BR112015010705B1

BR112015010705B1 - aparelho para a secagem e/ou a torrefação de grãos ou brotos

Info

Publication number: BR112015010705B1
Application number: BR112015010705-2A
Authority: BR
Inventors: Reiner Koelemeijer
Original assignee: Royal Duyvis Wiener B.V.
Priority date: 2012-11-14
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2021-02-09
Also published as: US11882863B2; DK2919596T3; EP2919596B1; EP2919596A1; CN104853626A; EP3135127A1; WO2014076211A1; ES2616516T3; US20210037876A1; US20160270434A1; AP2015008474A0; MX2015005892A; PL2919596T3; MX353590B; HUE031005T2; SG11201503665TA; BR112015010705A2; MY171750A

Abstract

APARELHO PARA A SECAGEM E/OU A TORREFAÇÃO DE GRÃOS OU BROTOS. A presente invenção referese a um aparelho (1) para a secagem e/ou a torrefação de grãos, tal como grãos de cacau, ou partes de grãos, tal como brotos, que compreende uma estrutura (2), um tambor (3) para receber as (partes de) grãos, montado de modo rotacional na estrutura (2) e proporcionado com uma porção de entrada (8) para um fluido, em particular um gás, tal como ar aquecido, uma ventoinha (14) para alimentar o fluido por meio da porção de entrada (8) para o tambor (3), e um meio de acionamento (12) para girar o tambor (3). A porção de entrada de fluido (8) e o meio de acionamento (12) são localizados na mesma extremidade do tambor (3).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um aparelho para a secagem e/ou a torrefação de grãos, tal como grãos de cacau, ou partes de grãos, tal como brotos, que compreende uma estrutura, um tambor para receber as (partes dos) grãos, montado de modo rotacional na estrutura e proporcionado com uma porção de entrada para um fluido, em particular um gás, tal como ar aquecido, uma ventoinha para alimentar o fluido por meio da porção de entrada para o tambor, e um meio de acionamento para girar o tambor. Tipicamente, o aparelho adicionalmente compreende um dispositivo de queima ou semelhante para aquecer a parede externa do tambor.

[002] WO 2009/127728 descreve um método para a secagem e/ou a torrefação de brotos de cacau e/ou peças de broto de cacau em um tambor. Além de aquecer o tambor a partir do lado de fora para transferir calor por convecção, gás quente limpo é alimentado para o tambor.

[003] Também, em WO 92/12643, para evitar ter que secar e torrargrãos de café e de cacau (indicado pelo numeral 10 na Figura de WO 92/12643) diretamente em gás de combustão em um forno de secagem, a secagem ocorre em um tambor 6 ao qual ar 1 é fornecido, o referido ar sendo aquecido pelo gás de combustão 5 a partir de um dispositivo de queima 3 em um trocador de calor 18, e onde os gases de combustão 5 são subsequentemente fornecidos paras o exterior do tambor 6. Assim, a secagem dos grãos 10 no tambor 6 é realizada totalmente fora dos gases de combustão 5, eliminando o risco de que os grãos se tornem expostos a poluição a partir dos gases de combustão.

[004] Ao mesmo tempo os grãos 10 são aquecidos uniformemente parcialmente a partir dos lados do tambor e parcialmente pelo ar 1 através do tambor. De acordo com WO 92/12643, isso cria uma secagem e torrefação eficaz e gentil sem risco de superaquecimento parcial fazendo com que os grãos sejam queimados.

[005] Na modalidade mostrada na Figura do WO 92/12643, o tambor 6 é proporcionado, em sua extremidade, com um tubo de porção de entrada e um tubo de porção de saída para recircular o ar através do tambor. A capacidade do tambor é de até 240 quilos de grãos.

[006] US 2.279.362 descreve um tambor 15 adaptado com uma série de discos divisórios de folha de metal que são perfurados por aberturas centrais através das quais um membro de núcleo oco 26 se estende. Discos de extremidade 21 são fixados para o tambor ao mesmo tempo em que discos adicionais são suportados pelo membro de núcleo com um encaixe frouxo no tambor. O membro de núcleo forma um conduto para ar quente para fins de secagem e de torrefa- ção e adjacente à extremidade de descarga do tambor se abre dentro do tambor.

[007] US 1.547.655 se refere a um método de torrefação de material, que consiste em aquecer ar puro, em seguida direcionar o ar puro aquecido não misturado com quaisquer produtos de combustão sobre o lote de material a ser torrado, e por último checar a torrefação por uma mistura de ar atmosférico com o referido ar puro aquecido.

[008] GB 139 503 se refere a um aparelho de torrefação adequado para o tratamento de grãos, sementes, grãos, café, cacau, grãos de soja e semelhante, como também de pós e farinha, no qual um grupo de tubos passa através do receptáculo de torrefação e de modo que a massa é distribuída sobre uma grande área para permitir um rápido aquecimento ou resfriamento em um recipiente fechado.

[009] EP 328 791 se refere a um dispositivo de torrefação de grãos de café que compreende um tambor giratório perfurado.

[0010] Para esse fim, o aparelho de acordo com a presente inven- ção é caracterizado de acordo com o definido na reivindicação 1. Em uma modalidade, a porção de entrada se estende através da parte do meio de acionamento, por exemplo, através de uma polia de acionamento ou engrenagem do meio de acionamento.

[0011] Assim, a construção e/ou a operação do aparelho é simplificada, mais robusta e melhor adequada para uso em escala industrial.

[0012] Em uma modalidade, o aparelho compreende uma porta localizada na extremidade do tambor oposta à porção de entrada de fluido e o meio de acionamento.

[0013] Em uma modalidade adicional, o aparelho compreende uma porção de saída e/ou porção de entrada para as (partes de) grãos, cuja porção de saída e/ou porção de entrada é localizada na extremidade do tambor oposta à porção de entrada de fluido e o meio de acionamento, preferivelmente na porta.

[0014] Em outra modalidade, uma porção de saída para o fluido, além da porção de saída para as (partes de) grãos, é localizada na extremidade do tambor oposta à porção de entrada de fluido e o meio de acionamento, isto é, a extremidade oposta do tambor compreende não só uma porção de saída para descarregar brotos ou grãos a partir do tambor e uma saída para o fluido.

[0015] Para evitar entupimento, em uma modalidade, a porção de entrada para o fluido compreende um tubo para conter o fluido e um meio, preferivelmente um parafuso de transporte posicionado dentro do tubo, para retornar os materiais que se originaram a partir do tambor para o tambor.

[0016] Em outra modalidade, o aparelho compreende um dispositivo aquecedor e um controlador para aquecer o fluido, antes do mesmo ser alimentado para o tambor, a uma temperatura em uma faixa a partir de 110 a 200 °C.

[0017] Dentro da estrutura da presente invenção o adjetivo "indus trial"é definido como tendo uma capacidade de pelo menos 2000 kg de (partes de) grãos por lote.

[0018] Em uma modalidade, a porção de saída do tambor da torre- fadora compreende um mecanismo para mover a porta para trás na direção axial por uma distância limitada, por exemplo, a distância em uma faixa a partir de 2 a 15 centímetros, assim proporcionando, por exemplo, após a torrefação, suficiente espaço para os brotos saírem do tambor, por exemplo, por meio de uma canaleta. Em um refinamento, o espaço é pelo menos substancialmente anular.

[0019] A presente invenção será agora explicada em mais detalhes com referência à figura, que mostra de modo esquemático um exemplo de um tambor da torrefadora de acordo com a presente invenção.

[0020] A Figura 1 é uma vista lateral em seção transversal de um tambor da torrefadora de acordo com a presente invenção.

[0021] A Figura 1 é uma vista lateral em seção transversal de um tambor da torrefadora 1 de acordo com a presente invenção para a secagem e/ou a torrefação de brotos de cacau. O tambor da torrefado- ra compreende uma estrutura 2 e um tambor 3 para receber até 5 toneladas de brotos, montado de modo rotacional na estrutura, por exemplo, se apoiando em mancais. Por um lado, o tambor compreende uma porta 4 e uma porção de entrada 5 para os brotos. O tambor da torrefadora 1 compreende um mecanismo 6, por exemplo, que compreende cilindros pneumáticos ou hidráulicos (não mostrados), para mover a porta para trás, isto é, em afastamento a partir do tambor, em direção axial e sobre uma distância limitada, assim proporcionando,após a torrefação, um espaço anular suficiente para os brotos saírem do tambor, por exemplo, por meio de uma canaleta 7 e preferivelmente sem abrir completamente a porta.

[0022] A outra extremidade do tambor é proporcionada com uma porção de entrada 8 para ar e um acionamento de correia, que compreende uma pluralidade de polias 9, 10, uma correia 11, e um motor 12, para girar o tambor. A porção de entrada é coaxial com o eixo de rotação do tambor e se estende através da polia de acionamento 10 fixada ao tambor. No referido exemplo, a porção de entrada compreende um tubo 8A que se estende através da maior parte do tambor. Um dispositivo de queima 13 é montado próximo, por exemplo, abaixo do tambor, para aquecer a parede externa do tambor com gás de combustão.

[0023] Uma ventoinha 14 é proporcionada para alimentar o gás a partir do meio circunvizinho por meio de um trocador de calor 16 e a porção de entrada para o tambor. O gás de combustão pode ser eliminado por meio do trocador de calor 16, de modo que o calor pode ser trocado entre o gás de combustão eliminado e ar a ser alimentado para o tambor 3. Os circuitos para o gás de combustão a partir do dispositivo de queima e ar a ser alimentado para o tambor são completamente separados.

[0024] Além da porção de entrada para as (partes de) grãos, a porta compreende uma porção de saída de fluido 15 para o esgotamento do gás a partir do tambor. Na figura 1, a porção de saída de fluidoé indicada como a parte 15 sendo conectada à porção de entrada 5 para os brotos. A parte 15 é conectada à porção de saída de fluido compreendida pela porta do tambor, de modo que o gás eliminado a partir do tambor pode deixar o tambor por meio da porção de saída de fluido 15.

[0025] A presente invenção é não restrita às modalidades acima descritas, que pode ser variada em uma série de modos dentro do âmbito das reivindicações.

Claims

1. Aparelho (1) para a secagem e/ou a torrefação de grãos, tal como grãos de cacau, ou partes de grãos, tal como brotos, caracterizado pelo fato de que compreende a estrutura (2), um tambor (3) para receber os grãos ou as partes de grãos, montado de modo rotacional na estrutura (2) e proporcionado com uma porção de entrada (8) para um fluido, em particular a gás, tal como ar aquecido, uma ventoinha (14) para alimentar o fluido por meio da porção de entrada (8) para o tambor (3), um meio de acionamento (9-12) para girar o tambor (3), e um dispositivo de queima (13) ou semelhante para aquecer a parede externa do tambor (3), em que a porção de entrada de fluido (8) e o meio de acionamento (9-12) são localizados na mesma extremidade do tambor (3), a porção de entrada (8) é coaxial com o eixo de rotação do tambor (3) e em que uma porta (4) é localizada na extremidade do tambor (3) oposta à porção de entrada de fluido (8) e o meio de acionamento (9-12).

2. Aparelho (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção de entrada (8) se estende através da parte do meio de acionamento (9-12).

3. Aparelho (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende uma porção de saída (7) e/ou uma porção de entrada (5) para os grãos ou as partes de grãos, cuja porção de saída (7) e/ou porção de entrada (5) é localizada na extremidade do tambor (3) oposta à porção de entrada de fluido (8) e do meio de acionamento (9-12), preferivelmente na porta (4).

4. Aparelho (1), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende uma porção de saída (15) para o fluido, além da porção de saída (7) para os grãos ou as partes de grãos, localizada na extremidade do tambor (3) oposta à porção de entrada de fluido (8) e do meio de acionamento (9-12)

5. Aparelho (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a porção de entrada (8) para o fluido compreende um tubo (8A) para conter o fluido e um meio para retornar materiais que se originaram a partir do tambor para o tambor.

6. Aparelho (1), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o referido meio compreende um parafuso de transporte posicionado dentro do tubo (8A).

7. Aparelho (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende um dispositivo aquecedor (16) e um controlador configurado para aquecer o fluido a uma temperatura em uma faixa a partir de 110 a 200 °C.

8. Aparelho (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o tambor (3) tem uma capacidade de pelo menos 2000 kg, preferivelmente pelo menos 3000 kg de grãos ou partes de grãos.

9. Aparelho (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende um mecanismo para mover a porta (4) para trás na direção axial assim proporcionando suficiente espaço para os brotos saírem do tambor (3).

10. Aparelho (1), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a porta (4) é móvel por uma distância em uma faixa a partir de 2 a 15 centímetros.

11. Aparelho (1), de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que o espaço é pelo menos substancialmente anular.