IT9020463A1 - Essicatore continuo - Google Patents

Description

Descrizione di un'invenzione

DESCRIZIONE

Il presente brevetto per invenzione industriale concerne un essicatore continuo del tipo ad asse sostanzialmente orizzontale particolarmente studiato e realizzato per l'essicamento di prodotti in genere, in particolare prodotti liquidi pastosi e pulverulenti.

Sono noti diversi tipi di essicatori ad asse orizzontale sostanzialmente costituiti da un cilindro dotato di superficie riscaldata entro il quale è comandato a ruotare un corpo rotore, anch'esso eventualmente riscaldato, dotato di una pluralità di palette aventi la funzione di mantenere in agitazione il prodotto da trattare cosi da portarlo con turbolenza a contatto della superficie riscaldata e, nel contempo, farlo avanzare lungo Tasse del cilindro verso lo scarico con l'utilizzo e l'immissione eventuale di gas caldi in equi o controcorrente.

Questi tipi di essicatori convenzionali non sempre consentono di ottenere un essicamento soddisfacente di tutti i prodotti, anche termolabili o reologicamente critici, per il fatto che lo strato di prodotto in trattamento residuante sulla superficie riscaldante del cilindro presenta spessori, turbolenze, dinamicità e contatto che non si addicono al corretto scambio termico ed in particolare sono causa della formazione di incrostazioni nella detta superficie per il fatto che il prodotto subisce tempi di trattamento differenti.

Tali incrostazioni sono anche causa di insudiciamento e, in particolare, di deterioramento del prodotto con conseguente decadimento dello scambio termico.

Un altro inconveniente che si riscontra in tali essicatori noti fermo restando che il prodotto non deve mai stazionare staticamente sulla parete calda e che la distanza dell'elemento di agitazione per intervenire su tutto lo strato deve essere tendente a zero consiste nel fatto che le dilatazioni termiche dovute alle diverse temperature fra cilindro e rotore comportano una variazione della posizione delle palette riferite alla superficie riscaldata del cilindro. Ciò, ovviamente, comporta come conseguenza una irregolare, o comunque non corretta e costante, turbolenza del prodotto in trattamento con perdita di dinamicità del sistema.

Ulteriore inconveniente dei convenzionali essicatori consiste nel fatto che la centrifugazione del prodotto in trattamento e la distribuzione sulla superficie riscaldata è parziale, casuale e limitata e dipendente dall'inclinazione delle pale con conseguente scarso contatto con il cilindro.

Non ultimo è da rilevare il fatto che nei convenzionali essicatori la separazione gas-prodotto avviene esternamente con conseguenti problemi di costo, di ingombro e di gestione.

Scopo della presente invenzione consiste nel provvedere un essicatore continuo atto ad ovviare agli inconvenienti riscontrati negli essicatori continui convenzionali.

Questo ed altri scopi risulteranno evidenti alle persone esperte nell'arte dalla lettura di quanto segue.

L'essicatore continuo di cui all'invenzione è del tipo comprendente un cilindro statico orizzontale, sostanzialmente orizzontale, dotato di mezzi per il riscaldamento diretto od indiretto della superficie destinata a venire in contatto con il prodotto in trattamento; mezzi di supporto su un piano di detto cilindro; testate di chiusura del cilindro contrapposte previste prossime alle aperture di carico e di scarico del prodotto; un rotore interno a detto cilindro provvisto di alette a disposizione prevalentemente elicicloidale e mozzi di estremità dei quali mozzi uno è provvisto di mezzi per la trasmissione della rotazione a detto rotore ed è essenzialmente caratterizzato dal fatto che detto rotore è dotato, oltre alle palette, di almeno un elemento di centrifugazione sviluppantesi lungo l'intero asse di detto rotore presentante vantaggiosamente un andamento elicoidale nel senso dello scarico del prodotto, detto elemento di centrifugazione essendo conformato ad aletta avente una altezza inferiore all'altezza di dette palette e cosi calcolata da agire quale limitatrice dello strato di prodotto presente sulla superficie riscaldata di detto cilindro.

L'essicatore di cui all'invenzione è illustrato - a solo titolo esemplificativo ma non limitativo - nelle figure delle allegate tavole di disegno, dove:

- La Fig. 1 è una sezione longitudinale dell'essicatore nel suo complesso;

- La Fig. 2 è una sezione trasversale schematica ed ingrandita presa lungo la linea II-II di Fig. 1;

- Le Fig. 2a e 2b illustrano schematicamente due preferite forme di esecuzione delle alette;

- Le Figg. 3 e 3' illustrano un particolare del montaggio ad espansione di una paletta;

- La Fig. 4 illustra in spaccato una.porzione del rotore con relative palette montate su un monoblocco ed una aletta;

- La Fig. 5 è una sezione schematica presa lungo la linea V-V di fig. 1.

Con riferimento alle citate figure, l'essicatore - indicato genericamente con 1 - è costituito da un cilindro 2 ad asse orizzontale dotato di testate di chiusura 3 e 4. Il cilindro 1 è sopportato da elementi 5 appoggianti su un comune piano. Circonferenzialmente a detto cilindro è prevista una camera 6 per il passaggio di olio diotermico alimentato e scaricato attraverso bocchettoni 7 e 8 disposti lungo detto cilindro 2.

Nel caso illustrato la camera 6 è suddivisa in più comparti e ciascun comparto è provvisto di un bocchettone di carico e scarico 7 e 8 cosi da ottenere, se desiderato, un riscaldamento differenziato del cilindro 2.

Internamente al cilindro 2 ed assialmente disposto è previsto un rotore 9 dotato di mozzi 10, 10' attraversanti le testate 3 e 4 e supportati da sistemi a cuscinetto 11, 11 ' sostenuti ciascuno da una propria struttura 12, 12' indipendente dagli elementi 5 di supporto del cilindro 2.

La ragione di provvedere elementi di supporto del cilindro 2 e del rotore 9 separati ed indipendenti si può sintetizzare nel fatto che detti due corpi, presentando temperature diverse, determinano dilatazioni diverse che possono influire negativamente sul corretto funzionamento del complesso. Altro motivo a giustificazione dell 'esistenza di supporti separati è dovuto alle forze dinamiche in gioco presenti con rotore ad elevata velocità di rotazione.

Come risulta in particolare dalla Fig. 2, il rotore 9 presenta una pluralità di alette 13 a variabile disposizione rispetto al rotore e viluppantisi sostanzialmente per l'intera lunghezza del rotore stesso con andamento elicoidale nel senso del lo scarico 14 del prodotto alimentato attraverso una apertura di carico 15. La conformazione delle alette 13 può essere opportunamente studiata per evitare ritorni dinamici con depressioni e depositi su di esse di materiali, nonché momenti di centrifugazione prolungati . Esempi schematici di possibili disposizioni del le alette 13 sono illustrati nel le Figg. 2a e 2b.

Essenziale, secondo il presente brevetto, è che il bordo esterno 13' di ciascuna aletta 13, indipendentemente dalla sua configurazione, disti dalla superficie interna riscaldata 2' del cilindro 2 una quantità d pari al voluto spessore dello strato di materiale in trattamento presente nell'interspazio fra superficie 2' e bordo 13'.

Sul rotore 9 è prevista, inoltre, una pluralità di palette 16 a disposizione prevalentemente elidcloidale, ad uno o più principi di struttura particolare, cosi da mantenere costantemente il bordo di estremità 16' sempre, con rotore in movimento, sostanzialmente tangente o raschiante alla superficie riscaldata 2'. Come illustrato nelle Fig. 3,3' ciascuna paletta è bloccata sul rotore 9 con interposizione di una molla a tazza 17, o elementi similari. Tale struttura constente di controllare la posizione del bordo 16' rispetto alla superficie 2' indipendentemente dalla condizione di stato del rotore 9.

Con rotore 9 fermo (Fig. 3) la molla 17 è espansa e l'estremità 16' è distanziata dalla superficie riscaldata 2': ciò, naturalmente, è ininfluente in quanto l'essicatore 1 è inoperativo. Con rotore 9 in moto (Fig. 3') la forza centrifuga comprime la molla 17 ed il bordo 16' si porta in vicinanza della superficie riscaldata 2'.

Naturalmente la desiderata escursione del bordo 16' dell 'aletta 16 è calcolata in funzione di diversi fattori e la taratura delle molle 17 sarà anch'essa calcolata in funzione di tali fattori.

La funzione delle palette 16, come è noto, è quella di mantenere in stato di agitazione il prodotto in trattamento su tutta la sezione di strato e nel contempo di spingere il prodotto verso lo scarico. Ciò è realizzato, nei convenzionali essicatori, inclinando la pala di un valore da 0° a 45° con una spinta identica a tutta la sezione di strato.

Poiché ci possono essere condizioni di accumulo di prodotto, e quindi aumento indesiderato di strato lungo l 'asse longitudinale dell 'essicatore, è necessario che la paletta in modo automatico smaltisca tale accumulo di prodotto.

Ciò è stato realizzato secondo la presente invenzione provvedendo le singole palette 16 di incl inazioni differenti e differenti altezze come schematicamente illustrato in particolare nella Fig. 4 dove le palette possono presentare uno svergolamento o comunque un angolo di calettamento differenziato a diversa altezza di paletta cosi da generare sia una forza propulsiva sia una forza sostentante. Come è noto, la turbolenza del prodotto è in funzione del numero di palette che idealmente, visto in sviluppo durante la rotazione, devono coprire tutta la superficie riscaldata.

Negli essicatori attuali la turbolenza viene realizzata con singole palette ciascuna richiedente un proprio montaggio e regolazione ciò creando una limitazione nel numero delle palette stesse.

Secondo la presente invenzione è possibile realizzare un numero elevato di palette ricavando per tranciatura e piegatura da un unico elemento 18 (Fig.4) fissato al rotore 9 con interposizione o meno del sistema di espansione più sopra descritto con riferimento alle Figg. 3 e 3'.

Con particolare riferimento alla Figg. 1, in prossimità della testata 4 è prevista solidale al rotore 9 una paletta di spinta e di centrifugazione 19 destinata alla separazione aria/prodotto determinando lo scarico dell'aria attraversa una apertura 20 prevista nella parte bassa della testata 4.

Qualora l'essicatore 1 dovesse essere utilizzato anche con l'ausilio di aria calda nella testata 3 è prevista un'apertura 21 di immissione di tale aria in un canale di distribuzione 22 atto ad immettere detta aria nell'interno del cilindro con direzione radiale.

Con particolare riferimento alla fig. 5, immediatamente a monte dell'apertura di scarico 14 sul rotore 9 sono previste delle palette di sbarramento 23 disposte sullo stesso piano destinate ad ostacolare la fuoriuscita del prodotto obbligandolo a tracimare l'altezza delle palette stesse. In pratica tali palette possono essere costituite anche da un unico anello.

Le palette 16, onde diminuire il lavoro meccanico dovuto alla forza di intaglio e di impatto, presentano il bordo di lavoro a profilo affilato. In combinazione con le palette, inoltre, per aumentare la superficie di scambio termico nel prodotto sono previsti degli elementi di macinazione 24 a sezione preferibilmente spigolata.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1) Essicatore continuo del tipo comprendente un cilindro statico orizzontale, o sostanzialmente orizzontale, dotato di mezzi per il riscaldamento diretto ed indiretto della superficie destinata a venire in contatto con il prodotto in trattamento; mezzi di supporto su un piano di detto cilindro; testate di chiusura del cilindro contrapposte previste prossime alle aperture di carico e di scarico del prodotto; un rotore interno a detto cilindro provvisto di alette a disposizione elicicloidale e mozzi di estremità dei quali mozzi uno è provvisto di mezzi per la trasmissione della rotazione a detto rotore, caratterizzato-dal-fatto che detto rotore è dotato, oltre alle palette, di almeno un elemento di centrifugazione sviluppantesi lungo l'intero asse di detto rotore e presentante vantaggiosamente un andamento elicoidale nel senso dello scarico del prodotto, detto elemento di centrifugazione essendo conformato ad aletta avente una altezza inferiore all'altezza di dette palette e cosi calcolata da agire quale limitatrice dello strato di prodotto presente sulla superficie riscaldata di detto cilindro.
2. 2. Essicatore continuo, di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto cilindro e detto rotore sono supportati da elementi fra loro separati ed indipendenti.
3. 3. Essicatore continuo, di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto cilindro presenta mezzi di riscaldamento differenziati.
4. 4. Essicatore continuo, di cui alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette palette sono dotate di mezzi atti a mantere il bordo delle palette stesse sostanzialmente tangente a detta superficie riscaldata, indipendentemente dalle variazioni termiche o meccaniche fra rotore e cilindro.
5. 5. Essicatore continuo, di cui alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette palette presentano una superficie attiva costituita da porzioni ad inclinazioni differenti e di differenti altezze con una azione combinata di forza di avanzamento variabile sull'altezza e di forza sostentante.
6. 6. Essicatore continuo, di cui alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere mezzi per il montaggio delle palette a gruppi su detto rotore con palette ricavate da un monopezzo.
7. 7. Essicatore di cui alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere mezzi per l'emissione di aria calda entro il cilindro in controcorrente all'avanzamento del prodotto.
8. 8. Essicatore continuo, di cui alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere internamente al cilindro ed in prossimità dell'ingresso del prodotto mezzi atti a separare il prodotto da aria od altro gas eventualmente presente nel prodotto.
9. 9. Essicatore continuo, di cui alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere mezzi per l’aspirazione di aria umida dalla flangia carico prodotto.
10. 10. Essicatore continuo, di cui alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi per effettuare l’essicagione sotto vuoto.
11. 11. Essicatore continuo, di cui alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere palette in numero calcolato da interessare tutto l'asse longitudinale dello statore.
12. 12. Essicatore continuo, di cui alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le palette sono ricavate da una struttura in monopezzo che è coadiuvante nella centrifugazione del prodotto.
13. 13. Essicatore continuo, di cui alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che immediatamente a monte dello scarico sono previsti mezzi atti a formare un anello di sbarramento ad altezza determinata.
14. 14. Essicatore continuo, di cui alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le palette presentano il bordo diretto verso il prodotto a profilo affilato.
15. 15. Essiccatore continuo, di cui alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere elementi di macinazione, preferibilmente a sezione parallelepipeda, associati a dette palette. Il tutto sostanzialmente come descritto, illustrato, rivendicato e per gli scopi specificati.