DE102009030161A1

DE102009030161A1 - Recirculation system for food-compatible liquids

Info

Publication number: DE102009030161A1
Application number: DE102009030161A
Authority: DE
Inventors: Christoph Umbach
Original assignee: Schroeder Maschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Schroeder Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2011-02-10
Also published as: PL2446146T3; WO2010149455A1; DK2446146T3; EP2446146A1; ES2697973T3; EP2446146B1

Abstract

Umwälzsystem für lebensmittelverträgliche Flüssigkeiten, mit einer Kreiselpumpe (12), die einen in eine Pumpenkammer (24) mündenden Ansaugstutzen (18) und ein in der Pumpenkammer angeordnetes Radiallaufrad (28) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entlüftungsleitung (36) von der von dem Ansaugstutzen (18) abgewandten Seite der Pumpenkammer (24) nach außen geführt ist.Circulation system for food-compatible liquids, with a centrifugal pump (12), which has a suction pipe (18) opening into a pump chamber (24) and a radial impeller (28) arranged in the pump chamber, characterized in that a vent line (36) from which the Intake port (18) facing away from the pump chamber (24) is guided to the outside.

Description

Die Erfindung betrifft ein Umwälzsystem für lebensmittelverträgliche Flüssigkeiten, mit einer Kreiselpumpe, die einen in eine Pumpenkammer mündenden Ansaugstutzen und ein in der Pumpenkammer angeordnetes Radiallaufrad aufweist.The The invention relates to a circulation system for food-grade liquids, with a centrifugal pump which opens into a pump chamber Intake and a arranged in the pump chamber radial impeller having.

Solche Kreiselpumpen dienen beispielsweise zum Umwälzen von Pökellake in einer Pökelmaschine, mit der die Lake mittels Hohlnadeln in das zu pökelnde Produkt injiziert wird. Die Lake, die kurz vor dem Einstechen der Nadeln in das Produkt oder kurz nach dem Zurückziehen der Nadeln aus dem Produkt aus den Nadeln austritt, wird in der Pökelmaschine aufgefangen und in einen Sammelbehälter geleitet, aus dem sie mit Hilfe der Kreiselpumpe angesaugt und wieder zur Pökelmaschine zurückgeleitet wird.Such Centrifugal pumps are used, for example, for circulating pickling in a pickling machine, with which the brine is injected by means of hollow needles into the product to be poked. The brine, which is about to pierce the needles in the product or soon after retreat The needles coming out of the product from the needles will be in the Picking machine caught and in a collection container directed, sucked out of it with the help of the centrifugal pump and again to the curing machine returned becomes.

Bei herkömmlichen Kreiselpumpen dieser Art tritt häufig nach einer gewissen Betriebsdauer ein Abfall der Förderleistung der Pumpe auf.at usual Centrifugal pumps of this type occur frequently after a certain period of operation, a drop in the flow rate the pump.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kreiselpumpe zu schaffen, deren Förderleistung sich stabil aufrechterhalten läßt.task The invention is to provide a centrifugal pump whose capacity can be maintained stable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Entlüftungsleitung von der von dem Ansaugstutzen abgewandten Seite der Pumpenkammer nach außen geführt ist.These Task is inventively characterized solved, that one vent line from the side facing away from the intake manifold of the pump chamber outward guided is.

Es wurde erkannt, daß bei herkömmlichen Kreiselpumpen der Abfall der Förderleistung darauf zurückzuführen ist, daß sich die Flüssigkeit, also beispielsweise die Pökellake, während sie in dem Umwälzsystem umgewälzt wird, nach und nach mit Luft anreichert. Aufgrund der in der Pumpenkammer auftretenden Fliehkräfte wird die in der angesaugten Lake mitgeführte Luft von der Flüssigkeit separiert, so daß sich im zentralen Bereich der Pumpenkammer ein Luftpolster bildet, das das Ansaugen von weiterer Flüssigkeit behindert. Bei der erfindungsgemäßen Pumpe erlaubt es die Lüftungsleitung, dieses Luftpolster abzubauen, so daß die Förderleistung der Pumpe stabil bleibt. Wie sich gesagt hat, bildet sich das Luftpolster im gesamten achsnahen Bereich der Pumpenkammer aus, nicht nur auf der dem Ansaugstutzen zugewandten Seite, sondern auch der vom Ansaugstutzen abgewandten Rückseite des Radiallaufrades. Auf dieser Rückseite des Radiallaufrades läßt sich die Entlüftungsleitung so anordnen daß ihre Mündung nur einen geringen radialen Abstand zur Drehachse des Laufrades aufweist, so daß das Volumen des Luftpolsters zuverlässig auf einen relativ kleinen, unkritischen Wert begrenzt werden kann, ohne daß die vornehmlich auf der Vorderseite des Laufrades stattfindende Strömung der Flüssigkeit gestört wird. Auf diese Weise läßt sich auch bei stark mit Luft belasteten Flüssigkeiten ein stabiler Pumpenbetrieb aufrechterhalten.It was recognized that at conventional centrifugal pumps the drop in the delivery rate is due to that yourself the liquid, So, for example, the pickle, while they in the circulation system circulated is gradually enriched with air. Because of in the pump chamber occurring centrifugal forces is the air entrained in the sucked lake from the liquid separated so that forms an air cushion in the central region of the pump chamber, the the aspiration of additional liquid with special needs. In the pump according to the invention it allows the ventilation duct, to reduce this air cushion, so that the flow rate of the pump stable remains. As it has been said, the air cushion forms throughout Near-axis area of the pump chamber, not only on the intake manifold facing side, but also facing away from the intake Back of the Radial impeller. On this back the radial impeller can be the vent line order that theirs muzzle only a small radial distance to the axis of rotation of the impeller has, so that the volume the air cushion reliable can be limited to a relatively small, uncritical value without that the primarily on the front of the impeller taking place flow of the liquid disturbed becomes. In this way can be Stable pump operation even in liquids heavily laden with air maintained.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Embodiments and developments of the invention are specified in the subclaims.

In einer besonders vorteilhafte Ausführungsform weist die Druckleitung, die vom Auslaß der Pumpe zum Verbraucher, also beispielsweise zur Pökelmaschine führt, eine Zweigleitung auf, die direkt in den Sammelbehälter zurückführt, und in dieser Zweigleitung ist eine Strahlpumpe angeordnet, die einen Sog erzeugt, mit der die Luft aktiv über die Lüftungsleitung abgesaugt wird. Zwar schafft diese Strahlpumpe einen Bypass, der die effektive Umwälzleistung der Kreiselpumpe geringfügig verringert, doch läßt sich der Anteil der durch diesen Bypass strömenden Flüssigkeit sehr gering halten, so daß der Leistungsverlust vernachlässigbar ist aber dennoch die Ausbildung des Luftpolsters in der Pumpenkammer wirksam verhindert werden kann.In a particularly advantageous embodiment, the pressure line, that from the outlet of the pump to the consumer, so for example leads to Pökelmaschine, a Branch line, which leads back directly into the sump, and in this branch line is arranged a jet pump, which generates a suction, with the the air is actively over the ventilation duct is sucked off. Although this jet pump creates a bypass, the the effective circulation capacity the centrifugal pump slightly reduced, but can be the proportion of fluid flowing through this bypass is kept very low, so that the Power loss negligible but is still effective the formation of the air cushion in the pump chamber can be prevented.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.in the The following will be an embodiment of Invention with reference to the drawing explained.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt eine schematische Skizze eines Umwälzsystems für Pökellake mit einer teilweise im Schnitt dargestellten Kreiselpumpe.The single drawing figure shows a schematic sketch of a circulation system for pickling with a partially sectioned centrifugal pump.

Das in der Zeichnung dargestellte Umwälzsystem umfaßt einen Sammelbehälter 10 für Pökellake, eine Kreiselpumpe 12 und eine schematisch dargestellte Pökelmaschine 14. Die Pökelmaschine 14 ist als Injektor ausgebildet, der in bekannter Weise einen oszillierend auf und ab beweglichen Nadelträger aufweist, der mit hohlen Pökelnadeln bestückt ist, die in das auf einem Förderer zugeführte Pökelgut einstechen und Pökellake in das Pökelgut injizieren. Die Lake, die dabei verspritzt wird, wird von einem Auffangsystem 16 aufgefangen und in den Sammelbehälter 10 zurückgeleitet.The circulating system shown in the drawing comprises a collecting container 10 for Pökellake, a centrifugal pump 12 and a schematically illustrated pickling machine 14 , The curing machine 14 is formed as an injector, which has in a known manner an oscillating up and down movable needle carrier, which is equipped with hollow Pökelnadeln that pierce the Pökelgut supplied on a conveyor and inject Pökellake into the Pökelgut. The brine that gets splashed is from a fall arrest system 16 collected and in the collection container 10 returned.

Die Kreiselpumpe 12 weist einen Ansaugstutzen 18 auf, der über eine Saugleitung 20 mit dem bodennahen Bereich des Sammelbehälters 10 verbunden ist, so daß Pökellake über einen Filter 22 angesaugt werden kann. Der Ansaugstutzen 18 mündet in eine Pumpenkammer 24, die von einem Spiralgehäuse 26 umgeben ist und ein Radiallaufrad 28 aufnimmt, Das Radiallaufrad 28 ist auf einer Welle 30 montiert, die koaxial zu dem Ansaugstutzen 18 verläuft und durch einen Motor 32 angetrieben wird, so daß die Lake über den Ansaugstutzen 18 angesaugt und durch Zentrifugalkräfte in das Spiralgehäuse 26 und von dort in eine Druckleitung 34 gefördert wird, die mit der Pökelmaschine 14 verbunden ist, um die Lake unter Druck zu den Pökelnadeln zuzuführen. Im gezeigten Beispiel ist die Kreiselpumpe 12 in liegender Bauweise montiert, d. h., ihre Welle 30 ist waagerecht orientiert.The centrifugal pump 12 has an intake manifold 18 on that via a suction line 20 with the area near the bottom of the collection container 10 is connected, so that Pökellake a filter 22 can be sucked. The intake manifold 18 opens into a pump chamber 24 coming from a volute 26 is surrounded and a radial impeller 28 The radial impeller 28 is on a wave 30 mounted, coaxial with the intake manifold 18 runs and by a motor 32 is driven so that the brine over the intake manifold 18 aspirated and by centrifugal forces in the volute 26 and from there into a pressure line 34 is promoted with the curing machine 14 is connected to supply the brine under pressure to the pickling needles. In the example shown is the centrifugal pump 12 mounted in horizontal construction, ie, their shaft 30 is horizontally oriented.

Das Radiallaufrad 28 ist auf der vorderen, dem Ansaugstutzen 18 zugewandten Seite mit Flügeln bestückt, die den Querschnitt eines vorderen Teils der Pumpenkammer 24 nahezu vollständig ausfüllen.The radial impeller 28 is on the front, the intake manifold 18 facing side fitted with wings, which is the cross section of a front part of the pump chamber 24 almost complete.

Wenn die über die Saugleitung 20 angesaugte Flüssigkeit einen hohen Luftanteil oder, allgemeiner, einen hohen Gasanteil aufweist, so kommt es aufgrund der in der Pumpenkammer 24 wirkenden Fliehkräfte zu einer Trennung von Luft und Flüssigkeit, und in der Pumpenkammer bildet sich im achsnahen Bereich, also in dem Bereich um die Welle 30 herum, ein Luftpolster, das, wenn es eine bestimmte Größe erreicht, den Flüssigkeitstransport zum Spiralgehäuse 26 behindert. Zwar wird auf der Vorderseite des Radiallaufrades 28 durch die rotierenden Flügel dieses Laufrades und durch die nach außen transportierte Flüssigkeit auch die Luft radial nach außen gedrängt, doch bewirkt das in der Pumpenkammer herrschende radiale Druckgefälle, daß die Luft nicht über das Spiralgehäuse 26 abgeführt wird, sondern in den radial inneren Bereich der Pumpenkammer zurückgedrängt wird. Dies geschieht nicht nur auf der Vorderseite der Pumpenkammer, sondern auch auf deren Rückseite, die vom Ansaugstutzen 18 abgekehrt ist.When the over the suction line 20 sucked liquid has a high proportion of air or, more generally, a high proportion of gas, it is due to the in the pump chamber 24 acting centrifugal forces to a separation of air and liquid, and in the pump chamber is formed in the near-axis region, ie in the area around the shaft 30 around, an air cushion that, when it reaches a certain size, the liquid transport to the volute casing 26 with special needs. True, on the front of the radial impeller 28 the air is forced radially outward by the rotating vanes of this impeller and by the liquid being transported to the outside, but the radial pressure gradient prevailing in the pump chamber causes the air not to flow over the volute 26 is discharged, but is forced back into the radially inner region of the pump chamber. This happens not only on the front of the pump chamber, but also on its back, that of the intake manifold 18 has turned away.

Auf dieser Rückseite der Pumpenkammer 24 ist nun in einer nahe der Welle 30 gelegenen Position eine Entlüftungsleitung 36 angeschlossen, über welche die Luft abgeführt wird. Auf diese Weise wird auch das auf der Vorderseite des Radiallaufrades entstehende Luftpolster stets wieder abgebaut, so daß seine Größe stets auf einen Wert begrenzt bleibt, bei dem die Förderleistung der Pumpe noch nicht beeinträchtigt wird.On this back of the pump chamber 24 is now in a near the wave 30 located position a vent line 36 connected, via which the air is discharged. In this way, the resulting on the front of the radial impeller air cushion is always degraded again, so that its size is always limited to a value at which the capacity of the pump is not affected.

Im gezeigten Beispiel wird der Abbau des Luftpolsters dadurch weiter verbessert, daß die Luft über die Entlüftungsleitung 36 aktiv abgesaugt wird. Zu diesem Zweck ist an die Druckleitung 34 eine Zweigleitung 38 mit verhältnismäßig kleinem Querschnitt angeschlossen, die über eine Strahlpumpe 40 in den oberen Bereich des Sammelbehälters 10 zurückführt. Die Entwicklungsleitung 36 ist an den Sauganschluß der Strahlpumpe 40 angeschlossen, so daß die Luft nach dem Strahlpumpenprinzip aktiv aus der Pumpenkammer 24 abgesaugt wird.In the example shown, the degradation of the air cushion is further improved by the fact that the air through the vent line 36 is actively sucked. For this purpose is to the pressure line 34 a branch line 38 connected with a relatively small cross-section, via a jet pump 40 in the upper area of the collection container 10 returns. The development management 36 is to the suction port of the jet pump 40 connected, so that the air according to the jet pump principle active from the pump chamber 24 is sucked off.

Im gezeigten Beispiel ist der Auslaß der Strahlpumpe 40 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 42 an den Sammelbehälter 10 angeschlossen. Die durch die Zweigleitung 38 geförderte Flüssigkeit strömt daher in das Flüssigkeitsreservoir zurück, während die mitgeführte Luft im Luftvolumen oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 42 verbleibt und nach oben an die Atmosphäre abgegeben werden kann.In the example shown, the outlet of the jet pump 40 above the liquid level 42 to the collection container 10 connected. The through the branch line 38 funded liquid therefore flows back into the liquid reservoir, while the entrained air in the air volume above the liquid level 42 remains and can be sent up to the atmosphere.

In einer modifizierten Ausführungsform kann auf der Welle 30 innerhalb des Ansaugstutzens 18 ein nicht gezeigtes Axiallaufrad, ein sogenannter Inducer, montiert sein, der in erster Linie dazu dient, die Entstehung von Kavitationen in der Flüssigkeit zu vermeiden.In a modified embodiment may be on the shaft 30 inside the intake manifold 18 a not shown Axiallaufrad, a so-called Inducer, be mounted, which serves primarily to prevent the formation of cavitations in the liquid.

Claims

Circulation system for food-compatible liquids, with a centrifugal pump ( 12 ), one in a pump chamber ( 24 ) intake manifold ( 18 ) and arranged in the pump chamber radial impeller ( 28 ), characterized in that a vent line ( 36 ) from that of the intake manifold ( 18 ) facing away from the pump chamber ( 24 ) is led to the outside.

Circulation system according to claim 1, with a collecting container ( 10 ), which via a suction line ( 20 ) with the intake manifold ( 18 ) of the centrifugal pump ( 12 ), one from the outlet of the centrifugal pump ( 12 ) outgoing pressure line ( 34 ), and a branching of the pressure line branch line ( 38 ), which via a jet pump ( 40 ) to the collecting container ( 10 ), wherein the vent line ( 36 ) to a suction port of the jet pump ( 40 ) connected.

Pökelanlage to picking of food, with a circulation system according to claim 1 or 2 for pickling.