nuevo usando gas comprimido tal como nitrógeno 150. Durante el enfriamiento por pulverización, la materia prima líquida fundida se puede cargar electrostáticamente o no. En este último caso, el electrodo del conjunto de boquilla de pulverización electrostática se desactiva.
Durante el enfriamiento por pulverización, el calentador de gas de atomización 152 se apaga de modo que el gas de atomización frío se administre a la boquilla de atomización 16. Durante el enfriamiento por pulverización, el calentador de gas de secado 169 también se apaga administrando gas de secado que se ha enfriado por la bobina de deshumidificación 170a a la cámara de secado 12 a través de la línea de gas de secado 165. A medida que las gotitas atomizadas se introducen en la zona de gas de secado 127, se solidifican para formar partículas que caen en el cono de recogida 18 y se recogen en la cámara de recogida 19 a medida que la corriente de gas sale para su recirculación. El revestimiento extraíble 100 ayuda de nuevo en la limpieza de la cámara de secado ya que se puede retirar y desechar. El hueco de aire aislante 101 evita que la cámara de secado 12 se enfríe lo suficiente como para que se forme condensación en la superficie exterior.
En la realización de todavía otro rasgo característico de este modo de realización, el sistema de pulverización 10 puede funcionar usando un sistema de recuperación de fallas automatizado que permite el funcionamiento continuado del sistema en el caso de una interrupción del campo de carga momentánea en la cámara de secado, mientras proporciona una señal de alarma en el caso de una interrupción eléctrica continuada. Un diagrama de flujo para un procedimiento de funcionamiento de un procedimiento de recuperación de fallas de generador de voltaje para su uso en el sistema pulverizador 10 se muestra en la fig. 27. El procedimiento ilustrado se puede hacer funcionar en forma de un programa o un conjunto de instrucciones ejecutables por ordenador que se llevan a cabo dentro del controlador 133 (fig. 15). De acuerdo con los modos de realización ilustrados, el procedimiento mostrado en la fig. 26 incluye activar o iniciar de otro modo una bomba de líquido en 300 para proporcionar un suministro presurizado de fluido a una entrada de inyector. En 302, se lleva a cabo una verificación de si un suministro de voltaje está activo. En el caso de que se determine que el suministro de voltaje está inactivo en 302, se proporciona un mensaje de error en una interfaz de máquina en 304, y un generador de voltaje y la bomba de líquido se desactivan en 306 hasta que una falla que está presente, lo que puede haber provocado que el suministro de voltaje no esté activo como se determina en 302, se haya rectificado.
A veces, cuando se determina que el suministro de voltaje en 302 está activo, se usa un retardo de un tiempo predefinido, por ejemplo, 5 segundos, antes de que la bomba de líquido se inicie en 308, y la bomba de líquido se pone en marcha en 310 después de que haya expirado el retardo. Se realiza una comprobación en 312 para un cortocircuito o un arco en 312 mientras la bomba sigue funcionando en 310. Cuando se detecta un cortocircuito o arco en 312, se mantiene un contador de eventos y también un temporizador para determinar si se han detectado más de un número predefinido de cortocircuitos o arcos, por ejemplo, cinco, dentro de un período predefinido, por ejemplo, 30 segundos. Estas comprobaciones se determinan en 314 cada vez que se detecta un cortocircuito o un arco en 312. Cuando se producen menos cortocircuitos o arcos que los predefinidos dentro del período predefinido, o incluso si se detecta un solo cortocircuito o arco, la bomba de líquido se detiene en 316, el generador de voltaje que produce el voltaje se restablece, por ejemplo, apagando y reiniciando, en 318, y la bomba de líquido se reinicia en 310 después del retardo en 308, de modo que el sistema pueda remediar la falla que provocó la chispa o el arco y el sistema pueda continuar en funcionamiento. Sin embargo, en caso de que se produzcan más chispas o arcos que el número predefinido dentro del período predefinido en 314, se genera un mensaje de error en una interfaz de máquina en 320 y el sistema se pone en modo de espera al desactivar el generador de voltaje y la bomba de líquido en 306.
Se divulga un procedimiento para remediar una falla en un sistema de secado por pulverización electrostática que incluye iniciar una secuencia de arranque de bomba, lo que implica primero determinar un estado del generador de voltaje y no permitir que la bomba de líquido se encienda mientras el generador de voltaje aún no se ha activado. Para lograr esto, en un modo de realización, se usa un retardo de tiempo antes de que se encienda la bomba de líquido, para permitir tiempo suficiente para que se active el generador de voltaje. A continuación la bomba de líquido se inicia, y el sistema monitoriza continuamente para determinar la presencia de una chispa o un arco, por ejemplo, monitorizando la corriente extraída del generador de voltaje, mientras la bomba está en funcionamiento. Cuando se detecta una falla, el generador de voltaje se apaga, al igual que la bomba de líquido y, dependiendo de la magnitud de la falla, el sistema se reinicia automáticamente o entra en un modo de espera que requiere la atención y la acción del operador para reiniciar el sistema.
Se divulga un sistema de secado por pulverización 10 que tiene un control que permite que la carga para el líquido pulverizado por el conjunto de boquilla de pulverización electrostática varíe periódicamente de una forma que pueda inducir una aglomeración controlada y selectiva de las partículas pulverizadas para aplicaciones de pulverización particulares y, finalmente, uso del producto secado. En un modo de realización, la aglomeración selectiva o controlada de las partículas pulverizadas se logra variando el tiempo y la frecuencia de activación del pulverizador, por ejemplo, por el uso de una señal de comando de inyector modulada por ancho de pulso (PWM), entre frecuencias de activación altas y bajas para producir partículas pulverizadas de diferentes tamaños que pueden dar como resultado un grado variable de aglomeración. En otro modo de realización, la aglomeración selectiva o controlada de las partículas pulverizadas se puede lograr modulando el nivel del voltaje que se aplica para cargar electrostáticamente el fluido pulverizado. Por ejemplo, el voltaje puede variarse selectivamente en un intervalo tal como 0-30 kV. Se contempla que para dichas variaciones de voltaje, un mayor voltaje aplicado para cargar el fluido actuará para disminuir en general el tamaño de las gotitas, disminuyendo por tanto el tiempo de secado, y puede inducir además que el vehículo migre hacia las superficies externas de las gotitas, mejorando por tanto la encapsulación. De forma similar, una disminución en el voltaje aplicado puede tender a incrementar el tamaño de las gotitas, lo que puede ayudar a la aglomeración, en especial en presencia de partículas o gotitas más pequeñas.
Otros modos de realización contemplados que pueden afectar selectivamente a la aglomeración de las partículas pulverizadas incluyen cambiar selectivamente con el tiempo, o pulsar entre valores predeterminados altos y bajos, diversos otros parámetros de funcionamiento del sistema. En un modo de realización, la presión del gas de atomización, la presión de administración de fluido y la temperatura de gas de atomización se pueden variar para controlar o afectar en general al tamaño de partícula y también al tiempo de secado de las gotitas. Los modos de realización adicionales pueden incluir además variar otros parámetros del gas de atomización y/o el aire de secado, tales como su respectivo contenido en humedad absoluta o relativa, actividad del agua, tamaño de partículas o gotitas y otros. En un modo de realización contemplado particular, la temperatura del punto de rocío del gas de atomización y el aire de secado se controlan activamente, y en otro modo de realización, el flujo de aire volumétrico o másico del gas de atomización y/o el aire de secado también se controlan activamente.
En la fig. 27 se muestra un diagrama de flujo para un procedimiento de modular un ancho de pulso en una boquilla de pulverización electrostática para controlar selectivamente la aglomeración de partículas pulverizadas. De acuerdo con un modo de realización, al inicio del proceso, se enciende un generador de voltaje en 322. En 324 se lleva a cabo una determinación de si un control de PWM, que controlará selectivamente la aglomeración, está activo o se desea. Cuando no se desea PWM o no está activa, el proceso controla el sistema controlando el generador de voltaje a un punto de ajuste de voltaje en 326, y el inyector de fluido funciona normalmente. Cuando se desea PWM o está activa, el sistema alterna entre un punto de ajuste de PWM baja y un punto de ajuste de PWM alta para períodos predefinidos y durante un tiempo de ciclo. En el modo de realización ilustrado, esto se logra controlando el punto de ajuste de PWM baja en 328 para un tiempo de duración de pulso bajo en 330. Cuando el tiempo de duración de pulso bajo ha expirado, el sistema cambia a un punto de ajuste de PWM alta en 332 hasta que haya expirado un tiempo de duración de pulso alto en 334, y vuelve a 324 para determinar si se desea otro ciclo de PWM. Mientras que los cambios en el punto de ajuste PWM se analizan en el presente documento en relación con el diagrama de flujo mostrado en la FIG. 27, se debe apreciar que se pueden modular otros parámetros además de, o en lugar de, la PWM del pulverizador. Como se analiza anteriormente, otros parámetros que se pueden usar incluyen el nivel de voltaje aplicado para cargar el líquido, la presión de gas de atomización, la tasa y/o presión de administración de líquido, la temperatura de gas de atomización, el contenido de humedad del gas de atomización y/o aire de secado, y/o el flujo de aire volumétrico o másico del gas de atomización y/o aire de secado.
Se divulga que la aglomeración de partículas pulverizadas se puede controlar variando el tiempo de inyección del pulverizador. A altas frecuencias, es decir, a una PWM alta, el pulverizador se abrirá y cerrará más rápidamente produciendo partículas más pequeñas. A bajas frecuencias, es decir, a una PWM baja, el pulverizador se abrirá y cerrará más lentamente, produciendo partículas más grandes. A medida que las partículas más grandes y más pequeñas se abren paso a través del secador en capas alternas, algunas interactuarán físicamente y se unirán independientemente de sus cargas eléctricas repulsivas para producir aglomerados por colusión. El tamaño específico de las partículas más grandes y más pequeñas, y también el respectivo número de cada tamaño de partícula por unidad de tiempo que se producen, se pueden controlar por el sistema configurando los respectivos puntos de ajuste de PWM alta y baja, y también la duración de cada uno, para adaptarse a cada aplicación específica.
De acuerdo con todavía otro rasgo característico, una pluralidad de torres de procesamiento de polvo 10 que tienen cámaras de secado 11 y conjuntos de boquillas de pulverización electrostática 16 como se describe anteriormente, se puede proporcionar en un diseño modular, como se representa en las figs. 28 y 29, descargando el polvo en un sistema transportador común 340 o similar. En este caso, se proporcionan una pluralidad de torres de procesamiento 10 en relación contigua entre sí alrededor de una plataforma de trabajo común 341 accesible en la parte superior por una escalera 342, y que tiene un panel de control y una interfaz de operador 344 localizados en un extremo de la misma. Las torres de procesamiento 10 en este caso incluyen cada una una pluralidad de conjuntos de boquillas de pulverización electrostática 16. Como se representa en la fig. 28, se proporcionan ocho torres de procesamiento sustancialmente idénticas 10, en este caso descargando polvo en un transportador de polvo común 340, tal como un alimentador de tornillo, neumático u otro medio de transferencia de polvo, a un recipiente de recogida.
Se ha descubierto que dicho sistema de procesamiento modular tiene varias ventajas importantes. Al principio, es un sistema de procesamiento escalable que se puede adaptar a los requisitos de los usuarios, usando componentes comunes, a saber, torres de procesamiento de polvo de procesamiento sustancialmente idénticas 10. El sistema también se puede expandir fácilmente con módulos adicionales, como se representa en la fig. 30. El uso de dicha disposición modular de torres de procesamiento 10 también permite el procesamiento de cantidades de polvo mayores con requisitos de altura de construcción más pequeños (4,6-6,1 m (15-20 pies)) en comparación con los sistemas secadores por pulverización de mayor producción estándar que tienen una altura de 12,2 m (40 pies) o más y requieren diseños de construcción especiales para su instalación. El diseño modular permite además aislar y dar servicio a las torres de procesamiento individuales del sistema sin interrumpir el funcionamiento de otros módulos para el mantenimiento durante el procesamiento. La disposición modular también permite que se escale el sistema para uso de energía para los requisitos de producción de usuarios particulares. Por ejemplo, se podrían usar cinco módulos para un requisito de procesamiento y usar solo tres para otro lote.
De lo anterior, se puede ver que se proporciona un sistema secador por pulverización que es más eficiente y versátil en su funcionamiento. Debido a la eficiencia de secado potenciada, el sistema secador por pulverización puede ser tanto de tamaño más pequeño como de uso más económico. El sistema de pulverización electrostática además es eficaz para secar diferentes lotes de productos sin contaminación cruzada y es fácilmente modificable, tanto en tamaño como en técnicas de procesamiento, para aplicaciones de pulverización particulares. Además, el sistema de secado por pulverización es menos susceptible a fallas eléctricas y explosiones peligrosas de polvo fino dentro de la atmósfera de la cámara de secado. Además, el sistema puede funcionar selectivamente para formar partículas que se aglomeran en una forma que facilita mejor su uso posterior. El sistema tiene además un sistema de filtración de gas de escape para retirar de forma más eficaz y eficiente el material particulado suspendido en el aire del gas de secado que sale del secador y que incluye medios automáticos para retirar la acumulación de material particulado secado en los filtros que puede impedir el funcionamiento y requerir un mantenimiento costoso. Aún, el sistema es de construcción relativamente sencilla y se presta a una fabricación económica.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de secado por pulverización electrostática (10) para secar líquido en polvo que comprende:
un cuerpo estructural alargado (11) soportado en posición vertical;
una disposición de cierre en los extremos superior e inferior opuestos del cuerpo alargado para formar una cámara de secado (12) dentro de dicho cuerpo alargado (11);
incluyendo una de dichas disposiciones de cierre una entrada de gas de secado (15) para acoplarse a una fuente de gas de secado y para dirigir el gas de secado a dicha zona de secado;
un conjunto de boquilla de pulverización electrostática (16) soportado en una de las disposiciones de cierre (14,18); incluyendo dicho conjunto de boquilla de pulverización electrostática (16) un cuerpo de boquilla (32) que tiene un conjunto de punta de pulverización de descarga (34) en un extremo corriente abajo del mismo para dirigir el líquido que se va a secar hacia dicha zona de secado;
dicho conjunto de boquilla de pulverización electrostática (16) tiene una entrada de líquido (38) para acoplarse a un suministro de líquido que se va a descargar en la zona de secado y un electrodo (48) para acoplarse a una fuente eléctrica para cargar eléctricamente el líquido que pasa a través de dicho conjunto de boquilla de pulverización (16) para la descarga desde dicho conjunto de punta de pulverización de descarga (34) en dicha zona de secado; y caracterizado por que el sistema comprende
un revestimiento no metálico no estructural (100) dispuesto dentro de dicho cuerpo alargado (11) en relación espaciada con una superficie de pared interna (120c) del cuerpo alargado (11) para definir una zona de secado interna dentro de dicho cuerpo alargado (11);
se proporciona un soporte dispuesto circunferencialmente (104) para soportar de forma liberable dicho revestimiento (100) dentro de dicho cuerpo estructural alargado (11) y para permitir la retirada y reemplazo selectivos del revestimiento (100) tras el uso del sistema de secado por pulverización electrostática (10);
en el que dicho soporte dispuesto circunferencialmente (104) incluye una pluralidad de separadores no metálicos espaciados circunferencialmente (106) para soportar dicho revestimiento (100) en relación eléctricamente aislada con el cuerpo estructural alargado (11).
2. El sistema de secado por pulverización de la reivindicación 1, en el que dicho conjunto de boquilla de pulverización electrostática (16) tiene una entrada de gas de atomización (40) para acoplarse a un suministro de gas presurizado para dirigir el gas de atomización presurizado a través de dicho cuerpo de boquilla (32) para atomizar líquido cargado electrostáticamente que se descarga del conjunto de punta de pulverización de descarga (34).
3. El sistema de secado por pulverización de la reivindicación 2 en el que dicha entrada de gas de atomización (40) se conecta a un suministro de gas inerte, y un calentador (152) para calentar el gas inerte cuando se dirige a dicha entrada de gas de atomización (40) del conjunto de boquilla de pulverización (34).
4. El sistema de secado por pulverización (11) de la reivindicación 1, en el que dicho revestimiento (100) se dispone centralmente dentro de dicho cuerpo estructural alargado (11) para definir un espacio de aire (101) de al menos cinco centímetros (dos pulgadas) entre el revestimiento (10) y la superficie de pared interna (12a) del cuerpo estructural alargado (11).
5. El sistema de secado por pulverización de la reivindicación 1 en el que dicho revestimiento (100) está hecho de un material plástico impermeable flexible (100a).
6. El sistema de secado por pulverización de la reivindicación 1 en el que dicho revestimiento (100) está hecho de un material filtrante permeable (100b).
7. El sistema de secado por pulverización de la reivindicación 1 en el que dicho cuerpo estructural alargado (100) tiene forma cilíndrica y está hecho de acero, incluyendo dicho soporte dispuesto circunferencialmente (104) conjuntos de anillos (104) para soportar el revestimiento (100) en relación eléctricamente aislada con dicho cuerpo estructural alargado (11), incluyendo cada uno de dichos conjuntos de anillos (104) un anillo interno (105) al que se asegura un extremo del revestimiento (100), un anillo externo asegurado al cuerpo estructural alargado (11), y una pluralidad de pernos eléctricamente no conductores espaciados circunferencialmente (106) fijados en relación radial entre los anillos interno y externo (105,110).
8. El sistema de secado por pulverización de la reivindicación 1, en el que dicha disposición de cierre de extremo inferior (18) incluye una cámara de recogida de polvo (21) y un alojamiento de elemento de filtro (19a) que tiene una salida de gas de escape (20) para filtrar material particulado suspendido en gas del gas de secado que sale de la cámara de recogida de polvo (21) a través de dicho alojamiento de elemento de filtro (19a) y salida de gas de escape (20), un conducto de recirculación (165) acoplado entre dicha salida de gas de escape (20) y dicha entrada de gas de secado (15) para reintroducir gas de escape en la cámara de secado (12) y la zona de secado, y un elemento de calentamiento (169) en dicho conducto de recirculación (165) para calentar el gas de escape antes de su reintroducción en la cámara de secado (12) y la zona de secado.
9. El sistema de secado por pulverización de la reivindicación 1 en el que dicho cuerpo de boquilla (32) es un cuerpo hueco alargado, un cabezal de entrada (31) que soporta dicho cuerpo de boquilla (32), estando dicha entrada de líquido (38) en dicho cabezal de entrada (31), teniendo dicho electrodo (48) un paso de líquido (49) que se comunica con dicha entrada de líquido (38), un tubo de alimentación alargado (58) hecho de material eléctricamente conductor dispuesto dentro de dicho cuerpo de boquilla (32) que tiene un paso de líquido (59) en comunicación con dicho paso de líquido de electrodo (49), definiendo dicho tubo de alimentación (58) y cuerpo de boquilla (32) un paso de flujo de gas (60) que tiene una entrada de gas presurizado (40) para acoplarse a una fuente de gas presurizado, e incluyendo dicho conjunto de punta de pulverización de descarga (34) una punta de pulverización (70) hecha de material eléctricamente conductor en un extremo corriente abajo de dicho cuerpo de boquilla (32) que tiene un paso de líquido (75) en comunicación con dicho paso de líquido de tubo de alimentación (59) y un orificio de descarga para descargar líquido del conjunto de boquilla de pulverización (16).
10. El sistema de secado por pulverización de la reivindicación 1, en el que dicho cuerpo estructural alargado (11) tiene una construcción modular de varias partes que comprende una pluralidad de módulos cilíndricos (185,186), acoplamientos de desconexión rápida (121) para conectar de forma liberable módulos cilíndricos contiguos (185,186), y siendo al menos uno de los módulos cilíndricos (186) extraíble y reemplazable selectivamente para alterar la longitud de la cámara de secado (12) para una aplicación de pulverización particular, y siendo dicho revestimiento (100) extraíble y reemplazable con un revestimiento reemplazable (100) de una longitud correspondiente a la longitud alterada de la cámara de secado (12).
11. El sistema de secado por pulverización de la reivindicación 1 que incluye una bomba para dirigir líquido desde el suministro de líquido a la entrada de líquido (38) del conjunto de boquilla de pulverización (16), un motor de accionamiento eléctrico para accionar dicha bomba (132) y dicho motor de accionamiento eléctrico (134) estando eléctricamente aislado de la bomba (132) para evitar una carga eléctrica al motor eléctrico (134) del líquido cargado electrostáticamente por dicho conjunto de boquilla de pulverización electrostática (16) o líquido cargado eléctricamente dirigido a través de dicho conjunto de boquilla de pulverización (16).
12. Un procedimiento de secado por pulverización electrostática de líquido que incluye las etapas de:
proporcionar un secador por pulverización electrostática (10) que tiene un cuerpo estructural alargado (11) y un primer revestimiento no metálico no estructural (100) dispuesto concéntricamente dentro del cuerpo estructural alargado (11) en relación espaciada con una superficie de pared interna (12a) del cuerpo estructural alargado (11) para definir una zona de secado interna dentro del cuerpo estructural alargado (11) y un conjunto de boquilla de pulverización electrostática (16) para dirigir el líquido cargado electrostáticamente que se va a secar hacia la zona de secado;
en el que dicho soporte dispuesto circunferencialmente (104) incluye una pluralidad de separadores no metálicos espaciados circunferencialmente (106) para soportar dicho revestimiento (100) en relación eléctricamente aislada con el cuerpo estructural alargado (11)
pulverizar líquido cargado electrostáticamente en la zona de secado por dicho conjunto de boquilla de pulverización electrostática (16) durante un primer uso seleccionado del secador por pulverización electrostática (10);
retirar el primer revestimiento (100) del cuerpo estructural alargado (11) después del primer uso selectivo del secador por pulverización electrostática (10) y reemplazar el primer revestimiento (100) con un revestimiento de reemplazo (100) para un segundo uso seleccionado del secador por pulverización (10), y pulverizar líquido electrostáticamente cargado desde el conjunto de boquilla de pulverización electrostática (16) en una zona de secado definida por el revestimiento de reemplazo (100) durante el segundo uso seleccionado del secador por pulverización (10).
13. El procedimiento de la reivindicación 12 que incluye reemplazar el primer revestimiento (100) con dicho revestimiento de reemplazo (100) que tiene un tamaño diferente al del primer revestimiento (100).
14. El procedimiento de la reivindicación 12 que incluye reemplazar el primer revestimiento con dicho revestimiento de reemplazo (100) que define una zona de calentamiento de mayor diámetro que el primer revestimiento (100).
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