DE1962448B2

DE1962448B2 - Trocknungsturm zur Herstellung von Trockenmilch od dgl mit in seinem oberen Teil eingebautem Sprühkopf

Info

Publication number: DE1962448B2
Application number: DE1962448A
Authority: DE
Inventors: Fumio Kawasaki Kanagawa Kato; Katsuto Tokio Okada
Original assignee: Morinaga Milk Industry Co Ltd
Current assignee: Morinaga Milk Industry Co Ltd
Priority date: 1969-02-01
Filing date: 1969-12-12
Publication date: 1973-10-31
Also published as: FR2030237B1; SE364170B; GB1298873A; FR2030237A1; DE1962448A1; GB1299839A; NL145350B; US3621902A; BE741854A; NL6918573A; DE1962448C3

Description

Die Erfindung betrifft einen Trocknungsturm zur Herstellung von Trockenmilch od. dgl. mit in seinem oberen Teil eingebautem Sprühkopf zum Zersprühen des zu trocknenden Gutes und mn zwei um diesen einander umfassenden Ringkanälen mit lotrechten Öffnungen für Heiß- und Kaltgas mit gemeinsamer Zwischenwand und mit je einer Giitauslaßöffnung am Turmboden.

Bekannte Trocknungstürme zur Herstellung von Trockenmilch od. dgl. haben den Nachteil, daß das zu trocknende Gut sich am Rand der öffnunger, für das Heißgas und an der Innenwand des Trocknungsturmes in halbgetrocknetem oder ganzgetrocknelem Zustand festsetzen und größere Klumpen bilden, die bei Erreichen einer bestimmten Größe teilweise in verbranntem Zustand herunterfallen und sich mit dem Pulverprodukt vermischen. Hierdurch wird die Qualität des Endproduktes beeinträchtigt. Diese Nachteile ergeben sich insbesondere bei Trocknungstürmen, welche über längere Zeit fortlaufend betrieben werden.

Trocknungstürme der eingangs genannten Art sind nun beispielsweise aus der französischen Patentschrift 1289 817 und der USA.-Patentschrift 2 473 035 bekannt, bei denen eine Kaltgaszufuhr zur Kühlung der Sprühdüse und der der Sprühdüse zugeordneten Teile vorgesehen ist. Bei diesen Vorrichtungen umgibt der äußere Ringkanal für die Warmluftzufuhr den inneren Ringkanal für die Kaltgaszufuhr. Bei diesen Trocknungstürmen ist es somit nicht möglich, mit Hilfe einer möglichst geringen Kaltgaszufuhr die oberen Teile des Trocknungsturmes davor zu schützen, daß sich das eingesprühte zu trocknende Gut absetzt und Klumpen bildet.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen Trocknungsturm zu zeigen, bei dem mit Hilfe verhältnismäßig geringer Kaltgaszufuhr dci Ringkanal für die Heizgaszufuhr und außerdem die Innenwände des Trocknungsturmes vor Überhitzung zu schützen, so daß sich keine Klumpenbildung auf Grund teilweise verbrannter abgesetzter Teile des eingesprühten zu trocknenden Gutes an diesen Teilen ergibt.

Diese Aufgabe wird bei dem Trocknungsturm der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der äußere Kaltluftringkanal mit Zuleitung nach unten durch eine waagerechte Wand und nach oben durch eine im lotrechten Schnitt bogenförmige Wand abgeschlossen ist, die den Übergang des lotrechten, inneren Heißluftkanals in einen scheibenförmigen Heißluftzufuhrraum bildet, wobei die bogenförmige Wand mit ihrer unteren Kante die obere Kante der lotrechten Innenwand des Kaltluftkanals radial nach innen mit Abstand übergreift und einen ringförmigen Kaltlufteinlaß bildet. Die durch den äußeren Kaltluftringkanal nach unten strömende Kaltluft umgibt als ringförmige Schicht die Heißluft, welche durch den inneren scheibenförmigen Heißluftzufuhrraum auf das zu trocknende Gut gerichtet ist. Durch diesen Kaltluftring wird eine Grenzschicht im oberen Bereich des Trocknungsturmes gebildet, die verhindert, daß die Heißluft die im oberen Bereich des Trocknungsturmes befindlichen Bauteile erreicht und die diese so vor Überhitzung schützt.

An Hand der Figuren soll an Ausführungsbeispielen die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch den oberen Teil eines Trocknungsturmes,

Fig. 2a bis 2e Querschnitte an den Stellen« bis c in dem Trocknungsturm der Fig. 1,

F i g. 3 die Temperaturverteilung an den verschiedenen Querschnitten α bis g des Trocknungsturmes :n der Fig. I,

Fig. 4b ein Diagramm, aus dem die Luftgeschwindigkeit an den der F i g. 3 zugrunde liegenden Querschnitten des in der F i g. 1 gezeigten Trocknungsturmes ersichtlich ist, und

F i g. 5 eine schematische Ansicht des oberen Teiles eines weiteren Trocknungsturmes.

In der Fig. 1 wird durch eine Zuführleitung 102 konzentrierte Milch F einem Sprühkopf 104, beispielsweise einer Druckdüse, Drehscheibe oder Zweikanaldüse, zugeführt und in Gestalt eines konischen Schleiers 103 in den Trocknungsturm 101 eingesprüht. Heißluft //, die durch eine Zuleitung 105 gegen den Sprühschleier 103 geblasen wird, verdampft die Feuchtigkeit in den abgesprühten Milchtröpfchen. Andererseits wird gekühlte und entfeuchtete Luft C durch eine Zuleitung 108 aus einem Kaltlufteinlaß 109 ausgeblasen und erzeugt einen ringförmigen Kühlluftschleier längs einer lotrechten Innenwand 106 des Kaltluftkanals. Auf diese Weise wird der Innenwandraum des Trocknungsturmes außerhalb des Sprühschleiers 103 mit Kühlluft angefüllt.

Im oberen Bereich des Trocknungsturmes bildet sich zwischen der Kühlluft und der Heißluft eine Grenzschicht aus, so daß sich die Kühlluft außerhalb der Heißluft absetzt. Mit anderen Worten wird zwischen der waagerechten Wand 111 des Kaltluftkanals der Innenwand 110 des Trocknungsturmes sowie durch diese Grenzschicht ein Raum gebildet, den die Kühlluft ausfüllt. Die Vorrichtung ist so ausgebildet, daß die Heißluft H tangential zur Innenwand 110 (F i g. 2 a) eintritt. Daraufhin wird sie durch eine im lotrechten Schnitt bogenförmige Wand 113 umgelenkt. Die Heißluft H besitzt dabei eine zirkularsymmetrische Geschwindigkeitsverteilung. Das besagt, daß die Geschwindigkeit der Heißluft an jedem

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Punkt eines konzentrischen Kreises an einen beliebi- nungsturmes 101 absetzen. Bei ^er gemäß F ι g. 1 gen Turmquerschnitt (z.B. b-b, c-c usw. gemäß ausgeführten Vorrichtung laßt sich jedoch ein aerar-Fig. 1) innerhalb der lotrechten Innenwand 106 tiges Absetzen nahezu vollständig verhindern da die gleich und konstant ist, obwohl die Heißluft lediglich Wände 110, 106, 107 und *" "« fijjT„L^I in einer Stelle eingeblasen wird. Die Kühlluftmen- 5 gesetzt sind. Selbst wenn sich ^J^P™™;™™ ge C wird klein gewählt, so daß, wenn der Durchmes- abgesetzt haben sollten, tritt kerne Bildung_verbrannser der Zuleitung 108 relativ groß gewählt wird, die ter Klumpen oder thermisch degen vierterJeüchen Kühlluft beim Austritt aus dem Kaltlufteinlaß 109 ^d vor allem kern Wachstum d^ser Klumpen em die deiche Geschwindigkeit an jedem Punkt eines Das getrocknete Pulver wird aus ein ■ nicht dar ekonzentrischen Kreises besitzt und der dynamische io stellten Auslaßöffnung am unteren bnde des lurmes Druck der Kühlluft vernachlässigbar klein ist, selbst abgeführt. . _o(»rinop Menoe wenn sie tangential zur Innenwand 110 eintritt. Auch Es sei bemerkt, daß eine relativ genüge Menge die Heißluftgeschwindigkeit wird so klein gewählt, von Kühlluft benötigt wird, um die lotrecnte lnnendaß ihr dynamischer Druck beim Eintreten vernach- wand 106, insbesondere an der Meile ivi_ unu uic iilässigbar ist und die Heißluftströmung leicht umge- 15 nenwand des Trocknungsturmes zu Kuhlen da die lenkt werden kann. Die Men₂en an Heißluft// und Kühlluft beim Entlangstre.chen an der lotrechten In-Kühlluft C können durch entsprechende, nicht darge- nenwand 106 und nachdem sie die fechte^ innenstellte automatische Ventile gesteuert werden, die in wand 106 verlassen hat, jedighcn eme nacngieiM e den Zuleitungen 105 bzw. 108 angeordnet sind. Barriere im oberen Bereich des Trocknung urmes Ebenso kann die Menge an zugeführter konzentrier- 20 bildet, so daß vermieden wird, daß die «eiBluttdie ter Milch F durch nicht dargestellte Ventile, die in genannten Bauteile im oberen tScrcicn des der Zuführleitung 102 liegen, kontrolliert werden. nungsturmes erreicht. „..,,,„ . _Vpr In den Diagrammen der F ig. 3 ist die Tempera- Da die Menge an zugefuhrter JW™%-turverteilung an den Querschnitten b-b, c-c usw. bis gleich zu der Menge an Heißl^t äußeret klein is 8-g des in Fig. 1 dargestellten Trocknungsturmes ,5 wird die Temperatur der Heißluft höchstens um 2 b« aufgezeichnet. Desgleichen ist die Luftgeschwindig- 3° C vollzogenem Warmetausch abge ^ «ο daß keiteverteilung an diesen Querschnitten grafisch in dadurch keine Beeinträchtigung des Trocknung pro den F i g. 4 b bis 4 g dargestellt. In den F i g. 4 b bis zesses entsteht. Darüber hinaus dient die KuhUuft-4 g ist die Darstellung derart gewählt, daß die Luft- strömung längs der lotrechten Innenwand 106 nicht geschwindigkeit an einem bestimmten Punkt um so 30 lediglich der Wandkuhlung sondern ebenfalls dazu, größer ist, je weiter der Punkt unterhalb der NuIl-Li- die Heißluftströmung durch diese Fuhrung auszunie liegt. Jeder Kurvenpunkt über der Null-Linie richten und eine Gegenströmung der Luft^rtakennzefchnet das Auftreten von Luftgegenströmung. dem. Da außerdem gekühlte und_pentfeuchtete_Lut Wie sich aus den F i g. 3 sowie 4 b bis 4 g entnehmen verwendet w.rd, setzt sich an der Innenwand des läßt, ist die Umfangsfläche der lotrechten Innenwand 35 Trocknungsturmes kein Kondensat ab «IJst wnn 106 und der waagerechten Wand 111 ebenso wie die die Einrichtung nach einer langen Betriebsdauer ausInnenwand des Trocknungsturmes selbst nicht un- geschaltet wird. „,irkunosvnlle mittelbar der Heißluft ausgesetzt. Aus den Fig.4b Fs hat sich gezeigt daß eine sehr wirkungsvolle bis 4 g ist ebenfalls ersichtlich, daß durch die vom Kühlung dadurch erzielt werden kann, daß eine: wxizylindrischen Trocknungsturm konzentrische Anord- 40 tere öffnung 112 für die Kühlluft: in der Nahe ds nuns der zvlindrischen, lotrechten Innenwand 106 Schnittes der waagerechten Wand Ul mit.der lnnendes Kaltluftkanals der Zufluß der Heißluft so gesteu- wand 110 des Trocknungsturmes geanaß■ Fg.5 vorert wird, daß ein Gegenstrom der Heißluft innerhalb gesehen wird. Dadurch wird erreich , daß die aus der der lotrechten Innenwand 106 unterbunden ist (s. öffnung 112 ausströmende Kaltluft .sich nicht wie insbesondere F i g. 4 c und 4 d). 45 die der Innwanwand 106 entlangstromende mit der

Ohne die äußere Kaltluftzufuhr würden Milch- Heißluft mischen kann. _

tröpfchen relativ großer Abmessungen, die aus dem Die Erfindung kann auch bei einem Trocknungs-

Sprühkopf 104 aufgesprüht werden, sich an der In- turm angewendet werden, bei dem gleichzeitig ein

nenwand 110 beim Ein- oder Ausschalten des Trock- zweiter Sprühschieier in der Weise aufgeblaseη wird

nungsturmes oder auch beim normalen Betrieb ab- 50 daß die Partikel des zweiten Spruhschleiers auf die

setzSn. Die feinen Sprühteilchen der Milch dagegen des ersten in einem ^^^J^^^

wurden sich auf der lotrechten Innenwand 106, ins- dem sich eine Änderung der Trocknungsgeschwin

besondere an der Stelle 107 sowie an der waagerech- digkeit von emer konstanten zu einer tauenden

ten Wand 111 und an der Innenwand HO des Trock- Trocknungsgeschwindigkeit einstellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Trocknungsturm zur Herstellung von Trockenmilch od. dgl. mit in seinem oberen Teil eingebautem Sprühkopf zum Zersprühen des zu trocknenden Gutes mit zwei um diesen einander umfassenden Ringkanälen mit lotrechten Öffnungen für Heiß- und Kaltgas mit gemeinsanier Zwischenwand und mit je einer Gutauslaßöffnung am Turmboden, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Kaltluftringkanal (109) mit Zuleitung (108) nach unten durch eine waagerechte Wand (111) und nach oben durch eine im lotrechten Schnitt bogenförmige Wand (113) ab- i£ geschlossen ist, die den Übergang des lotrechten inneren Heißluftkanals in einen scheibenförmigen Heißluftzufuhrraum bildet, wobei die bogenförmige Wand (113) mit ihrer unteren Kante (4) die ober·.- Kante (5) der lotrechten Innenwand (106) des Kaltluftkanals radial nach innen mit Abstand übergreift und einen ringförmigen Kaltluiteinlaß (109) bildet.