ES2201324T3 - Elemento de secado circular y planta de secado que contiene dicho elemento. - Google Patents
Elemento de secado circular y planta de secado que contiene dicho elemento.Info
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Abstract
Elemento de secado anular (15, 15¿) previsto para ser montado sobre un árbol de rotor en una planta de secado, y en el que el elemento de secado está configurado con una serie de aberturas pasantes (25) que se extienden desde un lado del elemento de secado hasta el otro, caracterizado porque el elemento comprende dos elementos de placa anulares (16), sustancialmente idénticos, dispuestos a una cierta distancia el uno del otro y ensamblados a lo largo de un borde exterior (18), y porque una pieza tubular (26, 27) está insertada en cada abertura (25) para constituir una cámara (22) entre dichos elementos de placa (16), teniendo dicha cámara una abertura anular (23) para el suministro de un medio destinado al calentamiento o enfriamiento de aquélla y para evacuar un eventual producto condensado.
Description
Elemento de secado circular y planta de secado
que contiene dicho elemento.
La invención se refiere a un elemento de secado
anular de acuerdo con lo divulgado en el preámbulo de la
reivindicación 1. Dicho elemento de secado anular es conocido a
partir del documento
US-A-4.621.684. Dichos elementos de secado, que constituyen un intercambiador térmico, se utilizan en plantas de secado para el calentamiento o enfriamiento de materias húmedas, trituradas, por ejemplo materias biológicas como harina de pescado, restos de productos de casquería triturados procedentes de mataderos, mosto procedente de cervecerías y materiales similares de origen animal, vegetal o químico.
US-A-4.621.684. Dichos elementos de secado, que constituyen un intercambiador térmico, se utilizan en plantas de secado para el calentamiento o enfriamiento de materias húmedas, trituradas, por ejemplo materias biológicas como harina de pescado, restos de productos de casquería triturados procedentes de mataderos, mosto procedente de cervecerías y materiales similares de origen animal, vegetal o químico.
La planta de secado comprende una carcasa fija y
un rotor giratorio con una serie de elementos de secado anulares
dispuestos a intervalos. El rotor tiene unos medios para el
suministro del medio de calentamiento o enfriamiento. Tratándose de
calentamiento, a menudo se utiliza vapor, y así el rotor también va
provisto de unos medios para la retirada del producto de
condensación del calor.
Plantas de este tipo son conocidas, por ejemplo,
por la Patente estadounidense No. 3.923.097 (Atlas, DK) y por la
Patente estadounidense No. 4.982.514 (Atlas, DK), y han estado en
uso durante muchos años. Las plantas tienen una abertura en un
extremo para el suministro de la materia prima, y una abertura en el
extremo opuesto para la retirada de la materia después de que ha
sido tratada. El transporte a lo largo de la planta se lleva a cabo
principalmente como consecuencia de la continua provisión de nueva
materia prima y de la continua retirada de la materia tratada, pero
el transporte puede incrementarse o reducirse mediante el empleo de
paletas, elementos elevadores o similares, por ejemplo, dispuestos
directamente sobre los elementos de secado. El transporte a lo largo
de la planta es posible toda vez que los elementos de secado
anulares no se extienden completamente hacia afuera hasta la carcasa
fija. Los secadores giratorios con agitadores o paletas de
transporte se conocen, por ejemplo, por la Patente estadounidense
No. 3.800.865 (Stord Bartz, NO) o por la Patente estadounidense No.
3.777.810 (The Strong Scott Company, US).
En construcciones más antiguas, confróntese por
ejemplo la Patente británica No. 952.099 (A/S
Myrens Verksted, NO), se ha empleado un secador giratorio con elementos de secado hechos de tubos, por ejemplo construcciones tubulares helicoidales o anulares, que pueden estar configuradas de forma que el producto de condensación del vapor es conducido hasta un punto de recogida final durante la rotación. Asimismo, mediante la Patente estadounidense No. 4.074.751 (Unice Machine Company, US) son conocidos intercambiadores térmicos giratorios de tubos dispuestos para el calentamiento o el enfriamiento de una masa fluida, por ejemplo masas cocidas de azúcar.
Myrens Verksted, NO), se ha empleado un secador giratorio con elementos de secado hechos de tubos, por ejemplo construcciones tubulares helicoidales o anulares, que pueden estar configuradas de forma que el producto de condensación del vapor es conducido hasta un punto de recogida final durante la rotación. Asimismo, mediante la Patente estadounidense No. 4.074.751 (Unice Machine Company, US) son conocidos intercambiadores térmicos giratorios de tubos dispuestos para el calentamiento o el enfriamiento de una masa fluida, por ejemplo masas cocidas de azúcar.
En estas últimas construcciones, el producto que
va a ser secado o tratado por calor es introducido e impulsado hacia
adelante dentro de la planta pasando a través de las aberturas
existentes en los elementos de secado que se elevan entre los tubos.
Esto puede tener ventajas con respecto a la agitación y el
transporte del producto, pero tiene grandes inconvenientes con
respecto a la evitación de que el producto quede asentado sobre el
elemento de secado. Además, los elementos de secado de este tipo no
tienen una superficie de calentamiento tan grande como los elementos
de secado en forma de placa mencionados previamente.
Por el documento
US-A-4.621.684 se conoce un
intercambiador térmico giratorio que contiene un elemento
intercambiador de calor giratorio de forma cilíndrica fijado a y
sostenido por un eje rotatorio. El elemento intercambiador térmico
giratorio está construído por una pluralidad de discos con aletas de
al menos dos tipos. Las zonas interiores están provistas con una
pluralidad de discos con aletas centrales y con dos caras circulares
externas del elemento del intercambiador térmico, comprendiendo cada
una un disco con aletas colector con orientaciones a izquierda y
derecha una respecto de otra.
Los discos con aletas centrales están
caracterizados por una pluralidad de pasos circunferenciales de
apariencia anular preferentemente concéntricos con un eje rotatorio
y están conformados ajustando mutuamente dos discos circulares
corrugados o uno circular y otro corrugado.
Los discos con aletas centrales están provistos
de una pluralidad de aberturas que permiten la comunicación
orientada en sentido axial de la corriente de flujo entre y a través
de los discos con aletas centrales. Las aberturas están
periódicamente separadas alrededor de la circunferencia de los pasos
circunferenciales. Alternativamente, las aberturas comprenden unos
pasos para el flujo de la corriente de fluido orientados en sentido
oblicuo a la dirección axial y en sentido direccional opuesto al de
la rotación. Dichas aberturas presentan asimismo la forma y tamaño
convenientes a las exigencias volumétricas de las corrientes de
fluido que pasan a través suyo. Asimismo, las aberturas comprenden
una tobera para el flujo con un área de flujo constante, una tobera
para el flujo con un área de flujo convergente seguida por un área
de flujo divergente, o una tobera para el flujo con un área de flujo
divergente. Dichas aberturas están formadas cortando, suprimiendo,
doblando y conformando las paredes de material alternas de discos
con aletas contiguas o formadas por un inserto que reemplaza el
material suprimido de los discos con aletas contiguos.
Mediante la formación de los discos y los pasos
de acuerdo con lo antes descrito, la fabricación de los discos con
aletas es muy sofisticada lo que produce grandes dificultades a la
hora de su reparación. Además, la construcción no puede evitar que
un producto se instale sobre los discos con aletas, no siendo
tampoco posible la retirada del vapor de retorno y del producto de
condensación.
La invención también se refiere a una planta de
secado de acuerdo con lo que se divulga más detalladamente en el
preámbulo de la reivindicación 11. Si va a emplearse una planta de
secado con elementos de secado, de acuerdo con lo anteriormente
expuesto, para el tratamiento por calor, el secado o enfriamiento de
un producto relativamente fluido, por ejemplo un producto aceitoso o
muy grasiento, por ejemplo la ebullición de productos de casquería
con contenido en aceite o grasa, procedentes de mataderos, la
agitación en la masa del producto puede ser excesivamente moderada,
lo que significa un incremento en el tiempo de procesado. Por
consiguiente, existe la necesidad de un incremento en la agitación
de la masa del producto.
Mediante la configuración de los elementos de
secado anulares de acuerdo con la invención, según se define en la
reivindicación 1, se logra mantener todas las ventajas conocidas de
los elementos de secado en forma de placa, y al mismo tiempo se
alcanza la posibilidad de obtener un flujo de producto modificado a
lo largo de la planta. El elemento de secado anular está
preferentemente configurado de forma que está constituido por dos
elementos de placa sustancialmente idénticos. Los tirantes tubulares
están preferentemente configurados con un perfil circular de la
sección transversal. Entre otras cosas, esto posibilita el uso de
tubos de fabricación estándar que pueden cortarse en las longitudes
deseadas.
Hay muchas ventajas, desde el punto de vista de
la técnica de producción, en los elementos de secado con elementos
en forma de placa, y, por norma, se obtiene una superficie de
intercambio térmico mayor que con los elementos de secado
configurados como construcciones tubulares.
Además, el elemento de secado del tipo divulgado
en la aplicación tiene ventajas en el sentido de que puede
reproducirse mediante el soldeo mutuo de piezas configuradas de tal
forma que el soldeo puede automatizarse de una manera sencilla
utilizando máquinas de soldeo automáticas o robots de soldeo, lo que
reduce los costes de producción.
Las aberturas de los elementos de las placas
anulares están preferentemente configuradas por la inserción de una
pieza tubular dentro de cada abertura, preferentemente de forma que
los ejes longitudinales de las piezas tubulares sean paralelas con
el eje geométrico del elemento de secado. Hay, por tanto, buenas
posibilidades de simplificar la producción de los elementos de
secado.
Sin embargo, el elemento de secado anular de
acuerdo con la invención, preferentemente tiene las piezas tubulares
insertadas como tirantes entre los elementos de las placas en sus
aberturas situadas de forma opuesta. Se consigue, por tanto, un
elevado grado de simplificación en la introducción de los elementos
de secado, y al mismo tiempo se consigue con ello una construcción
fuerte y rígida que puede tolerar una presión elevada, lo que
posibilita el uso de vapor a alta temperatura como medio de
calentamiento.
Los tirantes tubulares están preferentemente
distribuidos sobre la superficie del elemento de secado, de forma
que haya unas deformación y deflexión mínimas del elemento de secado
cuando se emplea vapor presurizado como medio de calentamiento.
La longitud de los tirantes tubulares puede
divulgarse y caracterizarse en la reivindicación 6 o en la
reivindicación 7. Si la longitud del tubo se corresponde con el
grosor del elemento hay la posibilidad de poder usar elementos de
raspado en la planta de secado que raspan dejando limpios los
elementos de secado, lo que, por ejemplo, puede ser relevante en
aquel extremo en que los productos están más húmedos, o en aquella
zona en que el producto es más viscoso. Sin embargo, los tirantes
tubulares pueden también tener una longitud mayor que el grosor del
elemento, y los extremos libres de los tubos pueden configurarse de
acuerdo con lo divulgado y caracterizado en la reivindicación 10,
por ejemplo de forma que constituyan un conductor o elemento de
agitación del producto que va a secarse.
Para ciertas construcciones, puede ser una
ventaja configurar el elemento de secado de acuerdo con lo divulgado
y caracterizado en la reivindicación 9, esto es, haciendo uso de
tirantes tubulares con pasos libres diferentes en el mismo elemento
de secado. Se obtiene de esta forma la posibilidad de prever
variaciones en las que puede haber aberturas mayores y en las que
pueda haber aberturas menores en el elemento de secado.
Finalmente, el elemento de secado de acuerdo con
la invención puede configurarse de acuerdo con lo divulgado y
caracterizado en la reivindicación 10, lo cual ofrece importantes
ventajas desde el punto de vista de la técnica de producción.
Mediante la configuración de la planta de acuerdo
con la invención según se define en la reivindicación 11, puede
obtenerse una agitación incrementada de la masa del producto sin que
ello origine otras desventajas sustanciales. Una agitación
incrementada dará como resultado un tratamiento más rápido de la
masa del producto, por ejemplo la posibilidad del tratamiento por
calor más rápido, lo que incrementa la capacidad de la planta. Los
elementos axiales montados sirven como agitadores y, dependiendo de
su configuración, también como elementos elevadores, de forma que la
masa de producto pueda agitarse en todos sentidos si se
necesita.
Cuántos elementos axiales estarán montados y qué
forma adoptarán dependerá de las condiciones en curso y del producto
concreto, por ejemplo el grado en que se desea incrementar la
agitación, y hasta qué punto puede posiblemente desearse que se
reduzca el desplazamiento del producto, porque los elementos ocupan
algunas de las aberturas pasantes de los elementos de secado del
rotor.
Dependiendo de cómo se desea que se lleve a cabo
la agitación, los elementos pueden estar configurados de acuerdo con
lo divulgado y caracterizado en la reivindicación 12 o en la
reivindicación 13. En resumen, el número y la longitud de los
elementos axiales son factores que contribuyen a determinar cuándo
se desea un incremento en la agitación del secador, y el grado que
alcanzará esta agitación incrementada.
Puede ser una ventaja si los elementos están
configurados de acuerdo con lo divulgado y caracterizado en la
reivindicación 14. Cuando se empleen tubos como elementos, por
ejemplo tubos con perfil circular en la sección transversal, en
muchos aspectos se obtiene un adecuado incremento de la agitación
sin incremento alguno considerable en cuanto al peso del rotor. Una
ventaja en este punto es también que pueden emplearse tubos estándar
como elementos.
Debe resultar evidente a los familiarizados con
la técnica que los elementos axiales pueden estar configurados como
barras o tubos con casi cualquier perfil de la sección transversal.
Sin embargo, será práctica normal tener en cuenta la forma de las
aberturas que atraviesan los elementos de secado y el empleo de
elementos que sustancialmente ocupen estas aberturas, lo que
constituye la razón de por qué elementos tubulares con perfil
circular en la sección transversal constituyen una forma de
realización preferente.
Los elementos del secador de acuerdo con la
invención pueden estar configurados de acuerdo con lo divulgado y
caracterizado en la reivindicación 15. Los elementos pueden así
tener diferentes o variables perfiles en la sección transversal a lo
largo de su extensión, de forma que haya áreas que proporcionen un
encaje pertinente con los elementos de secado, y áreas que funcionen
como agitadores y/o elementos elevadores, según se requiera.
Según se divulga y caracteriza en la
reivindicación 16, los elementos están preferentemente sujetos a un
único elemento de secado, por ejemplo mediante soldeo, y
preferentemente en el único extremo de los elementos. Se evitan de
esta forma las tensiones mecánicas debidas a las diferencias de
temperatura etc., porque los elementos axiales pueden
expandirse/contraerse en dirección longitudinal sin que ello
produzca influencias mecánicas en los elementos de secado del rotor,
porque éstos pueden desplazarse dentro de las aberturas en dirección
axial en el punto en el que no están firmemente soldados.
Mediante la configuración de la planta de secado
de acuerdo con la invención, según lo divulgado y caracterizado en
la reivindicación 17, se obtiene la posibilidad de un incremento del
suministro de energía por medio de los elementos axiales. Una planta
con un volumen determinado puede así estar dotada de una mayor
capacidad, por ejemplo una mayor capacidad en el tratamiento por
calor, porque puede suministrarse una mayor cantidad de energía.
Una forma práctica con la cual la energía térmica
puede suministrarse a los elementos tubulares axiales se divulga y
caracteriza en la reivindicación 18. Puede utilizarse el mismo medio
calórico utilizado para los elementos de secado anulares, por
ejemplo vapor, pero también puede configurarse de modo separado el
suministro de energía a los elementos axiales, de forma que pueden
utilizarse en la presente memoria una temperatura más baja o una
temperatura más alta, si ello se requiere.
Una forma de realización particularmente
ventajosa de la planta de secado de acuerdo con la invención se
divulga y caracteriza en la reivindicación 19. Mediante una
cubierta, preferentemente una cubierta situada en el extremo del
cárter de la planta de secado, los elementos axiales de acuerdo con
la invención pueden montarse y retirarse según se requiera. Esto
supone grandes ventajas prácticas y económicas, por ejemplo si una
planta de secado tiene que modificarse para poder procesar otro
producto, o para procesar el producto en una forma diferente a la
prevista en un principio.
La invención se describirá ahora con mayor
detalle con referencia a los dibujos, en los que
la fig. 1 muestra el principio de la invención en
una planta de secado conocida con elementos de secado anulares sobre
un eje de rotor,
la fig. 2 muestra una sección a través de un
elemento de secado anular conocido,
la fig. 3 muestra una primera forma de
realización de un elemento de secado de acuerdo con la
invención,
la fig. 4 muestra una sección de la fig. 3 vista
en la dirección IV-IV a escala aumentada,
la fig. 5 muestra una sección correspondiente a
la fig. 4, pero en una segunda forma de realización,
la fig. 6 muestra una tercera forma de
realización de un elemento de secado de acuerdo con la
invención,
la fig. 7 muestra una sección de la fig. 6 vista
en la dirección VII-VII representada a escala
ampliada,
la fig. 8 muestra un diagrama de la relación de
flujo y superficie de los diferentes elementos de secado de acuerdo
con la invención,
la fig. 9 muestra una sección axial de una parte
de un rotor de una cuarta forma de realización de la invención,
y
la fig. 10 muestra una sección transversal axial
correspondiente a la fig. 9 de una quinta forma de realización de la
invención.
Las figs. 1 y 2 muestran el principio de la
técnica conocida, de forma que la fig. 1 muestra una sección
longitudinal esquemática de una planta de secado que comprende un
cárter estático 2, posiblemente con envuelta calorífica, una
abertura 7 para la introducción de la materia que va a secarse, y
una abertura 8 para la descarga de la materia después de que ha sido
procesada. La materia introducida es secada por medio de un rotor 3
giratorio, recalentado con elementos de secado planos 9 dispuestos a
intervalos.
Cuando la planta es continuamente alimentada con
nueva materia prima, la cual va a ser calentada y secada,
posiblemente hervida o esterilizada, se desplazará hacia la abertura
de descarga desprendiendo al tiempo la humedad la cual es retirada
del cárter en la forma conocida.
El rotor 3 tiene una tubo de suministro 4 del
medio de calefacción, por ejemplo vapor, que, a través de un tubo
central 11 es alimentado hacia los elementos de secado 12. El vapor
de retorno es alejado mediante un tubo de descarga 5, y el material
condensado mediante el tubo de descarga 6.
La fig. 2 muestra parte de la sección radial de
un elemento de secado 9 y muestra un ejemplo de cómo puede estar
dispuesto un elemento de secado conocido. El elemento de secado está
compuesto por dos elementos de placa anulares soldados entre sí, en
los cuales hay conformados unos canales 10 para el medio de
calefacción, por ejemplo vapor.
La planta mostrada en las figs. 1 y 2 explica el
principio de una planta de secado, y se corresponde con lo conocido
por la Patente estadounidense No. 4.982.514.
La presente invención se refiere a una nueva
configuración de los elementos de secado, que se explica con mayor
detalle con referencia a las figs. 3 a 7.
En la fig. 3 se muestra una forma de realización
de acuerdo con la invención de un elemento de secado 15 visto en
ángulos rectos a la superficie, y en la fig. 4 se observa una
sección radial de dicho elemento mostrado, por razones de claridad,
a escala ampliada. El elemento de secado está compuesto por dos
discos idénticos, planos, anulares, o elementos en forma de placa 16
de placa de acero. Los discos anulares o elementos en forma de placa
16 tienen un diámetro de por ejemplo 2 m y tienen un cierto número
de agujeros 25, por ejemplo 42 agujeros como se muestra en los
dibujos. Los dos elementos en forma de placa 16 están acoplados
entre sí, porque están unidos mutuamente a lo largo del borde
exterior 18 por medio de una banda anular de acero 19 y de una
soldadura anular 20. Al nivel del borde interior, cada uno de los
elementos que forman las placas anulares 16 está provisto de una
pieza base anular 17. Los elementos de las placas tienen un grosor
del orden de entre 6 y 10 mm. En todas las aberturas 25 hay
insertada y soldada una pieza tubular 26 en ambos elementos de las
placas, de forma que las piezas tubulares 26 constituyen unos
tirantes entre los elementos de las placas. En el ejemplo mostrado,
los tirantes son piezas tubulares de 101,6 mm (4'').
Los tirantes tubulares 26 están fuertemente
soldados y de forma estanca a la presión, a los dos elementos que
forman las placas 16, que entre éstas se constituye una cámara 22
prevista para el medio de calefacción, por ejemplo vapor a una
presión de 10 barias, teniendo dicha cámara una abertura anular 23
para el suministro de vapor y para la retirada del vapor de retorno
y del producto condensado de la forma sobradamente conocida. Las
piezas base 17 las cuales, como se muestra en el dibujo, se
extienden hacia afuera a cada uno de los lados del elemento de la
placa, están dispuestas para quedar directamente soldadas
conjuntamente con los elementos adyacentes y constituyen de esta
forma un elemento en forma de tubo que rodea el eje del rotor de una
planta de secado de acuerdo con lo anteriormente descrito.
En los ejemplos de las figs. 3 y 4, los ejes 29
de los tirantes tubulares 26 son paralelos al eje geométrico 30 del
elemento de secado, y la longitud de los tirantes tubulares se
corresponde sustancialmente con el grosor del elemento.
En el ejemplo de la fig. 5, los tirantes
tubulares 27 se muestran con una longitud mayor que el grosor del
elemento 15 y de esta forma se extienden por encima de la superficie
del elemento. Asimismo, es posible que los tirantes tubulares 27
puedan estar recortados de una manera que no sea paralela con el
plano del elemento 16 que conforma la placa, sino en un ángulo que
sea oblicuo a ella, o posiblemente con una configuración
completamente diferente, de forma que los tirantes tubulares
sobresalientes constituyan elementos en forma de paleta, conductores
o elementos de agitación que tengan influencia en la agitación del
material objeto de secado en la planta.
Entre los dos lados de cada elemento de secado 15
hay ahora conexión directa por medio de los tirantes tubulares 26,
27 vía las aberturas 25 practicadas en las mismas, haciendo de esta
forma posible que el material sea transportado axialmente a lo largo
del elemento de secado.
Por razones de producción, los ejes 29 de los
tirantes tubulares son paralelos con el eje geométrico 30 del
elemento de secado, pero naturalmente no hay nada que impida que los
tirantes tubulares estén dispuestos de forma que los ejes no sean
paralelos.
En el ejemplo de las figs. 3 a 5, los tirantes
tubulares y con ellos las aberturas 25, están dispuestos en dos
círculos 28 concéntricos con el borde exterior 18 del elemento de
secado, y desplazados entre sí para proporcionar una distribución
sustancialmente equilibrada de los tirantes tubulares sobre el
elemento, con lo que se obtiene que el área de placa libre entre los
tirantes no resulte demasiado grande. Ello resulta significativo
respecto de hasta qué punto puede aplicarse una presión de vapor al
elemento sin que surjan grandes deflexiones en el material de la
placa entre los tirantes tubulares.
El elemento de secado 15' mostrado en el ejemplo
de las figs. 6 y 7 es del mismo tamaño, pero aquí se utilizan más
tirantes tubulares, más pequeños, esto es, 90 tirantes tubulares
distribuidos en tres círculos concéntricos 28, de forma que los
tirantes tubulares son tubos de 76,2 mm (3'').
De acuerdo con la invención, resulta así posible,
dependiendo de la materia que va a tratarse en la planta de secado,
esto es, dependiendo de la consistencia, humedad, tamaño de grano,
etc. de la materia, dimensionar de manera óptima los elementos de
secado mediante la selección del tamaño y número de tirantes
tubulares, la configuración de los tirantes y su posicionamiento,
para proporcionar una planta de secado que ofrezca una eficiencia
energética óptima, sin detrimento de la calidad de la planta con
respecto al tiempo de duración y fiabilidad operativa.
La fig. 8 es un diagrama que muestra dos curvas A
y B para diferentes formas de realización de los elementos de secado
de acuerdo con la invención.
La curva A muestra las variaciones del área de la
superficie de calefacción delta A en tantos por ciento (la ordenada
en el lado derecho) en el elemento de secado de acuerdo con la
invención con relación al elemento de secado con el mismo diámetro
pero sin tirantes tubulares.
La curva B muestra las variaciones en el área de
paso PF (Flujo de Pistón) en tantos por ciento (el eje de la
ordenada de la izquierda) de un elemento de secado de acuerdo con la
invención con relación a un elemento de secado con el mismo diámetro
pero sin las aberturas.
Las curvas A y B están calculadas para series de
relevantes de tirantes tubulares (AR) y para diámetros de tirantes
(RD), marcados sobre el eje horizontal.
AR indica así el número de tirantes tubulares
usados, y
RD indica el diámetro interior de los tirantes
tubulares usados.
Puede apreciarse que si se utiliza un gran número
de pequeños tirantes tubulares, se obtiene una gran superficie de
calefacción (delta A > 100%), pero con un "flujo de pistón"
bajo. El ejemplo anteriormente analizado y de acuerdo con lo que se
muestra en la fig. 3 está también directamente marcado en el
diagrama. En este ejemplo, el "flujo de pistón" obtenido es, de
esta forma, del 16% con un Delta A de aproximadamente el 94%. Para
en una reducción bastante modesta de la superficie de calefacción,
es de esta forma posible obtener un flujo considerable a lo largo de
los elementos de secado. El diagrama muestra así cómo es posible en
gran medida dimensionar un elemento de secado de acuerdo con la
invención de forma que tenga las deseadas características,
especialmente con respecto a la eficiencia energética, capacidad
productiva etc.
En las figs. 9 y 10 se observa una sección
transversal axial de una parte de un rotor de una planta de secado
de acuerdo con la invención.
Se muestra el eje central 30 del rotor, y por
encima de éste se observa el tubo central 11 del rotor para el
suministro de vapor de calentamiento y para la retirada del producto
condensado, lo que se efectúa de la forma comúnmente sabida y que
por consiguiente no se describe con mayor detalle.
Una serie de elementos de secado anulares 15' del
tipo analizado anteriormente en conexión con las figs. 3 a 7 está
instalada por encima de los elementos de placa 16 y, por medio de
sus piezas de asiento 17, están anularmente soldadas entre sí
alrededor del tubo central 11. Puede administrarse vapor de
calentamiento a los elementos de secado mediante las mangas
tubulares 35.
El tubo central 11 aparece cerrado en uno de los
extremos con un cierre acodado de la forma habitual 37, y cerrado
herméticamente respecto del extremo 32 del cárter 2. Por lo demás,
la planta de secado está montada de la forma habitual y por tanto no
se describirá con mayor detalle.
Como se explicó anteriormente, cada uno de los
elementos de secado anulares 15' tiene unas aberturas pasantes 25 en
dirección axial, aberturas que pueden estar provistas de unos
tirantes tubulares 26.
En la planta de secado de acuerdo con la
invención todos los elementos de secado anulares 15' están soldados
entre sí al nivel de las piezas base anulares 17 de tal forma que
las aberturas pasantes 25 se sitúan axialmente en línea, de manera
que los agujeros situados en sentido contrario tienen el mismo eje
geométrico central. De esta forma resulta posible montar unos
elementos axiales, alargados 31 a través de las aberturas, por
ejemplo en forma de tubos huecos como se muestra en las figs. 9 y
10. Los elementos 31 tienen una longitud que al menos se extiende
sobre el espacio situado entre dos elementos de secado adyacentes
15', preferentemente sobre al menos tres elementos adyacentes.
Los elementos 31 pueden ser tubulares como se
muestra en los dibujos, y pueden estar divididos en segmentos de
sujeción 31a para su conexión con los elementos de secado 15', y en
segmentos de elevación 31b que pueden estar configurados de
cualquier forma deseada, de forma que constituyan un elemento
elevador. Las áreas 31b pueden, por ejemplo, tener forma poligonal o
directamente de U, de forma que el producto que va a tratarse es
elevado durante la rotación.
Los elementos 31 están preferentemente fijos al
primero de los elementos de secado anulares 15' mediante la
soldadura 31e. Los elementos 31 son preferentemente tubos estándar
con un diámetro que sustancialmente equivale al de los tirantes
tubulares 26.
Una cubierta 33 puede estar dispuesta en el
extremo 32 del cárter, por ejemplo fija con unos pernos 34. Cuando
la cubierta se retira, los elementos de secado 31 pueden ser
insertados en o retirados del rotor, de forma que mediante la
rotación del rotor las aberturas de los elementos de secado 15'
puedan coincidir con la abertura que está situada debajo de la
cubierta. La inserción de un elemento 31 se representa de manera
abocetada.
En el ejemplo representado en la fig. 9, los
elementos alargados 31 están situados en algunas de las aberturas
más exteriores 25 y en algunas de las aberturas más interiores, pero
no en las aberturas intermedias. El número de elementos alargados y
su ubicación dependerá del grado hasta el cual se desea se
incremente la agitación. En los ejemplos mostrados en las figs. 9 y
10, cuatro elementos 31, desplazados 90º, están insertados en las
aberturas más exteriores 25, y cuatro elemento desplazados 90º de
forma similar están insertados en las aberturas más interiores, esto
es, ocho elementos en total. Debe resultar evidente para los
expertos en la materia que el número de elementos 31 y su
posicionamiento dependerá de muchos aspectos diferentes, por ejemplo
del tipo de producto que vaya a tratarse, de cómo se requiera que
sea tratado y de cómo el rotor se disponga y dimensione de forma
distinta etc.
La fig. 10 muestra una forma de realización de la
invención en la que todos los elementos alargados 31 están en un
extremo soldados conjuntamente con un colector 39 por unas
soldaduras 31d, comprendiendo dicho colector una cámara de
distribución 40 y un tubo de suministro de vapor. Los extremos
opuestos de los elementos 31 están cerrados mediante unos capuchones
31c. Durante el calentamiento por vapor, se forma un producto
condensado que puede retornar del mismo modo que cuando se introduce
el vapor, de forma que, por ejemplo, el conjunto de la planta de
secado pueda estar ligeramente inclinado hacia el colector 39, por
ejemplo, en un ángulo de unos pocos grados, de forma que el material
condensado pueda retornar por su propia inercia hasta el colector
39.
La forma mostrada en la fig. 10 de suministrar un
medio de calentamiento o enfriamiento a los elementos tubulares
alargados 31 es sólo un ejemplo de cómo esto puede efectuarse.
Claims (19)
1. Elemento de secado anular (15, 15') previsto
para ser montado sobre un árbol de rotor en una planta de secado, y
en el que el elemento de secado está configurado con una serie de
aberturas pasantes (25) que se extienden desde un lado del elemento
de secado hasta el otro, caracterizado porque el elemento
comprende dos elementos de placa anulares (16), sustancialmente
idénticos, dispuestos a una cierta distancia el uno del otro y
ensamblados a lo largo de un borde exterior (18), y porque una pieza
tubular (26, 27) está insertada en cada abertura (25) para
constituir una cámara (22) entre dichos elementos de placa (16),
teniendo dicha cámara una abertura anular (23) para el suministro de
un medio destinado al calentamiento o enfriamiento de aquélla y para
evacuar un eventual producto condensado.
2. Elemento de secado según la reivindicación 1,
caracterizado porque las piezas tubulares están dispuestas de
tal manera que sus ejes longitudinales (29) sean paralelos a un eje
geométrico (30) del elemento de secado.
3. Elemento de secado según la reivindicación 1,
caracterizado porque las piezas tubulares (26, 27) están
fijas en forma de tirantes entre los elementos de placa (16) los
cuales están configurados con unas aberturas (25) correspondientes a
las piezas tubulares.
4. Elemento de secado según la reivindicación 3,
caracterizado porque las piezas tubulares (26, 27) tienen un
perfil circular en sección transversal, y porque los agujeros dentro
de los cuales están montados los elementos de placa, preferentemente
por soldeo, son similarmente de forma circular.
5. Elemento de secado de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las
piezas tubulares están distribuidas por toda la superficie del
elemento de secado.
6. Elemento de secado de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque las
piezas tubulares tienen una longitud que corresponde sustancialmente
al grosor del elemento.
7. Elemento de secado de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque las
piezas tubulares tienen una longitud mayor que el grosor del
elemento.
8. Elemento de secado de acuerdo con la
reivindicación 7, caracterizado porque el extremo libre de al
menos una de las piezas tubulares que forman saliente está cortado
de tal manera que la embocadura de la pieza tubular no esté situada
en un plano paralelo al elemento.
9. Elemento de secado de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se
utilizan unos tirantes tubulares que presentan diferentes espacios
libres.
10. Elemento de secado de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los
tirantes tubulares están dispuestos de forma que estén distribuidos
en círculos concéntricos con respecto al borde exterior del elemento
de secado.
11. Planta de secado prevista para el
calentamiento o enfriamiento de materias húmedas trituradas de
origen animal, vegetal o químico, y que comprende un cárter estático
(2, 32) y un rotor giratorio que comprende una serie de elementos
anulares de secado (15') de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, de forma que los elementos de secado (15')
están situados sobre el rotor (11) de tal forma que al menos una
abertura (25) practicada en un elemento esté situada axialmente
frente a una correspondiente abertura (25) en un elemento adyacente,
y porque está insertado, en dichas aberturas (25), al menos un
elemento alargado (31) que es más largo que la distancia entre los
elementos de secado.
12. Planta de secado de acuerdo con la
reivindicación 11, caracterizada porque el elemento alargado
(31) tiene una longitud tal que se extiende sobre al menos tres
elementos de secado adyacentes (15').
13. Planta de secado de acuerdo con la
reivindicación 12, caracterizada porque el elemento alargado
(31) es de una longitud tal que se extiende sobre todos los
elementos de secado (15') de la planta.
14. Planta de secado de acuerdo con la
reivindicación 11, caracterizada porque el elemento alargado
(31) es un tubo con un paso libre pasante.
15. Planta de secado de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 11 a 14, caracterizada porque el
elemento alargado (31) está dividido en zonas (31a) para una
conexión con un elemento de secado (15') y en zonas intermedias
(31b) para un posicionamiento entre los elementos de secado y porque
está dispuesto para levantar/agitar el producto de la planta.
16. Planta de secado de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 11 a 15, caracterizada porque cada
elemento alargado (31) está fijado mecánicamente a un elemento de
secado, por ejemplo por soldeo.
17. Planta de secado de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 11 a 16, caracterizada porque al menos
uno de los elementos alargados (31) tiene un canal pasante dispuesto
para la introducción de un medio de calentamiento o enfriamiento,
por ejemplo vapor para el calentamiento.
18. Planta de secado de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 11 a 17, caracterizada porque el
elemento alargado o los elementos alargados (31) está o están
fijo(s) en un colector (39), por ejemplo en forma de colector
anular con canales o pasos similares (40) para la distribución de un
medio de calentamiento o enfriamiento.
19. Planta de secado de acuerdo con la
reivindicación 11, caracterizada porque el cárter estático
tiene al menos un extremo (32) con una cubierta (33) dispuesta
axialmente frente a las aberturas pasantes (25) de los elementos de
secado (15').
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