DE10012551A1

DE10012551A1 - Freezing device for pelletizing liquid foodstuff comprises separator provided with coolant conduit, which allows slight immersion of pellet in coolant flow, and collection tube collects only the pellets

Info

Publication number: DE10012551A1
Application number: DE2000112551
Authority: DE
Inventors: Pascal Schvester
Original assignee: Air Liquide GmbH
Current assignee: Air Liquide Deutschland GmbH
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2001-09-27
Anticipated expiration: 2020-03-16
Also published as: WO2001068230A1; AR027661A1; DE10012551B4; AU2001254745A1

Abstract

The device comprises a feeder (2) to drop the substance of preset size on the flow of coolant in a trough (14). A separator (3) is provided to separate the frozen substance into pellets (12) from coolant flow. The separator has coolant conduit (4) which allows slight immersion of pellets in coolant flow. A pellet collection tube (5) is arranged away from conduit, to collect pellets without mix up of coolant.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Pellet-Gefrieren bzw. Granulieren von flüssigen oder fließfähigen Stoffen in einem flüssigen Kühlmittel, insbesondere einer kryogenen Flüssigkeit wie einem kälteverflüssigten Gas.The invention relates to a device for pellet freezing or granulating of liquid or flowable substances in a liquid coolant, especially a cryogenic liquid such as a refrigerated gas.

Mit derartigen Vorrichtungen werden beispielsweise im Lebensmittelbereich flüssige oder pastöse Zutaten zu gefrorenen Granulatkörnern (Pellets) verarbeitet. Dazu wird der flüssige Stoff tropfenförmig in einen Kühlmittelstrom innerhalb eines wärmeisolierten Behälters eingebracht, verbleibt über eine gewisse Fließstrecke und damit Gefrierdauer in dem Kühlmittelstrom und anschließend werden die gefrorenen Stoffkörner aus dem Kühlmittelstrom mittels einer Trenneinrichtung entfernt.Such devices are used, for example, in the food sector liquid or pasty ingredients processed into frozen granules (pellets). For this purpose, the liquid substance is dropped into a coolant flow within of a thermally insulated container, remains over a certain Flow path and thus freezing time in the coolant flow and then the frozen material grains from the coolant flow by means of a Separator removed.

Die EP 0 919 279 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Pellet-Gefrieren, bei der zum Entfernen der Stoffkörner aus dem Kühlmittel ein umlaufendes, flüssigkeitsdurchlässiges Förderband vorgesehen ist, auf das der Kühlmittelstrom mit den gefrorenen Körnern geleitet wird, und welches die Pellets über eine Öffnung im Pelletierbehälter hinaus befördert zu einem Sammelgefäß. Als durchlässiges Bandmaterial dient ein netzförmiges oder gelochtes Endlosband. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß mit dem Förderban nicht nur Körner transportiert werden, sondern auch Wärme vom Außenbereich mit Umgebungstemperatur in den Pelletierbehälter mit Tiefsttemperaturen übertragen wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Band aus einem Metall wie Edelstahl besteht, da Metalle eine hohe Wärmekapazität und gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Die hieraus resultierende Erwärmung des Behälterinnenraumes führt zu einem erhöhten Verbrauch an Kühlmittel und damit höheren Produktionskosten. Außerdem besteht die Gefahr einer Vereisung des Förderbandes durch im Außenbereich aufgenommene Feuchtigkeit. Eine solche Eisschicht auf dem Band kann dazu führen, daß Pellets von dem Förderband abgleiten oder weg springen und in dem Behältersumpf verloren gehen. Messungen hierzu haben ergeben, daß bis zu 5% der produzierten Pellets auf diese Weise verloren gehen.EP 0 919 279 A1 describes a device for pellet freezing, in which To remove the granules from the coolant, a circumferential, liquid-permeable conveyor belt is provided on which the coolant flow with the frozen grains, and which the pellets over a Opening in the pellet hopper conveys to a collection vessel. As permeable band material is used for a net-like or perforated endless band. This device has the disadvantage that not only grains with the conveyor belt be transported, but also with heat from the outside area Transfer the ambient temperature to the pelletizing tank with the lowest temperatures becomes. This is particularly the case if the band is made of a metal Stainless steel exists because metals have a high heat capacity and good Have thermal conductivity. The resulting warming of the Container interior leads to an increased consumption of coolant and thus higher production costs. There is also a risk of the icing Conveyor belt due to moisture absorbed outdoors. Such A layer of ice on the belt can cause pellets to come off the conveyor belt slide off or jump away and get lost in the container sump. Measurements for this have shown that up to 5% of the pellets produced get lost this way.

In der EP 0 641 522 A2 ist eine Pelletiervorrichtung beschrieben, bei der zum Trennen der Pellets vom Kühlmittel eine drehende Bandschnecke mit einem Siebboden innerhalb des isolierten Behälters vorgesehen ist, in welche der Pellet- Kühlmittelstrom eingeleitet wird und an deren Auslaßende die Pellets über eine Behälteröffnung austreten. Diese Vorrichtung hat den Vorteil gegenüber der zuvor beschriebenen, daß sie nicht als Wärmepumpe wirkt und ein geringerer Anteil des Produktionsvolumens verloren geht. Dennoch wird bei dieser Vorrichtung auch ein gewisser Anteil von Kühlmittel über die Bandschnecke mit transportiert und geht außerhalb des Behälters verloren. Somit wird auch bei dieser Vorrichtung der Kühlmittelverbrauch unnötig erhöht, was bei den hohen Kosten von z. B. kälteverflüssigtem Stickstoff (LN₂) äußerst nachteilig ist.EP 0 641 522 A2 describes a pelletizing device in which a rotating belt screw with a sieve bottom within the insulated container is provided for separating the pellets from the coolant, into which the pellet coolant flow is introduced and at the outlet end of which the pellets are introduced via a container opening emerge. This device has the advantage over the one described above that it does not act as a heat pump and a smaller proportion of the production volume is lost. Nevertheless, in this device, a certain proportion of coolant is also transported via the belt screw and is lost outside of the container. Thus, the coolant consumption is unnecessarily increased in this device, which at the high cost of z. B. refrigerated nitrogen (LN ₂ ) is extremely disadvantageous.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Pellet- Gefrieren bereitzustellen, mit welcher eine verbesserte Trennung der gefrorenen Stoffkörner vom Kühlmittel erreichbar ist bei reduziertem Verbrauch an Kühlmittel, verminderter Funktionsanfälligkeit und einer höheren Produktionsausbeute.The invention is based on the object of a device for pellet Freeze provide with which an improved separation of the frozen Granules of coolant can be reached with reduced consumption Coolant, reduced functionality and a higher Production yield.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with a device according to that mentioned in claim 1 Features resolved. Advantageous refinements and developments are Subject of the subclaims.

Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 weist eine Trenneinrichtung auf, bestehend aus einer Kühlmittel-Pellet-Abflußrinne und einer zu dieser beabstandeten, in Strömungsrichtung nachfolgenden Pellet-Auffangrinne. Die Querschnittsbreite der Abflußrinne ist auf den Kühlmittelstrom so abgestimmt, daß die Pellets in der Abflußrinne nur geringfügig, d. h. weniger als zur Hälfte ihres Durchmesser (Korngröße), in das Kühlmittel eintauchen. Durch die Querschnittsbreite wird also die Tiefe des Kühlmittelstromes gezielt reduziert. Dadurch wird eine ansonsten vorhandene Rückhaltekraft zwischen dem Kühlmittel und den Pellets reduziert, während die aufgrund von Oberflächenspannungen zwischen dem Kühlmittelstrom und der Rinne bestehenden Kräfte weiter wirken. Durch die punktuelle Berührung der Pellets mit dem Rinnenboden können sie sich leichter von der Abflußrinne lösen. Dies hat zur Folge, daß beim Austritt des Pellet- Kühlmittelstromes aus der Abflußrinne die Pellets einer weiteren Flugbahn folgen als das Kühlmittel. Dadurch können die Pellets getrennt von dem Kühlmittel auf einfache Weise aufgefangen werden und sind so mit einfachsten Mitteln sauber von dem Kühlmittel trennbar. Die Auffangrinne ist unterhalb und in einem vertikalen Abstand a zur Abflußrinne so angeordnet, daß alle Pellets in der Pellet- Auffangrinne auffangbar sind. Durch die kürzere Flugbahn des Kühlmittels fällt dieses wasserfallartig durch die Lücke zwischen den Rinnen in den Sumpf des Pelletierbehälters und kann vollständig wieder verwendet werden. Kein Kühlmittel entweicht aus der Pelletier-Vorrichtung, da eine saubere Trennung gänzlich im Innern des Behälters erfolgt.The device according to claim 1 has a separation device, consisting from a coolant pellet trough and a spaced apart, in Direction of flow following pellet collecting channel. The cross-sectional width the trough is matched to the coolant flow so that the pellets in the Trough only slightly, d. H. less than half their diameter (Grain size), immerse in the coolant. By the cross-sectional width is therefore specifically reduces the depth of the coolant flow. Doing so will otherwise existing retention force between the coolant and the pellets is reduced, while due to surface tension between the Coolant flow and the channel existing forces continue to act. Through the punctual contact of the pellets with the channel bottom can be easier detach from the trough. As a result, when the pellet Coolant flow from the trough the pellets follow a further trajectory than the coolant. This allows the pellets to be separated from the coolant can be easily caught and are so clean with the simplest of means separable from the coolant. The gutter is below and in one vertical distance a to the gutter so that all pellets in the pellet The gutter can be caught. Due to the shorter trajectory of the coolant this falls like a waterfall through the gap between the channels in the swamp of the Pellet container and can be completely reused. No Coolant escapes from the pelletizer because of a clean separation done entirely inside the container.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Abstand a zwischen dem Auslaß der Abflußrinne und der Auffangrinne einstellbar. Dadurch kann die Vorrichtung angepaßt werden an unterschiedliche Durchsatzmengen (Kühlmittel- Pellet-Volumenströme), an unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten und an unterschiedliche sonstige Rinneneinstellungen. Die saubere und vollständige Trennung der Pellets ist so in einem größeren Arbeitsbereich der Vorrichtung möglich.According to an advantageous embodiment of the invention, the distance a is between the outlet of the trough and the gutter adjustable. This allows the Device can be adapted to different throughputs (coolant Pellet volume flows), different flow velocities and different other gutter settings. The clean and complete Separation of the pellets is so in a larger working area of the device possible.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Abflußrinne mit einem einstellbaren Neigungswinkel geneigt, wodurch die Abflußgeschwindigkeit des Gemenges beliebig erhöhr werden kann, was zu einer längeren Flugbahn nach dem Austritt aus der Rinne führt. Auch die Differenz zwischen der Kühlmittelflugbahn und der Flugbahn der Pellets wird dadurch größer. Ein erhöhter Trennungsgrad und damit eine höhere Ausbeute von produzierten Pellets kann so erreicht werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the trough is with an adjustable angle of inclination, which makes the Flow rate of the batch can be increased arbitrarily, resulting in a longer trajectory after leaving the gutter. The difference too between the coolant trajectory and the trajectory of the pellets greater. An increased degree of separation and thus a higher yield of produced pellets can be achieved in this way.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Pellet- Auffangrinne mit einem einstellbaren Neigungswinkel geneigt. Dies erleichtert den Auffangvorgang da die Pellets durch die Erdanziehungskraft leichter und selbständig die Auffangrinne herunter befördert werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the pellet Gutter inclined with an adjustable angle of inclination. This makes it easier the collecting process because the pellets are lighter and more gravitational are independently transported down the gutter.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist am Auslaß der Abflußrinne eine nach unten gerundete Strömungsleitlippe vorgesehen. Diese erleichtert den Trennungsvorgang wesentlich da die Strömungslippe mit Hilfe der Oberflächenspannung zwischen dem Rinnenboden bzw. der Lippe den Kühlmittelstrom zusätzlich nach unten leitet, jedoch die Pellets weiter auf der bisherigen Flugbahn von der Rinne fallen. Die Trennungsrate und die Ausbaute der Vorrichtung sind somit besser.According to a further advantageous embodiment of the invention, the Trough provided a downwardly rounded flow guide lip. This makes the separation process much easier since the flow lip can be removed using the Surface tension between the channel bottom or the lip Coolant flow also leads downwards, but the pellets continue on the previous trajectory fall from the gutter. The separation rate and the expansion the device are thus better.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Abflußrinne einen Endabschnitt auf, dessen Breite zum Auslaß hin zunimmt. Durch die zunehmende Breite wird die Strömungsgeschwindigkeit zum Ende der Abflußrinne hin reduziert und das Kühlmittel fällt wasserfallartig in einem dünnen Film herunter. Gleichzeit bleibt jedoch die Strömungsgeschwindigkeit der Pellets auf Grund der höheren Bewegungsmasse annähernd gleich, so daß auch bei heterogenen Pellets mit stark variierenden Größen eine saubere Trennung möglich ist. Zudem kann auf diese Weise der Abstand zwischen dem Auslaß der Abflußrinne und der Auffangrinne verringert werden, wodurch das Bauvolumen der Vorrichtung insgesamt reduziert wird. Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung ist der Endabschnitt mit einem solchen Winkel verbreitert, daß die Strömungsgeschwindigkeit am Ende der Abflußrinne weniger als 2/3 von der in dem geraden Abschnitt der Rinne beträgt. Es hat sich gezeigt, daß mit einer solchen Verbreiterung optimale Ergebnisse beim Trennen erzielbar sind.According to a further advantageous embodiment of the invention, the Trough an end portion, the width of which increases towards the outlet. Due to the increasing width, the flow velocity becomes the end of the Trough reduced and the coolant falls like a waterfall in a thin Movie down. At the same time, however, the flow rate of the pellets remains due to the higher movement mass approximately the same, so that also at heterogeneous pellets with widely varying sizes allow a clean separation is. In addition, the distance between the outlet of the Trough and the gutter can be reduced, reducing the construction volume the device is reduced overall. After a related one An advantageous embodiment is the end section with such an angle widened that the flow rate at the end of the trough was less than 2/3 of that in the straight section of the gutter. It has shown, that with such widening optimal results can be achieved when separating are.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Boden der Abflußrinne mit in Strömungsrichtung verlaufenden Fließrillen ausgebildet, wodurch verhindert wird, daß im Durchmesser kleine Pellets von dem Kühlmittelstrom mit nach unten gerissen werden weil sie teilweise oder ganz in dem Kühlmittel eingetaucht sind. Vorzugsweise ist die Breite der Fließrillen kleiner als 1 mm, d. h. kleiner als die kleinsten zu produzierenden Pellets. Durch diese Maßnahme ist eine noch höhere Ausbeute mit der Vorrichtung möglich.According to a further advantageous embodiment of the invention, the bottom of the Trough formed with flow grooves running in the direction of flow, which prevents small pellets of the Coolant flow can be torn down because they are partially or completely in the coolant are immersed. The width of the flow grooves is preferred less than 1 mm, d. H. smaller than the smallest pellets to be produced. By this measure enables an even higher yield with the device.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, welche im folgenden detailliert und unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben sind. In der Zeichnung zeigtThe drawing shows three exemplary embodiments of the invention, which in the following in detail and with reference to the figures are described. In the drawing shows

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Pelletiervorrichtung mit Trenneinrichtung nach der Erfindung in Seitenansicht; Figure 1 is a simplified representation of a first embodiment of a pelletizing device with separating device according to the invention in side view.

Fig. 2 die Trenneinrichtung aus Fig. 1 in vereinfachter Seitenansicht als Ausschnitt; FIG. 2 shows the separating device from FIG. 1 in a simplified side view as a detail;

Fig. 3 eine Trenneinrichtung im Ausschnitt in vereinfachter Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels mit Strömungsführungslippe; Figure 3 is a separating device in the cutout in a simplified side view of a second embodiment with flow guide lip.

Fig. 4 eine Trenneinrichtung im Ausschnitt in vereinfachter Draufsicht eines dritten Ausführungsbeispiels mit verbreitertem Endabschnitt; und Figure 4 shows a separator in the detail in a simplified plan view of a third embodiment with a widened end portion. and

Fig. 5 eine Kühlmittel-Pellet-Abflußrinne mit Fließrillen im Querschnitt. Fig. 5 is a coolant pellet trough with flow grooves in cross section.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Pellet- Gefrieren nach der Erfindung vereinfacht in einer Seitenansicht gezeigt. An einem wärmeisolierten Pelletierbehälter 1 ist eine Tropfeinrichtung 2 zum Vertropfen eines zu pelletierenden flüssigen Stoffes vorgesehen. Im Innern des Pelletierbehälters 1 gelangen die zu gefrierenden Tropfen des Stoffes in eine mit Kühlmittel 13 durchströmte Pelletierwanne 14, innerhalb welcher die Tropfen über eine durch die Länge der Wanne 14 bestimmte Zeitdauer verweilen, bis sie zu Pellets 12 (gefrorenen Stoffkörnern bzw. Stoffgranulat) ausgefroren sind. Anschließend gelangen die Pellets 12 zusammen mit dem Kühlmittel 11 in die Trenneinrichtung 3, die aus einer Kühlmittel-Pellet-Abflußrinne 4 und einer in Strömungsrichtung nachfolgenden Pellet-Auffangrinne 5 gebildet ist. Die Abflußrinne 4 weist eine abgestimmte Querschnittsbreite auf, so daß die Pellets 12 beim Durchströmen der Rinne 5 zusammen mit dem Kühlmittel 11 in letzterem nicht vollständig eingetaucht sind. Die Pellets 12 sind nur zu einem geringen Teil von Kühlmittel 11 umgeben wegen des breiten und auf das Strömungsvolumen (Volumen des Kühlmittel-Pellet-Stromes) abgestimmten Querschnittes der Rinne 4. Die Abflußrinne 4 ist bei diesem Ausführungsbeispiel mit dem Winkel α in Strömungsrichtung nach unten geneigt. Am Auslaß 6 der Rinne 4 verlassen die Pellets 12 und das Kühlmittel 11 gleichermaßen die Rinne, fallen jedoch mit unterschiedlichen Flugbahnen A, B herunter. Die Flugbahn A des Kühlmittels 11 ist gegenüber der Flugbahn B der Pellets 12 kürzer, weil sich die Pellets 12 wegen des nur punktuellen Kontaktes mit der Rinne 4 leichter lösen als das Kühlmittel 11. Wären die Pellets 12 vollständig eingetaucht in das Kühlmittel 11 ergäbe sich eine gleiche Flugbahn, da unabhängig von der unterschiedlichen Masse verschiedene Körper bei gleicher Strömungsgeschwindigkeit und gleichem Wurfwinkel einer identischen Flugbahn folgen. In diesem Fall wäre eine Trennung der Pellets 12 von dem Kühlmittel 11 nicht möglich. Die abgestimmte Breite der Abflußrinne 4 ist somit für das Funktionieren der Trennvorrichtung von zentraler Bedeutung. Die fallenden Pellets 12 werden in der Pellet-Auffangrinne 5 aufgefangen und von dieser in den Sammelbehälter 15 weitergeleitet. Die Auffangrinne 5 ist bei diesem Ausführungsbeispiel in einem Neigungswinkel β nach unten geneigt, wodurch die Pellets leichter und selbständig die Rinne 5 herunter rollen. Die Rinne 5 kann jedoch auch horizontal angeordnet sein. Die Auffangrinne 5 ist genau in dem Abstand a von dem Auslaß 6 der Abflußrinne 4 angeordnet, welcher innerhalb der Flugbahn B der Pellets 12 liegt. Das flüssige Kühlmittel 11 - in der Regel ein verflüssigter Stickstoff - fällt mit seiner verkürzten Flugbahn A in den unteren Bereich des Pelletierbehälters 1 von dem es wieder über die Pumpe 13 zur Pelletierwanne 14 gepumpt werden kann. Kein Kühlmittel 11 geht verloren.In Fig. 1, a first embodiment of a device for pellet freezing according to the invention is shown in simplified form in a side view. A dropping device 2 for dropletizing a liquid substance to be pelletized is provided on a heat-insulated pelletizing container 1 . Inside the pelletizing vessel 1 enter the dwell to be frozen droplets of the substance in a flow-through with coolant 13 pelletizer pan 14, within which the drops over a given by the length of the trough 14 period of time until they are frozen into pellets 12 (frozen material grains or granulate) are. Then the pellets 12, together with the coolant 11 , reach the separating device 3 , which is formed from a coolant-pellet trough 4 and a pellet collecting trough 5 following in the flow direction. The drainage channel 4 has a coordinated cross-sectional width, so that the pellets 12 are not completely immersed in the latter together with the coolant 11 when flowing through the channel 5 . Only a small part of the pellets 12 are surrounded by coolant 11 because of the wide cross section of the channel 4, which is matched to the flow volume (volume of the coolant-pellet flow). The trough 4 is inclined in this embodiment with the angle α in the flow direction down. At the outlet 6 of the channel 4 , the pellets 12 and the coolant 11 leave the channel equally, but fall down with different trajectories A, B. The trajectory A of the coolant 11 is shorter than the trajectory B of the pellets 12 because the pellets 12 are easier to detach than the coolant 11 because of the only point contact with the channel 4 . If the pellets 12 were completely immersed in the coolant 11 , the same trajectory would result since, regardless of the different mass, different bodies follow an identical trajectory at the same flow speed and the same throw angle. In this case, it would not be possible to separate the pellets 12 from the coolant 11 . The coordinated width of the trough 4 is therefore of central importance for the functioning of the separating device. The falling pellets 12 are caught in the pellet collecting trough 5 and passed on from there into the collecting container 15 . The collecting channel 5 is in this embodiment at an angle β inclined to the bottom, whereby the pellets more easily and independently, the channel 5 is rolling down. The channel 5 can, however, also be arranged horizontally. The collecting trough 5 is arranged exactly at the distance a from the outlet 6 of the trough 4 , which lies within the trajectory B of the pellets 12 . The liquid coolant 11 - generally a liquefied nitrogen - falls with its shortened trajectory A into the lower region of the pelletizing container 1, from which it can be pumped again to the pelletizing trough 14 via the pump 13 . No coolant 11 is lost.

In Fig. 2 ist die Trenneinrichtung 3 aus Fig. 1 im Ausschnitt dargestellt. In der Kühlmittel-Pellet-Abflußrinne 4 sind die Pellets 12 nur geringfügig in das strömende Kühlmittel 11 eingetaucht. Sie sind hier lediglich in etwa zu einem Drittel vom Kühlmittel 11 umgeben und damit leichter lösbar vom Boden der Rinne 4. Bei gegebener gleicher Strömungsgeschwindigkeit V der Pellets 12 und des Kühlmittels 11 ergeben sich somit unterschiedliche Flugbahnen A und B. Die Abflußrinne 4 ist im Winkel α und die Auffangrinne 5 im Winkel β geneigt. Die erste Neigung erhöht die Strömungsgeschwindigkeit und verlängert die Flugkurven, die zweite Neigung erleichtert den Weitertransport der Pellets.In FIG. 2, the separator 3 of Fig. 1 is shown in cut-out. In the coolant-pellet trough 4 , the pellets 12 are only slightly immersed in the flowing coolant 11 . Here, they are only about a third surrounded by the coolant 11 and are therefore more easily detachable from the bottom of the channel 4 . Given the same flow velocity V of the pellets 12 and the coolant 11 , this results in different trajectories A and B. The trough 4 is inclined at an angle α and the collecting trough 5 at an angle β. The first incline increases the flow speed and extends the flight curves, the second incline facilitates the further transport of the pellets.

In Fig. 3 ist eine Trenneinrichtung 3 im Ausschnitt und vereinfachter Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles der Erfindung gezeigt. Gegenüber der Fig. 2 unterscheidet sich diese lediglich durch die Strömungsleitlippe 7 am Auslaß 6 der Abflußrinne 4. Diese verbessert das Trennergebnis weil die Lippe 7 eine weitere Verkürzung der Flugbahn A des Kühlmittels 11 gegenüber der Flugbahn B der Pellets 12 bewirkt.In Fig. 3 a separator 3 in the cutout and simplified side view of a second embodiment of the invention is shown. Compared to FIG. 2, this differs only by the flow guide lip 7 at the outlet 6 of the trough 4 . This improves the separation result because the lip 7 causes a further shortening of the trajectory A of the coolant 11 compared to the trajectory B of the pellets 12 .

Fig. 4 zeigt eine Trenneinrichtung 3 im Ausschnitt und vereinfachter Draufsicht eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Im Unterschied zu den vorherigen Beispielen ist die Abflußrinne 4 hier mit einem verbreiterten Endabschnitt 8 ausgebildet. Dieser bewirkt, daß das Kühlmittel 11 in einem dünnen, wasserfallartigen Film am Auslaß 6 herunterfällt und zwar mit verminderter Strömungsgeschwindigkeit und somit verkürzter Flugbahn. Die Pellets 12 folgen dieser Verbreiterung nicht und fallen in der selben Flugbahn B, wie in den zuvor beschriebenen Beispielen. Der Abstand a kann hierdurch möglichst kurz gehalten werden bzw. auch Pellets 12 mit geringerem Durchmesser sind auf diese Weise sauber von dem Kühlmittel 11 trennbar.In the cutout and simplified top view Fig. 4 is a separator 3 of a third embodiment of the invention. In contrast to the previous examples, the trough 4 is formed here with a widened end section 8 . This causes the coolant 11 to fall down in a thin, waterfall-like film at the outlet 6 , with a reduced flow speed and thus a shorter trajectory. The pellets 12 do not follow this broadening and fall in the same trajectory B as in the examples described above. The distance a can hereby be kept as short as possible or even pellets 12 with a smaller diameter can be cleanly separated from the coolant 11 in this way.

In der Fig. 5 ist eine Rinne im Detail und in vereinfachter Querschnittdarstellung gezeigt, welche als weitere Verbesserung einen rillenförmigen Boden aufweist. Durch die in Strömungsrichtung verlaufenden Fließrillen 9 oder auch Drainagerillen im Boden der Pellet-Kühlmittel-Abflußrinne 4 ist es möglich auch im Durchmesser kleine Pellets 12, wie aus der Zeichnung ersichtlich, vom Kühlmittelstrom zu trennen. Es wird somit verhindert daß diese kleinen Pellets völlig von Kühlmittel 11 umgeben sind und mit dem Kühlmittel 11 in den Sumpf des Behälters 1 mitbefördert werden. In Fig. 5 a groove in detail and in a simplified cross-sectional view is shown, which has as a further improvement a groove-shaped floor. Due to the flow grooves 9 in the flow direction or drainage grooves in the bottom of the pellet coolant trough 4 , it is possible to separate small pellets 12 from the coolant flow, as can be seen in the drawing. It is thus prevented that these small pellets are completely surrounded by coolant 11 and are carried with the coolant 11 into the sump of the container 1 .

Reference list

11

wärmeisolierter Pelletierbehälter
thermally insulated pellet container

22

Tropfeinrichtung
Drip device

33rd

Trenneinrichtung
Separator

44

Kühlmittel-Pellet-Abflußrinne
Coolant pellet trough

55

Pellet-Auffangrinne
Pellet gutter

66

Auslaß
Outlet

77

Strömungsleitlippe
Flow guide lip

88th

verbreiteter Endabschnitt
common end section

99

Fließrillen
Flow grooves

1111

Kühlmittel
Coolant

1212th

Pellets (gefrorene Stoffkörner)
Pellets (frozen material granules)

1313

Kühlmittelpumpe
Coolant pump

1414

Pelletierwanne
Pellet pan

1515

Sammelbehälter
α Neigungswinkel Abflußrinne
β Neigungswinkel Auffangrinne
δ Verbreiterungswinkel Abflußrinne
a Abstand Auslaß Abflußrinne zu Auffangrinne
A Flugbahn Kühlmittel
B Flugbahn Pellets
V Strömungsgeschwindigkeit Kühlmittel-Pellet-Strom
Collection container
α Trough angle of inclination
β Inclination angle of the gutter
δ trough widening angle
a Distance from outlet to gutter
A trajectory coolant
B trajectory pellets
V Coolant pellet flow rate

Claims

1. Device for pellet freezing liquid or flowable substances in a liquid coolant, in particular in a cryogenic liquid, with a thermally insulated pelletizing tank ( 1 ), with means for generating a coolant flow, with a drip device ( 2 ) for dripping the substance with a predetermined Drop size in the coolant flow of a pelletizing trough ( 14 ) and with a separating device ( 3 ) for separating the material drops frozen into pellets from the coolant flow, characterized in that the separating device ( 3 ) has a coolant-pellet trough ( 4 ) with a cross-sectional width which is matched to the coolant flow in such a way that the pellets ( 12 ) dip only slightly into the coolant flow and have a pellet collecting channel ( 5 ) following in the flow direction, and the collecting channel ( 5 ) below and at a vertical distance a from the outlet ( 6 ) the trough ( 4 ) is arranged so that the P Pellets ( 12 ) with the gutter ( 5 ) can be collected separately from the coolant.

2. Device according to claim 1, characterized in that the distance a between the outlet ( 6 ) of the trough ( 4 ) and the collecting trough ( 5 ) is adjustable.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the trough ( 4 ) is inclined at an angle of inclination α and the angle of inclination α is adjustable.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting channel ( 5 ) is inclined with an inclination angle β and the inclination angle β is adjustable.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a downwardly rounded flow guide lip ( 7 ) is provided at the outlet ( 6 ) of the trough ( 4 ).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the trough ( 4 ) has an end section ( 8 ) with a cross section increasing in width.

7. The device according to claim 6, characterized in that the end portion ( 8 ) is widened with a widening angle δ, which is chosen so that the flow rate at the end of the trough ( 4 ) less than 2/3 of the flow rate in the straight section Trough ( 4 ).

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom of the trough ( 4 ) is formed with flow grooves ( 9 ) running in the direction of flow.

9. The device according to claim 8, characterized in that the width of the Flow grooves is less than 1 mm.