DE2026378C3 - Nozzle for agglomerating powder - Google Patents

Description

schiedlichen Abständen von der Mittelachse der 30 nende Agglomerierungsdüse in der Wand ihres AusDüse liegen, mit radialen Flanschen (36 a bis lasses mindestens zwei in Abstand hintereinanderlic- at different distances from the central axis of the 30 end agglomeration nozzle in the wall of its outlet nozzle, with radial flanges (36 a to let at least two spaced one behind the other

gende, axial gerichtete, ringförmige Benetzungsmittelauslässe aufweist, die von in der Durchtrittsrichtung dci Feinstoffe durch die Düse konzentrisch hintereinanderliegenden Hülsen gebildet sind und Ringdüsen darstellen, die hinsichtlich ihres Abstandes von der Düsenachse einen von Ringdüse zu Ringdüsc zunehmenden Durchmesser aufweisen und in ihrer Gesamtheit einen sich zum Feingutauslaß der Düse erweiternden Düsendurchlaß begrenzen.Has low, axially directed, annular wetting agent outlets extending from in the direction of passage dci fines through the nozzle concentrically one behind the other Sleeves are formed and represent ring nozzles, which in terms of their distance from the nozzle axis have a diameter increasing from ring nozzle to ring nozzle and in their entirety limit a nozzle passage widening towards the fines outlet of the nozzle.

In bevorzugter Ausführung besteht die Agglomerierungsdüse nach der Erfindung aus einer Mehrzahl von konzentrisch hintereinanderliegenden Hülsen, die in unterschiedlichen Abständen von der Mittel-Pulver, insbesondere zum Vermindern des Gehalts 45 achse der Düse liegen, mit radialen Flanschen aufan pulverförmigen Feinststoffen in zum Aufbrühen einandersitzen und an ihren unteren Enden innere bzw. Aufgießen bestimmten Erzeugnissen.In a preferred embodiment, the agglomeration nozzle according to the invention consists of a plurality of concentrically one behind the other pods, which are at different distances from the middle powder, in particular to reduce the content 45 axis of the nozzle, with radial flanges on Powdery fine materials in sitting together for brewing and at their lower ends inner or pouring on certain products.

Das Agglomerieren von Pulver ist darauf gerichtet, die stofflichen Eigenschaften der Erzeugnisse durch Vergrößerung der durchschnittlichen Teilchengröße zu verbessern, insbesondere durch Entfernung der kleinsten Teilchen, also der Feinstoffe. .The agglomeration of powder is aimed at enhancing the material properties of the products Enlargement to improve the average particle size, in particular by removing the smallest particles, i.e. fine materials. .

Ein hoher Anteil an Feinstoffen ist besonders bei
Nahrungsmitteln und Aufgußerzeugnissen wie Tee
oder Kaffee unerwünscht, wenn diese Erzeugnisse in 55
Klarsichtpackungen oder durchsichtigen Behältern
vertrieben werden, weil sich die Feinstoffe leicht an
den Innenflächen der Packungen und Behälter absetzen und dann den Eindruck verursachen, daß der gesamte Behälterinhalt aus feinem Pulver bestehe. 60 Düse.
Hierdurch kann die Vertriebsfähigkeit der Erzeug- Das Gehäuse der Düse nach F i g. 1 besteht ausA high proportion of fines is particularly important
Food and infusions such as tea
or coffee undesirable if these products are in 55
See-through packs or containers
be driven out because the fines adhere easily
the inner surfaces of the packs and containers, then creating the impression that all of the contents of the container are made up of fine powder. 60 nozzle.
As a result, the ability of the product to be sold can be increased. The housing of the nozzle according to FIG. 1 consists of

nisse beträchtlich vermindert werden. Im übrigen ist drei Teilen. Der obere Gehäuseteil 1 enthält eine es häufig auch erwünscht, die durchschnittliche Teil- Kammer 2 mit einem Einlaßstutzen 3 zur Zuführung chengröße von pulverartigen Feinstoffen zu vergrö- von Gas oder Dampf. Der Stutzen 3 weist einen Bern, um die Dichte, Farbe und andere physikali- 65 kreisförmigen Querschnitt auf und kann mit einem sehe Eigenschaften des Erzeugnisses, z. B. die Be- Innengewinde zum Anschrauben der Zuführungsleinetzbarkeit bzw. Flüssigkeitsaufnahme, zu verbes- tung versehen sein,
sern. Der mittlere Gehäuseteil 4 ist in den oberen Genits are considerably reduced. Otherwise is three parts. The upper housing part 1 contains an it is often also desirable to enlarge the average sub-chamber 2 with an inlet port 3 for supplying the small size of powdery fines by gas or steam. The nozzle 3 has a bend to show the density, color and other physical 65 circular cross-section and can be combined with one of the properties of the product, e.g. B. the internal thread for screwing the supply insertability or liquid intake, to be provided,
sern. The middle housing part 4 is in the upper Ge

mittelauslässe (7, 10 bzw. 41) aufweist, die von in der Durchtrittsrichtung der Feinstoffe durch die Düse konzentrisch hintereinanderliegenden Hülsen (4a, 9 bzw. 39, 44a) gebildet sind und Ring- ao düsen darstellen, die hinsichtlich ihres Abstandes von der Düsenachse einen von Ringdüse zu Ringdüse zunehmenden Durchmesser aufweisen und in ihrer Gesamtheit einen sich zum Feingutauslaß erweiternden Düsendurchlaß begrenzen.has central outlets (7, 10 and 41), which from in the direction of passage of the fines through the Nozzle concentrically one behind the other sleeves (4a, 9 or 39, 44a) are formed and ring ao represent nozzles, which in terms of their distance from the nozzle axis one from ring nozzle to ring nozzle have increasing diameter and in their entirety a to Feingutauslaß limit the widening nozzle passage.

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Agglomerierungsdüse aus einer Mehrzahl von konzentrisch hintereinanderliegenden Hülsen (36 bis 39, 44 α) besteht, die in unter-2. Nozzle according to claim 1, characterized in that the agglomeration nozzle consists of a There is a plurality of concentrically one behind the other sleeves (36 to 39, 44 α), which are

39 a) aufeinandersitzen und an ihren unteren Enden innere kegelige Einsenkungen aufweisen, die den sich nach unten und außen erweiternden Düsenauslaß begrenzen.39 a) sit on top of each other and have inner conical depressions at their lower ends, which limit the nozzle outlet, which widens downwards and outwards.

3. Düse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem konzentrisch in die Düse ragenden Zuführungsrohr (47) zum zusätzlichen Einleiten von Benetzungsmitteln versehen ist.3. Nozzle according to claim 2, characterized in that it has a concentric in the Nozzle protruding feed pipe (47) provided for the additional introduction of wetting agents is.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Düse zum Agglomerieren (Zusammenballen, Verdichten) von kegelige Einsenkungen aufweisen, die den sich nach unten und außen erweiternden Düsenauslaß begrenzen. The invention relates to a nozzle for agglomeration (agglomeration, compression) of have conical depressions that limit the nozzle outlet, which widens downwards and outwards.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine solche Agglomerierungsdüse in ihrem oberen Teil vor den ringförmigen Benetzungsdüsen ein konzentrisch angeordnetes Zuführungsrohr zum zusätzlichen Einleiten von Benetzungsmitteln enthalten.In a further embodiment of the invention, such an agglomeration nozzle can be in its upper part in front of the annular wetting nozzles a concentrically arranged feed pipe for additional Introduce wetting agents included.

Die Zeichnung zeigt Beispiele für die Ausführung von Agglomerierungsdüsen nach der Erfindung, jeweils im Längsschnitt dargestellt, und zwar zeigtThe drawing shows examples of the implementation of agglomeration nozzles according to the invention, respectively shown in longitudinal section, namely shows

Fig. 1 eine mit zwei Hülsen hergestellte Düse und Fig.2 eine aus fünf Hülsen zusammengestellte1 shows a nozzle made with two sleeves, and FIG. 2 shows a nozzle made up of five sleeves

häuseteil 1 eingeschraubt, ragt iu.ch oben in die Kammer 2 und ist mit einer nach unten ragenden Hülse 4 α versehen. Die Außenfläche dieser Hülse ist am unteren Ende verjüngt. Am mittleren Gehäuseteil 4 ist mit Kopfschrauben 5 der dritte Gehäuseteil 6 verschraubi, der mit einem mittleren Durchlaß die Hülse 4 α umschließt und zusammen mit dieser Hülse einen ringförmigen Durchlaß 7 begrenzt, der durch eine Mehrzahl vc.n auf den Umfang verteilt liegenden Bohrungen 8 des mittleren Gehäuseteils 4 mit der Kammer 2 in Verbindung steht.housing part 1 is screwed in, protrudes iu.ch above into the chamber 2 and is provided with a downwardly protruding sleeve 4 α . The outer surface of this sleeve is tapered at the lower end. On the middle housing part 4, the third housing part 6 is screwed with head screws 5, which encloses the sleeve 4 α with a central passage and, together with this sleeve, delimits an annular passage 7, which is distributed by a plurality of vc.n holes 8 of the circumference middle housing part 4 with the chamber 2 is in communication.

Der obere Gehäuseteil 1 enthält eine rohrförmige Hülse 9, die die Kammer 2 durchragt, bis in die Hülse 4 α reicht und zusammen mit ihr einen ringförmigen Durchlaß 10 begrenzt, der mit der Kammer 2 in Verbindung steht.The upper housing part 1 contains a tubular sleeve 9 which protrudes through the chamber 2, extends into the sleeve 4 α and together with it delimits an annular passage 10 which is in communication with the chamber 2.

Im Betriebszustand ist die Düse im wesentlichen senkrecht über einer Trocken- oder Agglomerisationskammer angeordnet. Das zu agglomerierende Pulver wird z. B. mit einem Trichter zugeführt, aus dem es in die rohrförmige Hülse 9 niederfällt. Dampf, der vorzugsweise gesättigt und noch nicht überhitzt ist, wird durch den Stutzen 3 in die Gehäusekammer 2 eingeleitet und strömt von dort in die Ringleitungen 7 und 10, in denen er mit dem Pulver in Berührung kommt. Durch die Verjüngung am unteren Ende der Ringleitung 7 wird am Düsenauslaß eine starke Turbulenz erzeugt, die das Zusammenbacken der Teilchen begünstigt.In the operating state, the nozzle is essentially perpendicular above a drying or agglomeration chamber arranged. The powder to be agglomerated is z. B. fed with a funnel, from which it falls into the tubular sleeve 9. Steam that is preferably saturated and not yet is overheated, is introduced through the nozzle 3 into the housing chamber 2 and flows from there into the Ring lines 7 and 10, in which it comes into contact with the powder. Due to the taper at the bottom At the end of the ring line 7, a strong turbulence is generated at the nozzle outlet, which causes the caking the particle favors.

Im Vergleich zu einer einfachen Düse, bei der nur ein Dampfstrahl mit einer zugeführten Pulvermenge in Berührung kommt, wird durch die Düse nach F i g. 1 eine wesentlich größere Pulvermenge in der gleichen Zeit agglomeriert, und zwar mit verhältnismäßig geringem Dampfverbrauch und ohne unerwünschte Klumpenbildung. Dies beruht darauf, daß durch die von den ringförmigen Dampfauslässen erzeugte Turbulenz ohne wesentliche Druckerhöhung in der Düse eine starke Zunahme der Kollisionsgeschwindigkeit zwischen den aufeinandertreffenden Feinteilchen zustande kommt. Da der Dampf die Düsen in etwa gleicher Richtung durchströmt wie die Pulverteilchen, ist die Berührungszeit zwischen dem Dampf und den Pulverteilchen verhältnismäßig lang, so daß eine sehr wirksame Benetzung ?ustande kommt. Ferner wird auch dadurch, daß der Dampf an mehreren hintcreinanderliegenden Stellen in die Düse eingeleitet wird, eine längere Berührungs/eit zwischen dem i/'-vnipf und den Pulverteilchen erreicht, wodurch die Temperatur der Pulverteilchen erhöht und auch aus diesem Grund Jas Zusammenbacken der Teilchen erleichtert wird.Compared to a simple nozzle, which only has a steam jet with an added amount of powder comes into contact is through the nozzle according to FIG. 1 a much larger amount of powder in the agglomerated at the same time, with relatively little steam consumption and without undesirable Clumping. This is due to the fact that generated by the annular steam outlets Turbulence without a significant increase in pressure in the nozzle, a sharp increase in the collision speed comes about between the colliding fine particles. As the steam hits the nozzles flows through in roughly the same direction as the powder particles, is the contact time between the Steam and the powder particles relatively long, so that a very effective wetting condition comes. Furthermore, the fact that the steam at several consecutive points in the Nozzle is initiated, a longer contact time between the i / '- vnipf and the powder particles is achieved, whereby the temperature of the powder particles increases and for this reason too, yes caking the particle is lightened.

In der Ausführung der Agglomerisationsdüse nach Fig. 2 weist das Düsengehäuse eine untere Stirnplatte 30 auf, die mit einer von einem rohrförmigen Stutzen 30 α eingefaßten, mittleren öffnung versehen ist und zusammen mit einer oberen Abdeckplatte 31 und einer zwischen beiden Platten verspannten, zylindrischen Wand 32 eine ringförmige Kammer 33 begrenzt. Das aus diesen Teilen gebildete Düsengehäuse ist auf der linken Seite an eine Dampfzuführungsleitung 34, auf der anderen Seite mit einer Leitung 35 an ein Manometer angeschlossen. Auf dem Stutzen 30 a der unteren Stirnplatte 30 sitzen vier konzentrisch ineinanderliegende Hülsen 36, 37, 38 und 39, die mit flanschartigen Rändern 36 α bis 39 a aufeinandersitzen. Diese Ränder sind mit radialen Bohrungen 40 versehen, die die ringförmige Kammer 33 mit den konzentrischen Düsenauslässen 41 ver-S binden. Der Flansch 36 α der untersten Hülse 36 ruht auf dem rohrförmigen Ansatz 30 α der unteren Stirnplatte 30 des Düsengehäuses. Die Innenflächen der Düsen 37, 38 und 39 sind an den unteren Enden mit einer kegeligen Einsenkung versehen, die in ihrer Gesamtheit eine sich nach unten erweiternde Begrenzungsflache ergeben. Der rohrförmige Stutzen 30 a der unteren Stirnplatte 30 weist radiale Löcher 42 auf, die die ringförmige Kammer 33 mit dem ringförmigen Durchlaß 43 zwischen der nach unten verjüngten Innenfläche des Stutzens 30 a und der außenseitigen kegeligen Verjüngung der unteren Hülse 36 verbinden. Von oben her ragt eine rohrförmige Hülse 44 in das Gehäuse, die an einem Durchlaß in der oberen Abdeckplatte 31 mit einemIn the embodiment of Agglomerisationsdüse of FIG. 2, the nozzle housing, a lower end plate 30 which rimmed with a tubular of a connecting piece 30 α, central opening is provided and clamped together with an upper cover plate 31 and between two plates, the cylindrical wall 32 an annular chamber 33 delimits. The nozzle housing formed from these parts is connected on the left side to a steam supply line 34, on the other side with a line 35 to a pressure gauge. On the nozzle 30 a of the lower end plate 30 sit four concentrically nested sleeves 36, 37, 38 and 39, which sit on top of each other with flange-like edges 36 α to 39 a . These edges are provided with radial bores 40 which connect the annular chamber 33 with the concentric nozzle outlets 41. The flange 36 α of the lowermost sleeve 36 rests on the tubular extension 30 α of the lower end plate 30 of the nozzle housing. The inner surfaces of the nozzles 37, 38 and 39 are provided with a conical indentation at the lower ends, which in their entirety result in a delimiting surface that widens downwards. The tubular connector 30 a of the lower end plate 30 has radial holes 42 which connect the annular chamber 33 with the annular passage 43 between the downwardly tapered inner surface of the connector 30 a and the outer conical taper of the lower sleeve 36. From above, a tubular sleeve 44 protrudes into the housing, which at a passage in the upper cover plate 31 with a

ao O-Ring 45 abgedichtet ist. Der untere Teil der rohrförmigen Hülse 44 bildet eine zusätzliche Düsenwand 44a, die in die Hülse 39 ragt und an ihrem unteren Ende gleichfalls mit einer kegeligen Einsenkung der Innenfläche versehen ist. Oberhalb des Dü-ao O-ring 45 is sealed. The lower part of the tubular Sleeve 44 forms an additional nozzle wall 44a which protrudes into the sleeve 39 and at its lower The end is also provided with a conical indentation of the inner surface. Above the

«5 sengehäuses befindet sich ein Zuführungstrichter 46, der in die rohrförmige Hülse 44 mündet und ein Dampfzuführungsrohr 47 umschließt, das mit seinem unteren FnHp bis in den Bereich der Düsenwand 44 « reicht. Das Düsengehäuse ist mit einem Rahmen 48 über einer Trocken- oder Agglomerisationskammer befestigt.5 sensor housing there is a feed funnel 46, which opens into the tubular sleeve 44 and encloses a steam supply pipe 47, which with his lower FnHp up to the area of the nozzle wall 44 « enough. The nozzle housing is with a frame 48 over a drying or agglomeration chamber attached.

Der Abstand zwischen den konzentrisch ineinanderliegenden Düsenhülsen kann sich nach der Art des zu agglomerierenden Materials richten. Die unterste Düsenhülse 36 kann gemäß F i g. 2 mit ihrem verjüngten Ende aus dem Düsengehäuse hervorstehen oder gemäß F i g. 1 gegen das untere Ende des Düsengehäuses einwärts versetzt sein. Die Austrittsöffnungen können auch bündig zueinander liegen. Die kegeligen Verjüngungen an den unteren Enden der Düsenhülsen können auch abweichende Neigungswinkel aufweisen, um unterschiedliche Dampfströmungen und Turbulenzen zu erzeugen.
Die Düsenhülsen können an ihren unteren Enden auch einwärts gerichtet sein. Bei dieser Anordnung hat jede Zwischenhülse einen zylindrischen Teil, der an seinem oberen Ende mit einem Bund ähnlich den Flanschen 3δ α bis 39 α versehen ist, am unteren Cndc aber ohne kegelige Einsenkung einwärts verjungt ist. Wie bei den dargestellten Anordnungen münden die ringförmigen Durchlässe zwischen den Hülsen in eine sich nach außen erweiternde Leitung, und der Durchlaßquerschnitt zwischen den unteren Enden der benachbarten Hülsen kann durch Einsetzen von Abstandsringen unterschiedlicher Stärke zwischen die Hülsenwände verändert werden.The distance between the concentrically nested nozzle sleeves can depend on the type of material to be agglomerated. The lowermost nozzle sleeve 36 can according to FIG. 2 protrude with their tapered end from the nozzle housing or according to FIG. 1 be offset inwardly towards the lower end of the nozzle housing. The outlet openings can also be flush with one another. The conical tapers at the lower ends of the nozzle sleeves can also have different angles of inclination in order to generate different steam flows and turbulence.
The nozzle sleeves can also be directed inwards at their lower ends. In this arrangement, each intermediate sleeve has a cylindrical part, which is provided at its upper end with a collar similar to the flanges 3δ α to 39 α, but is tapered inwards at the lower Cndc without a conical depression. As in the illustrated arrangements, the annular passages between the sleeves open into an outwardly widening conduit, and the passage cross-section between the lower ends of the adjacent sleeves can be varied by inserting spacer rings of different thicknesses between the sleeve walls.

Die Düse nach der Erfindung kann zum Agglomerieren unterschiedlicher Materialien benutzt werden, insbesondere für Nahrungsmittel. Sie bewährt sich vornehmlich zum Agglomerieren von Kaffee- und Tee-Extrakten, ferner von pulvcrförmigen Gemischen zum Herstellen von Getränken, die z.B. Zukker, Kakao, Milchpulver, ferner niehihaltige Grundstoffe zum Herstellen von Suppen, Saucen und ähnlichen Erzeugnissen enthalten.The nozzle according to the invention can be used to agglomerate different materials, especially for food. It has proven its worth primarily for agglomerating coffee and Tea extracts, as well as powder-form mixtures for the production of beverages, e.g. sugar, Cocoa, powdered milk, and raw materials containing no ingredients for making soups, sauces and the like Products included.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

Patentansprüche: Es ist bekannt, zum Agglomeriere« von pulverartigen Erzeugnissen eine rohrförmige Düse zu verwenden, die mit den Feinstoffen und im Bereich des Düsenauslasses mit gesondert zugeführten Benetzungsmitteln zum Befeuchten der Feinstoffe beschickt wird und hierfür eine im Düsenauslaß konzentrisch zur Feinstoffleitung angeordnete Benetzungsvorrichtung aufweist. Das Agglomerieren der Feinstoffe erfolgt gewöhnlich in zwei Stufen, wobei die Feinstoffe zu-Claims: It is known to use a tubular nozzle for agglomerating powdery products, which is charged with the fines and in the area of the nozzle outlet with separately supplied wetting agents for moistening the fines and for this purpose has a wetting device arranged in the nozzle outlet concentrically to the fines line. The agglomeration of the fines usually takes place in two stages, with the fines being added 1. Düse zum Agglomerieren von Feinstoffen, z. B. Feingutabfall von Trockenstoffen zum Herstellen von Aufbrühgeträiaken od. dgl. die mit den Feinstoffen und im Bereich des Düsenauslasses mit gesondert zugeführten Benetzungsmitteln1. Nozzle for agglomerating fines, e.g. B. Fines from dry matter for manufacturing of Aufbrühgeträiaken od. The like. The with the fines and in the area of the nozzle outlet with separately supplied wetting agents (Dampf oder Flüssigkeit) zum Befeuchten der _o (Vapor or liquid) to moisten the _o Feinstoffe beschickt wird und hierfür eine im Du- io nächst durch Feuchtigkeitsaufnahme klebng gemacht senauslaß ^konzentrisch zur Feinstoffleitung an- werden, um das Zusammenballen zu begünstigen, geordneteUenetzungsvorriehtung aufweist, da- '«und anschließend bei turbulenter Bewegung einer durch gekennzeichnet, daß die Ag- Trocknung unterliegen, um überschüssige Feuchtigglomerierungsdüse in der Wand ihres Auslasses keit zu entfernen und das Haftenbleiben der Teilchen mindestens zwei im Abstand hintereinanderlie- 15 an der Düse zu verhindern. Die mit Druckluft geförgende, axial gerichtete, ringförmige Benetzungs- derten Feinstoffe fallen nach ihrer Benetzung mitFine matter is charged and for this purpose one is made sticky in a duo next by absorbing moisture sen outlet ^ should be concentric to the fine material line in order to promote the agglomeration, Has ordered network device, there- '"and then with turbulent motion one characterized in that the Ag drying is subject to excess Moistigglomeration nozzle in the wall of its outlet to remove and prevent the particles from sticking to prevent at least two spaced apart 15 one behind the other at the nozzle. The compressed air conveying axially directed, ring-shaped wetting of the fines fall with them after they have been wetted Dampf oder zerstäubter Flüssigkeit in einen Behälter, in dem sie beim Niederfallen mit gegensinnig strömender Luft getrocknet werden.Vapor or atomized liquid in a container, in which they fall in opposite directions flowing air. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesberte Agglomeriei ungsdüse zu schaffen, die bei einer wirksamen Befeuchtung der Feinteilchen unter hoher Turbulenz mit großem Durchsatz arbeiten kann, slso eine hohe Leistung aufweist und im übrigen so gestaltet ist, daß ein Haftenbleiben des benetzten Feingutes an den Düsenwänden erschwert wird und praktisch unterbleibt.The invention is based on the object to provide an improved Agglomeriei ungsdüse with effective humidification of the fine particles under high turbulence with high throughput can, slso has high performance and otherwise is designed so that it is difficult for the wetted fine material to stick to the nozzle walls is and is practically absent. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zum Durchleiten der Feinstoffe die-According to the invention, this object is achieved in that the