SE518473C2 - Förfarande och anordning för avvattning och partikelsönderslagning av ett material - Google Patents

Description

518 473 ett kontinuerligt flöde av vakuum genom en kammare som tillåter materialet att matas in i ena änden, passera genom kammaren och matas ut i nwtsatta änden. Anordningen enligt uppfinningen utgörs av en processor som innefattar en kammare i tre delar nämligen en inloppsdel, som kan vara rörformig och övergår i en rörformad, konisk del samt en vid den koniska delens smala parti befintlig utloppsdel med en utloppsöppning. Inloppsdelen uppvisar en, ett inlopp bildande koniskt utformad tratt för inmatning i processorn av det material som skall bearbetas.

Vidare är en stryphylsa anordnad tangentiellt till inlopps- delens omkrets, genom vilken komprimerad luft eller andra gaser matas in 5. processorn för' att. åstadkomma. ett spiralformat luftflöde in i processorns rörformade, koniska del.

Vid förfarandet enligt uppfinningen inmatas komprimerad luft i processorns inloppsdel genom dess tangentiellt belägna inlopp i.den avvägda volym som krävs och med ett tryck som behövs i det aktuella fallet för att bringa luften att passera genom stryphylsan och åstadkomma en erforderlig linjär hastighet för att producera en kontinuerlig, i spiral förlöpande, slangformad bana av luft genom den koniska delens utsträckning. Den radiella hastigheten på luften bringar densamma att pressas i riktning mot den koniska delens omkrets för att åstadkomma en temperaturökning av luften och en utsugning av processorns centrum, vilket resulterar i att ett fortlöpande vakuum upp- rätthålls genom processorn. Då det material som skall bearbetas bringas att passera genom inloppstratten in i processorn och nämnda material kommer i kontakt med den radiella luftströmmen, som har hög hastighet, överförs den radiella hastigheten till varje materialpartikel och bringar partikeln att explodera för bildande av mycket små partiklar, vilket kraftigt ökar mate- rialets fria ytor och därigenom utsätter samtliga våta ytor för den höga lufttemperaturen, vilket resulterar i en omedelbar torkning av de sönderslagna partiklarna. Tack vare den höga vakuumnivån minskas fuktens kokpunkt, vilket i mycket stor om- s 1 s 473 fattning gynnar avvattningsprocessen. Härigenom åstadkommes en produkt som består av ett fint pulver utan aktivt biologiskt, organiskt eller giftigt innehåll.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan med hjälp av ett föredraget utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 visar en schematisk tvärsektionsvy av en föredragen utföringsform av processorn enligt uppfinningen, fig. 2 visar schematiskt en perspektivvy av en spiral av luft eller gas, som alstras i processorn, fig. 3 visar en schematisk vy delvis i ett uppskuret skick av luft- eller gasspiralen enligt fig. 2 och av vilken figur även framgår det område, i vilket vakuumet al- stras samt utformningen av processorns inloppsdel, fig. 4 visar schematiskt ett utskuret stycke av luft- eller gasspiralen, av vilken tryckområdena inuti spiralen framgår, fig. 5 visar ett diagram angående stegring av vakuum och temperatur samt dimensionerna hos en processor enligt en utföringsform av uppfinningen och. fig. 6 visar schematiskt en tvârsektion av en föredragen ut- föringsform av uppbyggnaden av en processor enligt uppfinningen.

Såsom närmare framgår av ritningarna och särskilt fig. 1 visas här en föredragen utföringsform av en processor 10 enligt upp- finningen, i vilken en virvel av luft eller gas alstras och i det föredragna exemplet utgörs denna virvel av luft. Luften ma- v. a . ø ø nu u .u .q . n ~ u n o 518 473 .m 2 = tas till processorn 10 med hjälp av en på ritningen icke visad luftkompressor via en på ritningen icke visad luftledning till processorns inlopp 13. Enligt den föredragna utföringsformen är processorn 10 av enåi huvudsak cylindrisk utformning med ett ytterhölje 12, nämnda inlopp 13 för ett komprimerat medium av luft eller gas, en, ett inlopp 20 bildande koniskt utformad tratt 14 för det material som skall bearbetas och ett utlopp 17 för det utmatade, fârdigbearbetade materialet. Processorns 10 inre utgöres av en i huvudsak stympat koniskt utformad, konisk del 11. En konisk ventil 15 finns i utloppsdelen 18 för att re- glera både utloppsflöde genom utloppet 17 liksom ett bakåt- strömmande luftflöde 24. En inloppsdel 16 finns i processorn* 10, i vilken den komprimerade luften inmatas via inloppet 13, vid vilket luften omdirigeras till en spiralformation. Inlopps- delen 16 innefattar även organ för att ta emot det material som skall bearbetas i ett resulterande vakuumområde i luftvirveln.

I fig. 2 och 3 visas närmare luftvirvelns verkan.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar pro- cessorn 10 ett ytterhölje 12 av metallplåt, som är valsad och svetsad för bildande av nämnda hölje. Processorns 10 inre, ko- niska del 11 utgörs av en plåt, som tål hög temperatur och är svetsad och bearbetad för att bilda en jämn övergång från in- loppsdelen 16 till utloppsdelen 18. Mellan den koniska delen 11 och höljet 12 finns en isolerande fyllning 19, vilken kan ut- göras av glasfiber.

I fig. 2 visas hur en luftspiral beter sig då denna matas in och formar sig i spiraler i processorns 10 inre. Det inmatade mediet, som här utgörs av matarluft 25 inmatas i processorn 10 från luftinloppet 13. I det föredragna exemplet inmatas matar- luften 25 i processorn 10 med ett tryck av 125 psi. Så snart matarluften 25 kommer i kontakt med inmatningstratten 14 för det material som skall bearbetas och den koniska delen 11 omriktas matarluften 25 för att gå i en radiell bana till den .nju- o | v n au n U n - ø n a n n 518 473 ..;:-fi f koniska delen och bildar därigenom. en luftspiral 22. Då luftspiralen 22 rör sig genom processorn 10 utövar den en centrifugalkraft 23 mot den koniska delen 11. Denna centri- fugalkraft 23, som utövas mot den koniska delen 11, alstrar en temperaturökning genom processorn 10. Vidare minskas luft- spiralen 22 kraftigt till sin diameter allteftersom den rör sig genom processorn 10. I den föredragna utföringsformen av uppfinningen reduceras den yttre diametern på spiralen 22 från 16 tum (40,64 cm) vid inloppsdelen 16 till 8 tum (20,32 cm) vid utloppsdelen 18. Denna forcerade minskning av luftspiralens 22 diameter accelererar ytterligare luftens radiella hastighet och ökar därigenom temperaturen. Då den i spiral strömmande luften tvingas mot den koniska delen 11 evakueras processorns 10 cen- trala del på luft, för att därigenom alstra ett vakuumtryck 21, som tenderar att dra in luft och material som skall bearbetas i processorn 10 genom inloppsdelens 16 inlopp 20. Enligt den föredragna utföringsformen är vakuumtrycket vid inloppet 20 un- gefär 11,76 tum (29,87 cm) kvicksilver och vakuumtrycket vid utloppsdelens 18 utlopp 17 ungefär 18,05 tum (45,85 cm) kvick- silver. Samtidigt alstras av luftvirveln temperaturer från 299° F (148,3° C) vid inloppsdelen 16 pà upp till 834° F (445,6° C) vid utloppsdelens 18 utlopp 17. Eftersom kokpunkten på vatten vid havsytan utan. vakuum är 212° F' (100° C) och eftersom vakuumeffekten sänker kokpunkten på vattnet blir resultatet av denna kombination av vakuum och temperatur på vattnet att en blixtsnabb, nästan momentan föràngning sker. Resultatet på det material som avvattnas och sönderslås blir då att man erhåller ett pulviserat, torrt material, som kan ha minskat sin volym så mycket som 95% beroende på dess ursprungliga vattenkoncen- tration. Det avvattnade materialet utmatas tillsammans med ång- or eller gaser genom utloppet 17. En del luft tvingas tillbaka in i processorn genom samverkan med ventilen 15 och diametern på utloppet 17. Denna bakåtströmmande luft åstadkommer ett tillbakaströmmande tryck av luft 24. 513 473 ~' Fig. 3 visar en schematisk vy av processorn 10 delvis i ett frilagt skick av luftspiralen 22, som visar området 21 med vakuum inuti spiralen och som ytterligare visar inloppsdelen 16 i detalj. Inloppsdelen 16 är väsentlig för omdirigeringen av den inkommande luften 25 till den radiella spiralen 22. In- loppet 20 för det material som skall bearbetas innefattar en tratt 14, en yttre vägg 31 och en luftavkännare 33. Tratten 14 har en konisk form för att centrera det inmatade materialet till det alstrade vakuumet. I den föredragna utföringsformen av uppfinningen har inloppstratten 14 en vinkel inåt från det horisontella planet på cirka 21°. Härigenom åstadkommes en maximal acceleration av det inmatade materialet och vakuum- luften.

I fig. 4 visas en partiell delvy i form av en tårtbit av spi-~ ralen. Det område 41, i' vilket vakuum förefinnes, omger virvelns centrumlinje 42. Tvärsektionen 44 av luftspiralen om- ger omràdet 41 med vakuum. Den i spiral matade luften alstrar en centrifugalkraft 43 i riktning mot den koniska delen 11.

I fig. 5 visas ett representativt schema över uppmätta värden på vakuum och temperatur i en processor 10 enligt uppfinningen.

I inloppsdelen 16 är processorns 10 inre diameter 16 tum (40,64 cm) och trycket på den inmatade luften 25 mätt inuti inloppsdelen 16 är 123,43 psi. Vid övergàngspunkten 51 mellan inloppsdelen 16 och den koniska delen 11 är vakuumtrycken mätt till 11,76 tum (29,87 cm) kvicksilver och temperaturen på 299° F (l48,3° C). vakuumtrycket mätt till 15,05 tum (38,23 cm) kvicksilver och temperaturen till 546° F (285,6° C). Vid övergångspunkten 53 mellan den koniska delen 11 och utloppsdelen 18 är vakuum- trycket mätt till 18,05 tum (45,85 cm) kvicksilver och tempe~ Vid mittpunkten 52 av den koniska delen 11 är raturen 834? F (445,6° C). Kombinationen vakuumtryck och de' höga temperaturerna medför att all fuktighet hos det material som bearbetas snabbt förångas. s 1 s 473 I fig. 6 visas en tvärsektionsvy av föredragen utföringsform av processorn 10. Här framgår närmare hur utloppet 17 är utformat i utloppsdelen 18 med sin justerbara ventil 15. Ventilen 15 är justerbart uppburen av en axel 64, vilken är förbunden med ett reglerorgan 61 på processorns 10 utsida för att medge antingen manuell eller automatisk reglering av flödet genom processorn 10. Över processorns utloppdel 18 sitter ett hölje 63 av stål.

Claims (4)

518 473 f Patentkrav

1. Förfarande för avvattning och partikelsönderslagning av ett material, kânnetecknat av att materialet matas in i centrum av en virvel av ett komprimerat medium av luft eller gas, vilken virvel alstrar ett vakuum med hjälp av en processor (10), innefattande en kammare med en inloppsdel (16), en rörformad, konisk del (11) samt en vid den koniska delens smala parti befintlig utloppsdel (18), genom att mediet tvingas att rotera i spiralform genom processorn (10) och runt den koniska delens (ll) omkrets och vidare framåt för att föra med sig materialet under det att genom själva virvelstrypningen mediet och mate- rialet upphettas, varvid det senare bringas att explodera eller* brännas av under samtidig avvattning och torkning till ett pulveriserat skick för att sedan utmatas genom ett utlopp (17) i processorns utloppsdel (18) i form av ett torrt pulver.

2. , Förfarande enligt patentkrav 1, kânnetecknat av att det komprimerade mediet utgörs av luft, som inblàses tangentiellt i processorns (10) inloppsdel (16), från vilken luften accele- reras i form av en virvel samtidigt som den komprimeras och upphettas då luftvirveln tvingas igenom den koniska delen (11) från en större volym vid inloppsdelen (16) än vid utloppsdelen (18), varvid det material som inmatas centralt i inloppsdelen (16) genom nämnda vakuum sugs in i processorn (10) samtidigt som det i denna pulveriseras, avvattnas och torkas.

3. Anordning för avvattning och partikelsönderslagning av ett material, kännetecknad av en processor (10) innefattande en kammare med en inloppsdel (16) uppvisande ett centralt inlopp (20) för det aktuella material, som skall bearbetas, en rör- formad, konisk del (11), samt en vid den koniska delens (11) smala parti befintlig utloppsdel (18) med ett utlopp (17), vilken inloppsdel (16) uppvisar ett, tangentiellt till inlopps- delens (16) omkrets anordnat inlopp (13) för ett komprimerat 51 ß 4 7 3 ~ medium i form av luft eller gas.

4. Anordning enligt patentkrav 3, kännetecknar! av att processorns (10) inloppsdel (16) är rörformad och att inloppet (13) för det komprimerade mediet utgörs av en stryphylsa. 1.11.