Aparato y procedimiento de acondicionamiento de pasta.

Un aparato de acondicionamiento de pasta que comprende:

un alojamiento de inyector que comprende un orificio de entrada de vapor y un orificio de salida de vapor,

definiendo el alojamiento de inyector una trayectoria de flujo de vapor entre el orificio de entrada de vapor y el orificio de salida de vapor; y

un conducto de distribución de agua que termina en una boquilla de administración de agua orientada para introducir agua en la trayectoria de flujo de vapor.

Aparato y procedimiento de acondicionamiento de pasta

Campo de la invención

Esta invención se refiere en general a un aparato y un procedimiento de acondicionamiento de pasta y, más particularmente, a un aparato y un procedimiento para el acondicionamiento de pasta con una mezcla de vapor y agua antes de colocarse en una granuladora.

Descripción del estado de la técnica

El alimento para animales granulado se produce a partir de un producto de pasta que se acondiciona hidrotérmicamente antes de formarse en gránulos mediante una granuladora. La pasta se compone de diversos 15 granos, tales como, pero sin limitación, maíz y soja, molidos hasta un tamaño de partícula pequeño que después se mezcla en una mezcladora por lotes y después se almacena antes de acondicionarse. El acondicionamiento de pasta tiene varias ventajas, incluyendo, pero sin limitación, causar un grado deseado de la conversión del almidón, la destrucción de organismos nocivos en la pasta, la mejora de la durabilidad del gránulo y otras características, y la mejora en las operaciones de la granuladora. Para estas y otras ventajas que se van a observar, la pasta debe acondicionarse a una temperatura óptima y un contenido de humedad óptimo. Si la temperatura y el contenido de humedad son demasiado bajos, las características del gránulo, tal como la durabilidad, pueden ser inferiores de las deseadas. Si la temperatura y el contenido de humedad del producto de pasta colocado en una granuladora son demasiado altos, la resistencia a la cizalladura del alimento de pasta disminuye hasta un punto en el que el producto de pasta se vuelve "blando" y demasiado húmedo para empujar a través de un troquel de granulación u otra maquinaria, haciendo que la maquinaria patine, se ahogue o se obstruya, o quede inoperativa de otro modo.

El acondicionamiento de la pasta puede realizarse en un recipiente de mezcla o de acondicionamiento que tiene un extremo de entrada donde se introduce el producto de pasta no acondicionado y un extremo de salida donde se elimina el producto de pasta acondicionado para su procesamiento adicional en una granuladora. Típicamente, la pasta no acondicionada se almacena en un recipiente contenedor encima del recipiente de acondicionamiento. Antes de entrar en el recipiente de acondicionamiento, el producto de pasta no acondicionado tiene una temperatura de partida y un contenido de humedad, que puede ser en función de la humedad natural atrapada en los granos enteros, el calor por fricción producido a partir del proceso de molienda y las condiciones climáticas. En el interior del recipiente de acondicionamiento, se usa vapor para llevar el producto de pasta a la temperatura y el contenido de humedad óptimos. El vapor se introduce en el recipiente de acondicionamiento a través de un colector de vapor en el extremo de entrada del recipiente.

En sistemas de acondicionamiento de pasta anterior, el contenido de humedad en la pasta acondicionada es difícil de controlar debido a la deficiente calidad, normalmente del 80% o menos, producida por los separadores de vapor. La calidad del vapor es una medida de la cantidad de vapor saturado que coexiste con el condenado y se determina dividiendo la masa del vapor por la masa total del vapor y el condensado. El exceso de humedad en forma de gotas libres transportado junto con el flujo de vapor principal podría afectar a los componentes mecánicos y causar daños mecánicos. Además, un condensado de alta velocidad puede arañar los asientos de las válvulas y causar otros problemas relacionados con la erosión y la corrosión. En los últimos años, se han hecho mejoras en los separadores 45 de vapor que les permiten ser altamente eficientes y producir vapor con una calidad de casi el 100 %. El vapor de alta calidad produce calor relativamente seco con bajo contenido de humedad y, por lo tanto, es menos probable que cause daños mecánicos y problemas relacionados con la erosión y la corrosión.

Un inconveniente de usar vapor de alta calidad en el acondicionamiento de pasta es que, dependiendo de las condiciones climáticas o el contenido de humedad de partida del producto de pasta, la pasta alcanza su temperatura óptima sin alcanzar su contenido de humedad óptimo. Esto se produce porque el vapor de alta calidad sólo proporciona un aumento de humedad del 1 % por un aumento de temperatura de aproximadamente 16, 7 grados C (30 grados F) , en comparación con el vapor de baja calidad que proporciona aproximadamente una humedad del 1 % por un aumento de temperatura de aproximadamente 11, 1 grados C (20 grados F) . Por ejemplo, después de la 55 molienda, la pasta puede tener una condición de partida de aproximadamente 32, 2 grados C (90 grados F) con un contenido de humedad al 13% en peso. Puede desearse llevar la pasta a un condición óptima de 90, 6 grados C (195 grados F) con un contenido de humedad del 17 % en peso. Sin embargo, el uso de vapor de alta calidad para aumentar la temperatura de 32, 2 grados C (90 grados F) a 90, 6 grados C (195 grados F) sólo dará como resultado un cambio en el contenido de humedad del 13 % al 16, 5 %. La durabilidad del gránulo disminuirá porque el contenido de humedad es del 0, 5 % menos que óptimo.

El problema del contenido de humedad subóptimo puede agravarse por las condiciones climáticas y atmosféricas, que pueden aumentar o reducir la temperatura de partida y el contenido de humedad del producto de pasta no acondicionado almacenado en un recipiente contenedor encima del contenedor de acondicionamiento. Por ejemplo, 65 durante los meses cálidos de verano, la temperatura de partida del producto de pasta no acondicionado puede ser mayor de 32, 2 grados C (90 grados F) . Las temperaturas de partida elevadas pueden reducir el contenido de

humedad de partida de la pasta no acondicionada. Como resultado, cuando el producto de pasta alcanza la temperatura óptima de 90, 6 grados C (195 grados F) , el producto de pasta tendrá un contenido de humedad que será del 1 % al 1, 5 % por debajo del nivel óptimo del 17 %.

Por consiguiente, existe la necesidad de un aparato y un procedimiento de acondicionamiento de pasta que use vapor de alta calidad para reducir al mínimo la erosión de los componentes. También existe la necesidad de un aparato y un procedimiento de acondicionamiento de pasta que permita que se consiga una temperatura y un contenido de humedad óptimos en el producto de pasta antes de colocarse en una granuladora. Además, existe la necesidad de un aparato y un procedimiento de acondicionamiento de pasta que permita añadir una humedad adicional al producto de pasta de forma controlada para conseguir el contenido de humedad óptimo. La presente invención satisface estas y otras necesidades.

Sumario de la invención

Brevemente y en términos generales, la presente invención se refiere a un aparato y un procedimiento para acondicionar pasta a una temperatura óptima y un contenido de humedad óptimo. Un aparato de acuerdo con los aspectos de la invención comprende un alojamiento de inyector que comprende un orificio de entrada de vapor y un orificio de salida de vapor, definiendo el alojamiento de inyector una trayectoria de flujo de vapor entre el orificio de entrada de vapor y el orificio de salida de vapor, y un conducto de distribución de agua que termina en una boquilla de distribución de agua orientada para introducir agua en la trayectoria de flujo de vapor.

En aspectos adicionales de la invención, un conducto de distribución de vapor está en comunicación fluida con el orificio de entrada de vapor del alojamiento de inyector. En otros aspectos adicionales, un segmento del conducto de distribución de agua está en comunicación térmica con un segmento del conducto de distribución de vapor de tal forma que el agua dentro del conducto de distribución de agua pueda calentarse por vapor dentro del conducto de distribución de vapor. En aún otros aspectos adicionales, la boquilla se dispone en la trayectoria de flujo de vapor y la boquilla se orienta para distribuir agua hacia el orificio de salida de vapor.

El aparato, en otros aspectos de la invención, comprende adicionalmente un recipiente de acondicionador para contener el producto de pasta, comprendiendo el recipiente un orificio de entrada de acondicionador en comunicación fluida con el orificio de salida de vapor del alojamiento de inyector. En aún otros aspectos, el aparato comprende adicionalmente un eje giratorio dispuesto dentro del recipiente de acondicionador y una piocha fijada al eje giratorio para mover el producto de pasta en el recipiente de acondicionador en un sentido giratorio seleccionado en el recipiente de acondicionador.

El aparato, todavía en otros aspectos, comprende adicionalmente un sistema de... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de acondicionamiento de pasta que comprende:

un alojamiento de inyector que comprende un orificio de entrada de vapor y un orificio de salida de vapor, definiendo el alojamiento de inyector una trayectoria de flujo de vapor entre el orificio de entrada de vapor y el orificio de salida de vapor; y un conducto de distribución de agua que termina en una boquilla de administración de agua orientada para introducir 10 agua en la trayectoria de flujo de vapor.

2. El aparato de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente un conducto de distribución de vapor en comunicación fluida con el orificio de entrada de vapor del alojamiento de inyector.

3. El aparato de la reivindicación 2, en el que un segmento del conducto de distribución de agua es uno cualquiera de (a) enrollado alrededor de un segmento del conducto de distribución de vapor, y (b) en comunicación térmica con un segmento del conducto de distribución de vapor de tal forma que el agua dentro del conducto de distribución de agua pueda calentarse por vapor dentro del conducto de distribución de vapor.

4. El aparato de la reivindicación 1, en el que la boquilla se dispone en la trayectoria de flujo de vapor.

5. El aparato de la reivindicación 1, en el que la boquilla se orienta para distribuir agua hacia el orificio de salida de vapor.

6. El aparato de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente un recipiente de acondicionador para contener el producto de pasta, comprendiendo el recipiente un orificio de entrada de acondicionador en comunicación fluida con el orificio de salida de vapor del alojamiento de inyector.

7. El aparato de la reivindicación 6, que comprende adicionalmente un eje giratorio dispuesto en el recipiente de acondicionador y una piocha fijada al eje giratorio para mover el producto de pasta en el recipiente de acondicionador en un sentido giratorio seleccionado en el recipiente de acondicionador.

8. El aparato de la reivindicación 7, en el que el orificio de entrada de acondicionador se sitúa en el recipiente de acondicionador para permitir la distribución de vapor desde el alojamiento de inyector al recipiente de acondicionador en una dirección a lo largo del sentido giratorio seleccionado en el que la pasta se mueve dentro del recipiente de acondicionador.

9. El aparato de la reivindicación 7, en el que la boquilla distribuye agua en un ángulo de pulverización que define un área de pulverización nominal que no se cruza con ninguno de (a) el eje giratorio en el recipiente de acondicionador, 40 (b) una pared del alojamiento de inyector, y (c) una pared del orificio de entrada de acondicionador.

10. El aparato de la reivindicación 6, que comprende adicionalmente un sistema de suministro de vapor en comunicación fluida con el recipiente de acondicionador, siendo el sistema de suministro de vapor capaz de proporcionar vapor que produce un aumento del 1 % en el contenido de humedad del producto de pasta por un 45 aumento de temperatura mayor de aproximadamente 11, 1 grados C (20 grados F) en el producto de pasta.

11. El aparato de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente un sistema de suministro de vapor en comunicación fluida con el orificio de entrada de vapor del alojamiento de inyector, siendo el sistema de suministro de vapor capaz de proporcionar vapor al alojamiento de inyector que tiene una calidad de vapor mayor de 50 aproximadamente el 80 %.

12. Un aparato de acondicionamiento de pasta que comprende:

un alojamiento de inyector que comprende un orificio de salida y una cámara de mezcla de vapor-agua adyacente al 55 orificio de salida;

un conducto de suministro de vapor conectado al alojamiento de inyector;

un conducto de suministro de agua conectado al alojamiento de inyector, comprendiendo el conducto de suministro 60 de agua un segmento dispuesto adyacente al conducto de suministro de vapor para permitir que el agua dentro del conducto de suministro de agua se caliente por vapor dentro en el conducto de suministro de vapor; y una boquilla de distribución de agua en comunicación fluida con el conducto de suministro de agua, estando la boquilla de distribución de agua orientada para distribuir el agua calentada por el vapor en la cámara de mezcla de 65 vapor-agua.

13. Un procedimiento de acondicionamiento de producto de pasta, comprendiendo el procedimiento:

mezclar el agua calentada y el vapor para producir una mezcla de agua-vapor;

añadir la mezcla de agua-vapor a una pasta que tiene una temperatura de partida y un contenido de humedad de partida; y llevar la pasta a una temperatura óptima y un contenido de humedad óptimo.

14. El procedimiento de la reivindicación 13, en el que una cualquiera de (a) la temperatura de partida está dentro de un intervalo de aproximadamente 32, 2 grados C (90 grados F) a aproximadamente 37, 8 grados C (100 grados F) , y (b) la temperatura óptima está dentro de un intervalo de aproximadamente 90, 6 grados C (195 grados F) a aproximadamente 96, 1 grados C (205 grados F) .

15. El procedimiento de la reivindicación 13, en el que uno cualquiera de (a) el contenido de humedad de partida está dentro de un intervalo de aproximadamente el 12 % a aproximadamente el 13, 5 %, y (b) el contenido de humedad óptimo está dentro de un intervalo de aproximadamente el 17 % a aproximadamente el 17, 5 %.

16. El procedimiento de la reivindicación 13, que comprende adicionalmente añadir vapor a la pasta además de la 20 mezcla de agua-vapor.

17. El procedimiento de la reivindicación 13, en el que el agua calentada se calienta con el vapor antes de mezclarla con el vapor.

18. El procedimiento de la reivindicación 13, que comprende adicionalmente regular una cualquiera de (a) la cantidad de vapor en la mezcla de agua-vapor en función de la temperatura de partida o el contenido de humedad de partida de la pasta, y (b) la cantidad de agua en la mezcla de agua-vapor en función de la temperatura de partida o el contenido de humedad de partida de la pasta.