NO782917L - Fremgangsmaate og innretning for sproeyte-toerking - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og innretning for

sprøyte-tørking

Oppfinnelsen angår en forbedret fremgangsmåte og innretning for sprøyte-tørking, og nærmere bestemt en forbedret fremgangsmåte og innretning for å tørke produkter som f.eks. varmeømfindtlige matvarer under hygieniske betingelser.

Det forbedrede sprøytetørkesystem, og spesielt den forbedrede og samvirkende forstøvningsinnretning og luft-strøm-styreinnretning muliggjør effektiv og hurtig tørking ved minimale temperaturer for å eliminere uønsket overoppvarmning av produktet.

Sprøytetørken og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen representerer en forbedring i forhold til tidligere kjente fremgangsmåter og innretninger for tørking, f.eks. i forhold til den fremgangsmåte og innretning for tørking som er beskrevet i søkernes US-PS nr. 3 648 753. I dette patent er der beskrevet et tørkesystem som omfatter en innretning for styring av tørkeluftstrømmen og produktforstøvningen. Oppfinnelsen tilveiebringer betydelige forbedringer av tørkingen under bruk av den forbedrede tørkeinnretning som skal beskrives nærmere nedenfor.

Nærmere bestemt omfatter den forbedrede tørke-innretning en rørformet luftfordelingsplate anbragt ved et antall forstøvningsdyser. Disse organer sammen med den fore-trukne styreinnretning for den samlede luftstrøm og lufttørke-kammeret tilveiebringer hurtigere og mer ensartet produkt-tørking ved minimale tørketemperaturer.

Følgelig er det en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte og innretning for sprøytetørking for varmeømfindtlige produkter, deriblant matvarer .

En annen hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en sprøytetørke med forbedret luftstrøm-styring, hvilket resulterer i mer ensartet og mer effektiv sprøyte-tørke-virkning ved minimale temperaturer.

En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret sprøytetørke som minimaliserer enhver risiko for produktforurensning.

En videre hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en sprøytetørke med maksimal produktavgivelse for en gitt tørkestørrelse.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret fordelingsplate for en sprøytetørke.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte og innretning for å sprøytetørke produkter med høy produkttetthet.

Oppfinnelsen vil i det følgende blir beskreve't nærmere under henvisning til tegningene, som viser en foretrukken utførelsesform av en sprøytetørke ifølge oppfinnelsen, og hvor fig. 1 er et funksjonsdiagram for den forbedrede fremgangsmåte og innretning for sprøytetørking, fig. 2 er et opp-riss av en foretrukken utførelsesform av en sprøytetørke ifølge oppfinnelsen, fig. 3 er et grunnriss av den på fig. 2 viste sprøytetørke, fig. 4 er et vertikalt snitt etter linjen 4 - 4 på fig. 2 og viser luftfordelingsplaten, fig. 5 er et vertikalt snitt etter linjen 5 - 5 på fig. 4, fig. 6 er et forstørret perspektivriss av en detalj av luftfordelingsplaten, fig. 7 er et vertikalt snitt etter linjen 7 7 på fig. 6, fig. 8 er et perspektivriss som viser produktfjernings-skyveinnretningen og fig. 9 er et horisontalt snitt etter linjen 9 - 9 på fig. 8.

Lufttørken ifølge oppfinnelsens og dennes funksjonsmåte skal først beskrives generelt under henvisning til fig. 1, 2 og 3. Selv pm sprøytetørken 1, som beskrevet nedenfor, vanligvis er montert i en egnet fabrikk, er det fore-trukket at den luft som benyttes under tørkeoperasjonen til-føres fra og returneres til friluft. For dette formål har sprøytetørken 1 et langstrakt luftinnløp 2 for tørkelufttil-førselen, hvilket strekker seg på utsiden av tørkebygningen 3. På lignende måte er et langstrakt luftutløp 4 forbundet med egnede avløpsledninger til utløpsenden av sprøytetørken 1. Tørken 1 omfatter en oppvarmningsinnretning 5 for, under egnet termostatstyring, å heve temperaturen av luften fra innløpet 2 til den ønskede tørketemperatur. Luft mates til og gjennom varmeinnretningen 5 ved hjelp av en innløps-luftvifte 6 som ved hjelp av egnede rør 7 er forbundet med luftvarmeinnretningen 5. Luftihnløpet 2 omfatter et filterhus 8 som inneholder et

grovfilter og et høyeffektivt finfilter av den type som benyttes kommersielt under luftstrømfiltreringsoperasjoner, og som vil

fjerne så meget som 99,7% av alle forurensninger fra den inn-strømmende luft.

Luftoppvarmningsinnretningen 5 kan omfatte oppvarmede viklinger 9 (fig. 3) eller en direkte eller indirekte varmeovn som benytter egnet brensel, som f.eks. olje eller gass.

Den oppvarmede luft mates nedad til en luftstrøm-manifold 13 som kommuniserer med tørkens 1 tørkekammer 11 via

en luftfordelingsplate 10. Et antall forstøvningdyser 12 er montert på luftfordelingsplaten 10, og er via et justerbart fluidum-matesystem 14 koblet til et egnet forråd 23 for den væske som skal tørkes. Oppbygningen og virkemåten av luftfordelingsplaten 10 og de tilhørende forstøvningsdyser 12 vil bli beskrevet nærmere nedenfor.

Tørkekammeret 11 avsluttes i en utløpsende 15 hvor fjernelsen av det tørkede eller pulveriserte produkt fra

luftstrømmen fullføres, idet den separerte luft tillates å strømme oppad til luftutløpet 4. Det tørkede produkt faller ned på gulvet i tørkekammeret 11 og blir beveget i retningen for luftstrømmen til bunnen av utløpskammeret 15 ved hjelp av et skyvesystem 16. En horisontal skruetransportør 17 fører det tørkede produkt til en fjerne-skruetransportør 18 som mater det tørkede pulver til en vibrasjonssikt 19.

En endelig fjernelse av ethvert gjenværende tørket produkt i luftstrømmen finner sted i et utløpsfilter 20, som fortrinnsvis er et posefilter av belgtypen. Et antall filterposer 21 av denne type kommersielt tilgjengelige filtre er anbragt ved luftutløpet. Luften strømmer gjennom posene 21

og oppad gjennom luftutløpet 4. Tørket pulver som ikke allerede har falt til tørkekammerets 11 gulv 22 samler seg på de ytre overflater av posene 21. Dette pulver fjernes periodisk fra posene 21, idet luft innføres fra en separat luftkilde til inn-siden eller den filtrerte side av posene 21, hvilket bevirker utvidelse av posene 21. Denne i motsatt retning rettede luft-strøm og utvidelsen av posene 21 støter oppsamlet pulver fra luft-posene 21 til gulvet 22 i utløpsenden 15 av tørkekammeret 11, hvor det blir fjernet ved hjelp av det ovenfor beskrevne skyvesystem 16 og skruetransportøren 17.

Skyvesystemet 16 er forsynt med et par hygieniske kjeder 24 fremstilt av rustfritt stål, som er montert på ende-kjedehjul 25 anordnet i tørkekammerbunnens 22 hjørner. Kjedene 24blir drevet av et egnet elektrisk drivsystem 26 for å bevege langstrakte pulver-skyveskovler eller -vinger 27 langs kammer-bunnen 22 for å føre det tørkede pulver til utløps-skruetran-sportøren 17. Skovlene eller vingene 27 er fremstilt av metall, f.eks. aluminium,eller plast. Der er anordnet støttestenger 28 innrettet for inngrep med skovlstøtteklosser 29, fremstilt av plast med lav friksjon, når skovlene eller vingene 27 er ført tilbake til begynnelsen av sin pulverskyvestrekning.

Luftfordelingsplaten 10 tilveiebringer effektiv blanding av den forstøvede produktstråle med den oppvarmede , tørkeluft. Det behøves en luftstrøm som maksimalt og ensartet utsetter det forstøvede produkt for den oppvarmede tørkeluft, hvilket resulterer i tørking med høy virkningsgrad, hvorved forholdsvis lave tørketemperaturer anvendes for å hindre atevarmeømfindtlige matvarer eller andre produkter blir varme-skadet.

Luftforedelingsplaten 10, ifølge oppfinnelsen, dekker hovedsakelig hele luftinnløpsenden av tørkekammeret 11

og tilveiebringer en fremadrettet, hovedsakelig parallell med sideveggene 30, taket 31 og gulvet 22 av tørkekammeret 11 strømmende luftstrøm gjennom tørkekammeret 11. På luftfordelingsplaten 10 er det montert et antall produkt-forstøvningsdyser 12

som via et tilførselssystem 14 er tilkoblet et forråd 23

av væskeprodukter. Hver av forstøvningsdysene 12 er montert på nedstrømssiden av luftfprdelingsplaten 10 på den annen side av en forholdsvis stor åpning eller luftdyse 32. Luftdysene 32 fører luft til og forbi forstøvningsdysene 12 med forholdsvis høy hastighet, hvilken luft oppfanger de forstøvede partikler fra forstøvningsdysene 12 og begynner og fullfører en større andel av partikkeltørkingen.

Luftfordelingsplatén 10 omfatter også et stort antall med hovedsakelig like mellomrom anordnede, forholdsvis mindre luftdyser 34 som fører luft med mindre hastighet i luft-strømmer som omgir de ovenfor beskrevne luftstrømmer med høyere hastighet fra de større dyser 32. Disse luftstrømmer med lavere hastighet undertrykker tilbakestrømning eller tilbakeslag av luft med høyere hastighet i soner nær luftfordelingsplatén 10 og blandes eventuelt lengre nedstrøms med luft med høyere hastighet for å tørke partikler i partikkeltørkeprosessens sluttfase. Den samlede og kombinerte virkning av strømmene med høy og lav hastighet tilveiebringer ensartet tørking av de forstøvede produktpartikler, idet den forholdsvis lange tørke-periode tillater anvendelse av minimale temperaturer av den luft som benyttes under tørkeprosessen. I et rom som strekker seg fra et plan parallelt med og beliggende ca. 0,3 m på ned-strømssiden av luftfordelingsplatén 10, til et plan beliggende lengre nedstrøms fra det sted hvor strålen brytes til små forstøvede dråper, har f.eks. den luft som strømmer gjennom og umiddelbart omgir strålen forholdsvis høy hastighet på grunn av den større strøm fra dysen 32 i hvilken strålen befinner seg. Omkring den med høy hastighet strømmende luft fra dysene 32 befinner der seg fra dysene 34 med lavere hastighet strømmende luft som tilslutt blander seg med den med høy hastighet strøm-mende luft, når begge luftstrømmer beveger seg i nedstrøms-retningen. Luften med høy hastighet fanger opp strålen og bevirker størstedelen av tørkingen. Luften med lavere hastighet undertrykker tilbakeslag av luft med høyere hastighet og av strålen, og blandes til slutt med luften med høyere hastighet og strålen under sluttfasen av tørkingen av de forstøvede partikler. Dette resulterer i ensartet tørking av partiklene og tillater tilstrekkelig tørketid ved de forholdsvis lave tørketemperaturer.

Den ovenfor beskrevne, styrte varmlufttørking viser seg også å tilveiebringe en forholdsvis høy produkt-tetth.et, således at det tørkede produkt opptar minimal plass. Forbedringer hva tetthet angår, f.eks. tilveiebringelse av en spesifik vekt på ca. 0,50, sammenlignet med tørkede produkter fra andre sprøytetørker på fra 0,30 - 0,45, er oppnådd. Den økede produkttetthet reduserer pakningsstørrelsen for det fremstilte produkt. Denne høyere tetthet antas å være et resultat av de forstøvede partiklers reduserte tendens til å agglomerere før tørkingen. Dette er i sin tur et resultat av den forbedrede luftstrøm-styring og elimineringen av tilbake-strøm eller tilbakeslag av de delvis tørkede partikler, hvilket tillater at partiklene samles og danner klumper med lavere samlet tetthet.

I den viste utførelsesform av en luftfordelingsplate.10 er der benyttet fire sprøytedyser 12, hvor diameteren av de mindre luftdyser 34 er ca. 5 cm og diameteren av de store dyser 32 er ca. 30 cm. De små dysers lengde er ca. 15 cm og de større dysers 32 lengde er ca. 0,6 m. Denne oppstilling av store og små dyser ikke bare styrer luftstrømmen nær og forbi forstøvningsdysene, men den tilveiebringer også en med tørke-kammerets 11 vegger 30, taket 31 og gulvet 22 parallell, oppvarmet luftstrøm. I en avstand på fra 0,3 - 0,6 m på nedstrøms-siden av de større dyser 32 finnes det en luftstrøm hvis hastighet kan være så meget som ti ganger hastigheten av luft-strømmen på nedstrømssiden fra de mindre luftdyser 34.

I en avstand på f.eks. 3,6 m på nedstrømssiden av luftfordelingsplaten 10 blir luftstrømmen over tverrsnittet av kammeret 11 forholdsvis ensartet som et resultat av blandingen av tørkeluften.

Den ovenfor beskrevne luftstyring forbedres ved hjelp av en foretrukken utformning av de individuelle luftdyser. Som vist på fig. 6 og 7 har de individuelle luftdyser 32 og 34 avrundede eller trompetformede luftutløp 37 og 38, som både motvirk oppbygning av tørkede produkter ved utløpene og som også tilveiebringer en ønsket utvidelse av luftstrømmen fra de individuelle luftdyser 32 og 34.

For de beskrevne dyser 32 og 34 er det tilveiebragt en tilfredsstillende trompetform, idet de avrundede utløp 37 og 38 har en radius på tilnærmet 6,3 mm. De individuelle dyser 32 og 34 er montert i med mellomrom anordnede fremre og bakre plater 35 hhv. 36 til hvilke dysene 32 og 34 er sveiset eller festet på annen måte.

En typisk luftfordelingsplate, som f.eks. den ovenfor beskrevne plate 10, har fire dyser 12 og fire store luftdyser 32, og vil ha ca. trehundre små luftdyser 34 anordnet med like mellomrom over platen 10. Oppstrøms- eller luftinn-løpspartiene av de individuelle dyser 32 og 34 er på egnet måte sveiset eller på annen måte festet til utad avrundede åpnings-kanter 39 på den bakre plate 36.

De gjennom de større og mindre dyser 3 2 og 3 4 strømmende, relative luftmengder kan reguleres ytterligere ved å anvende med åpninger forsynte tilleggsplater 40 anordnet på de mindre dyser 34. Antallet og størrelsen av åpningene i de om. ønsket anordnede plater 40 bestemmes av den ønskede luft-strømreduksjon gjennom dysene 34.

Det vil forstås at der er tilveiebragt en forbedret lufttørke som er spesielt nyttig for tørking av pulver-formede produkter, deriblant matvarer, hvor minimal tørke-temperatur er ønskelig. Den forbedrede tørkes virkemåte, som omfatter den forbedrede styring av tørkeluftstrømmen, tilveiebringer et ferdig pulverprodukt med øket tetthet og redusert

t volum for mer effektiv håndtering og pakking. Tørken har minimal størrelse i forhold til mengden av det produkt som produseres.

Claims (18)

1. Fremgangsmåte for sprøytetørking av et flyténde produkt, karakterisert ved at den omfatter de trinn å føre oppvarmet tørkeluft fra en manifold (13) til' et tørkekammer (11), å dele inn luften i én eller flere større varmluftstrømmer omgitt av et antall mindre varmluftstrømmer med forholdsvis mindre tverrsnitt under den nevnte føring av den oppvarmede tørkeluft, å sprøyte det flytende produkt inn i de større strømmer og å bevirke at de større og mindre strømmer spres litt ut og blandes med hverandre på nedstrøms-siden av det sted hvor den nevnte inndeling foretas.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den ytterligere omfatter det trinn via belg-posefiltre å støte ut den blandede luft fra tørkekammeret (11).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter det ytterligere trinn å tilføre luft til manifolden (13) via finfiltre.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter det ytterligere trinn å sprøyte det flytende produkt inn i den større strøm på nedstrømssiden av det sted hvor inndelingen i større og mindre delstrømmer foretas.

5. Luftfordelingsplate for anbringelse i en varm-luf t-tørkeinnretning, mellom en luftforsyningsmanifold (13) og et tørkekammer (11), for å fordele inn i tørkekammeret strøm-c mende luft, karakterisert ved at den omfatter i kombinasjon et plate-element (10), et antall langstrakte, første rørformede dyser (32) montert méd mellomrom i platen (10), et antall forholdsvis mindre, andre rørformede dyser (34) montert i platen (10) med hovedsakelig like mellomrom, idet de første'og andre dysers (32 hhv. 34) akser står hovedsakelig vinkelrett på platen (10), innretninger for å feste fluidum-forstøvere på de første dyser (32) og innretninger anordnet ved utløpsendene (38) av de andre dyser (34) og bevirker at luft som strømmer fra de andre dyser (34) spres.

6. Plate ifølge krav 5, karakterisert ved at den videre omfatter innretninger anordnet ved utløpsendene (37) av de første dyser (32) for å bevirke at den fra disse strømmende luft spres.

7. Plate ifølge krav 5, karakterisert ved at den videre omfatter et lukke (22, 30, 31) som omgir lufttilførselsmanifolden (13) og tørkekammeret (11), innretninger (2, 7) for å slippe luft til manifolden (13) og på utsiden av lukket (22, 30, 31) anordnede innretninger (4) for å føre luft bort fra tørkekammeret (11).

8. Plate ifølge krav 5, karakterisert ved at den videre omfatter en på hver av de nevnte forstøver-festeinnretninger, på nedstrømssiden av de første dysers (32) utløp (37) anbragt fluidumforstøver.

9. Plate ifølge krav 5, karakterisert ved at tverrsnittet av de første dyser (32) i det minste er flere ganger større enn tverrsnittet av de andre dyser (34).

10. Plate ifølge krav 5, karakterisert ved at de første dyser (32) er vesentlig lengre enn de andre dyser (34).

11. Varmlufttørke, karakterisert ved at den omfatter i kombinasjon en manifold (13), et tørkekammer (11), en luftfordelingsplate (10) anordnet mellom manifolden (13) og tørkekammeret (11) for å fordele luft inn i kammeret

(11), idet fordelingsplatén (10) omfatter i kombinasjon et plate-element, et antall langstrakte, første rørformede dyser (32) montert med mellomrom i platen (10), et antall forholdsvis mindre, andre rørformede dyser (34) montert i platen (10) med hovedsakelig like mellomrom, idet de første og andre dysers (32 hhv. 34) akser står hovedsakelig vinkelrett på platen (10), fluidumforstøvere montert på de første dyser (32) og innretninger ved utløpsendene (37 hhv. 38) av de første og andre dyser (32 . hhv. 34) for å bevirke spredning av luft som strømmer fra de første og andre dyser.

12. Tørke ifølge krav 11, karakterisert ved at den videre omfatter et lukke (22, 30, 31) som omgir manifolden (13) og tørkekammeret (11), luftinn-føringsinnretninger (2, 7) for å slippe luft til manifolden (13) og på utsiden av lukket (22, 30, 31) anordnede innretninger (4) for å føre luft bort fra tørkekammeret (11).

13. Tørke ifølge krav 11, karakterisert ved at den videre omfatter et i luftinnføringsinn-retningene (2, 7) anordnet finfilter (8).

14. Tørke ifølge krav 11, karakterisert ved at den videre omfatter et belg-posefilter (20) i tørkekammerets (11) innretning (4) for bortføring av luft.

15. Tørke ifølge krav 11, karakterisert ved at den videre omfatter en pulver-skyveinnretning (27) anbragt i tørkekammeret (11) for å fjerne pulver.

16. Tørke ifølge krav 11, karakterisert ved at fluidum-forstøverne er anbragt på hver side av sine festeinnretninger, på nedstrømssiden av de første dysers (32) utløp.

17. Tørke ifølge krav 11, karakterisert ved at tverrsnittet av de første dyser (32) er i det minste flere ganger større enn tverrsnittet av de andre dyser (34).

18. Plate ifølge krav 5, karakter i- o sert ved at de første dyser (32) er vesentlig lengre enn de andre dyser (34).