DE102013111576A1 - Verfahren zur Klärung eines fließfähigen Produktes mit einer Zentrifuge, insbesondere einem Separator - Google Patents

Verfahren zur Klärung eines fließfähigen Produktes mit einer Zentrifuge, insbesondere einem Separator Download PDF

Info

Publication number
DE102013111576A1
DE102013111576A1 DE201310111576 DE102013111576A DE102013111576A1 DE 102013111576 A1 DE102013111576 A1 DE 102013111576A1 DE 201310111576 DE201310111576 DE 201310111576 DE 102013111576 A DE102013111576 A DE 102013111576A DE 102013111576 A1 DE102013111576 A1 DE 102013111576A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
time interval
product
discharge
product parameter
operating time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE201310111576
Other languages
English (en)
Inventor
Markus Fleuter
Wilfried Mackel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEA Mechanical Equipment GmbH
Original Assignee
GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GEA Mechanical Equipment GmbH filed Critical GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority to DE201310111576 priority Critical patent/DE102013111576A1/de
Priority to AU2014339090A priority patent/AU2014339090B2/en
Priority to PCT/EP2014/072437 priority patent/WO2015059091A1/de
Priority to EP14792429.4A priority patent/EP3060352B1/de
Priority to US15/030,524 priority patent/US10040076B2/en
Priority to RU2016116724A priority patent/RU2672412C2/ru
Priority to NZ719985A priority patent/NZ719985A/en
Priority to CN201480057972.2A priority patent/CN105658338A/zh
Publication of DE102013111576A1 publication Critical patent/DE102013111576A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B1/00Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/10Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl
    • B04B1/14Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl with periodical discharge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B11/00Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/04Periodical feeding or discharging; Control arrangements therefor

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zur Klärung eines fließfähigen Ausgangsproduktes (AP) mit einer Zentrifuge, insbesondere einem Separator mit einem Zulauf und wenigstens einem Flüssigkeitsaustrag zum kontinuierlichen Austrag wenigstens einer geklärten Flüssigkeitsphase – einer Klarphase – und mit diskontinuierlich zu öffnenden Feststoffaustragsöffnungen zum diskontinuierlichen Austrag der Feststoffphase, zeichnet sich durch die folgenden Schritte aus: a. Setzen oder Bestimmen eines Startzeitpunktes; b. wiederholtes Bestimmen wenigstens eines Istwertes eines Produktparameters der aus der Trommel abgeleiteten Klarphase (KP);c. Bestimmen des Zeitintervalls bis der Produktparameter-Istwert einen Produktparameter-Grenzwert erreicht oder überschreitet; d. vorzugweise Auslösen eines Feststoffaustrags infolge des Erreichens oder Überschreitens des Produktparameter-Grenzwertes; e. Ermitteln und Einstellen eines Betriebszeitintervalls t(B) mittels des ermittelten Kalibrierzeitintervalls t(K), wobei das Betriebszeitintervall t(B) kleiner oder größer als das ermittelte Kalibrierzeitintervall t(K) ist; und f. Auslösen wenigstens eines oder mehrerer Feststoffausträge jeweils nach dem Ablauf des eingestellten Betriebszeitintervalls t(B).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der DE 32 28 074 A1 ist ein Verfahren bekannt, das in vorteilhafter Weise eine Steuerung eines kontinuierlich entleerenden Klärseparators mit einer Trommel ermöglicht. Hierbei wird ein Produktparameter – hier der Trübungsgrad einer aus der Trommel ablaufenden Klarphase – ermittelt und dazu genutzt, um die Entleerung des Feststoffraumes der Trommel zu überwachen. Dabei wird die Feststoffphase kontinuierlich entleert. Wenn die Trübung in der Klarphase zu hoch wird, erfolgt eine Rückleitung der Klarphase in die Trommel.
  • Daneben ist es auch bekannt, einen Klärseparator zur Klärung von Flüssigkeiten, insbesondere Getränken, einzusetzen, bei dem die Feststoffe diskontinuierlich mit Hilfe eines Kolbenschiebers zum Öffnen und Verschließen von Austragsöffnungen entleert werden, wenn der mit der Fotozelle gemessene Trübungsgrad einen gewissen Grenzwert überschreitet.
  • Auch dieses Verfahren hat sich an sich bewährt, so beispielsweise bei der Klärung von Trubstoffe aufweisenden Getränken. Problematisch ist aber, dass bei der Messung des Trübungsgrades der Klarphase Grenzwerte vorzugeben sind, deren Erreichen oftmals bedingt, dass bereits an unerwünscht hoher Anteil an Trubstoffen im Getränk vorhanden ist, wenn die Feststoffentleerung erfolgt. Denn eine gerade beginnende Trübung der Klarphase kann sensortechnisch nur schwer präzise ermittelt werden.
  • Die Erfindung hat die Aufgabe, dieses Problem zu verringern. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Klärung eines fließfähigen Ausgangsproduktes (AP) mit einem – selbstentleerenen – Separator mit einer drehbaren Trommel mit einem Zulauf und wenigstens einem Flüssigkeitsaustrag zum kontinuierlichen Austrag wenigstens einer geklärten Flüssigkeitsphase – einer Klarphase – und mit diskontinuierlich zu öffnenden Feststoffaustragsöffnungen zum diskontinuierlichen Austrag der Feststoffphase, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a. Setzen oder Bestimmen eines Startzeitpunktes; b. wiederholtes Bestimmen wenigstens eines Istwertes eines Produktparameters der aus der Trommel abgeleiteten Klarphase (KP); c. Bestimmen des Zeitintervalls vom Startpunkt bis zu dem Zeitpunkt, bis der Produktparameter-Istwert einen Produktparameter-Grenzwert erreicht oder überschreitet; d. vorzugweise Auslösen eines Feststoffaustrags infolge des Erreichens oder Überschreitens des Produktparameter-Grenzwertes; e. Ermitteln und Einstellen eines Betriebszeitintervalls t(B) mittels des ermittelten Kalibrierzeitintervalls t(K), wobei das Betriebszeitintervall t(B) kleiner oder größer als das ermittelte Kalibrierzeitintervall t(K) ist; und f. Auslösen wenigstens eines oder mehrerer Feststoffausträge jeweils nach dem Ablauf des eingestellten Betriebszeitintervalls t(B).
  • Bei einem Anfahren der Trommel kann der Zeitpunkt des Schrittes a. der Anfahrzeitpunkt oder der Zeitpunkt des Beginns des Produktzulaufes in die Trommel sein. Sonst wird vorzugsweise der Zeitpunkt der letzten Feststoffentleerung verwendet.
  • Dabei kann der Kalibrierzeitraum auch indirekt aus dem Zeitpunkt der Feststoffentleerung oder als Zeitraum zwischen zwei Feststoffentleerungen bestimmt werden. Die weitere Feststoffentleerung des Schrittes d. ist insofern lediglich die Folge der Abweichung des Produktparameters von dem Sollwert und zeitlich von diesem Ereignis abhängig.
  • Das Ermitteln des Istwertes des Produktparameters kann beispielsweise durch ein quasi kontinuierliches Ermitteln von Messwerten erfolgen. Es ist allerdings auch möglich, in etwas größeren Intervallen zeitversetzt nur einige Messwerte zu ermitteln. Dadurch kann aus den Messwerten eine Messkurve ermittelt werden, welche eine Aussage über die Veränderung des Produktparameters erlaubt.
  • Vorzugsweise beendet das Auslösen des zweiten Feststoffaustrags das Kalibrierintervall. Die im Kalibrierintervall ausgeführte Klarphase entspricht qualitativ zwar der Klarphase nach dem Stand der Technik, da bereits eine Veränderung des Parameters in signifikanter Weise eingesetzt hat. Daher wird in während des Kalibrierintervalls zwar an sich noch keine qualitative Veränderung gegenüber dem Stand der Technik erzielt. Diese Verbesserung wird aber dadurch möglich, dass durch die Schritte e) und f) jetzt andere Zeitvorgaben gemacht werden können als dies allein anhand der Messungen möglich ist, was weiter unten anhand von Beispielen noch näher erläutert wird.
  • Das Ermitteln und Einstellen des Betriebszeitintervalls kann durch verschiedene mathematische Operationen erfolgen. So kann ein voreingestelltes Zeitintervall von dem ermittelten Kalibrierzeitintervall abgezogen werden. Es kann auch eine Analyse der Messkurve, also des zeitlichen Verlaufes der Messwerte, über das Kalibrierzeitintervall durch die Auswerteeinheit oder den Endnutzer erfolgen und in Abhängigkeit von dieser Auswertung die Einstellung des Betriebszeitintervalls vorgenommen werden. Nicht zuletzt ist auch eine Faktorisierung des Kalibrierintervalls möglich, wobei der Faktor, welcher mit dem Kalibrierzeitintervall multipliziert wird, vorzugweise kleiner als 1 ist. Nach Durchlaufen des eingestellten Betriebsintervalls wird ein Feststoffaustrag ausgelöst. Dieser Feststoffaustrag wird damit zeitgesteuert und nicht in Abhängigkeit von einer Messung ausgelöst.
  • Derart kann – unter der Annahme jedenfalls weitestgehend gleichbleibender Eigenschaften des zulaufenden Produktes – bereits eine Feststoffentleerung erfolgen, wenn die Veränderung noch nicht messbar oder erst gerade eben messbar ist. Ist der Produktparameter beispielsweise der Trübungsgehalt einer Klarphase, wird bei der Bestimmung des Kalibrierzeitintervalles einmal ein Anstieg der Trübung in der Klarphase auf einen Grenzwert hingenommen. Einige weitere Entleerungen werden dann aber zeitgesteuert so vorgenommen, dass dieser Grenzwert erst gar nicht erreicht wird und vorzugsweise sogar deutlich unterschritten bleibt. Derart wird der Trübungsgehalt der insgesamt abgeleiteten Klarphase verringert und die Qualität der abgeleiteten Klarphase insgesamt verbessert. Erst nach einigen zeitgesteuerten Feststoffentleerungen wird dann wieder eine Kalibrierung durch Messung vorgenommen, um zu prüfen, ob sich die Produkteigenschaften des zulaufenden zu verarbeitenden Produktes verändert haben, so dass eine Anpassung des Betriebszeitintervalls notwendig ist. Durch das gegenüber dem Kalibrierzeitintervall verkürzte Betriebszeitintervall wird der Feststoffsammelraum des Separators also vorzugsweise eher entleert und die Klarphase weist über den Verlauf des Betriebszeitintervalls nahezu gleichbleibende Produktparameter – hier insbesondere Trübung – auf.
  • Die vorgenannten Schritte des Verfahrens dienen zur Steuerung des Betriebes eines Separators. Die einzelnen Verfahrensschritte müssen allerdings nicht zwingend in einer Baueinheit des Separators ausgeführt werden, sondern können alternativ durch externe Geräte (Messgeräte, Sensoren, Auswerteeinheit) durchgeführt werden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Gegenstand der Unteransprüche
  • Es kann erforderlich sein, das vorgenannte Betriebsintervall an Veränderungen der Eigenschaften der Klarphase infolge Veränderungen der Eigenschaften des zulaufenden Produktes – insbesondere wenn dieses ein Naturprodukt wie ein zu klärender Most oder ein Obst- oder Gemüsesaft oder ein Bier oder dgl. ist – hin und wieder anzupassen. Ein solcher Wechsel der Eigenschaften kann beispielsweise bei der Verarbeitung von trubstoffhaltigen Naturprodukten auftreten, welche zuvor in einem Behälter gelagert wurden. Dabei bildet sich ein Bodensatz mit größeren Mengen an Trubstoffen. Sofern dem Separator Flüssigkeit als Ausgangsprodukt aus dem Bereich des Bodensatzes zugeführt wird, ist der Gehalt an Feststoffen höher und die Feststoffe müssen häufiger entleert werden. Daher ist es von Vorteil, wenn nach einer vorbestimmten Anzahl an Durchläufen von Betriebszeitintervallen ein erneuter Durchlauf der Schritte a)–d) des Anspruchs 1 erfolgt und das Betriebsintervall an eine aktuelle Messung angepasst wird.
  • Es ist optional auch sinnvoll, wenn das Ausgangsprodukt in das erfindungsgemäße Verfahren einbezogen wird. So kann eine Ermittlung des Zulauf-Volumenstroms oder eines Produktparameters des dem Separator zugeführten Ausgangsproduktes erfolgen und ein erneuter Durchlauf der Schritte a–f) erfolgen, sofern sich er Volumenstrom ändert oder der Produktparameter über einen Grenzwert hinaus ändert.
  • Der Produktparameter der Klarphase kann nicht nur der Trübungsgrad sondern auch ein anderer messbarer Parameter wie die Viskosität und/oder die Leitfähigkeit sein. Sensoren oder Messgeräte mit entsprechend ausgelegten Sensoren zur Ermittlung dieser Parameter sind vergleichsweise einfach an dem Separator an den entsprechenden Abläufen anbringbar.
  • Es ist von Vorteil, wenn das Betriebszeitintervall derart gewählt wird, dass innerhalb des Betriebszeitintervalls der Produktparameter der Klarphase unmittelbar vor der Entleerung um weniger als 50%, vorzugsweise weniger als 20% von dem Produktparameter der Klarphase unmittelbar nach dem Feststoffaustrag abweicht. Wählt man beispielsweise den Trübungsgrad als Parameter so konnte bislang – wie u.a. auch aus 2 hervorgeht – nur ein Feststoffaustrag bzw. eine Feststoffentleerung erfolgen, wenn der Trübungsgrad der Klarphase gegen Ende des Zeitintervalls in welchem sich der Feststoff im Separator sammelte ein Vielfaches vom Trübungsgrad der Klarphase unmittelbar nach einer Entleerung erreicht hatte. Dieser übergroße Anstieg des Trübungsgrades der Klarphase kurz vor der Entleerung wird durch die neuartige Einstellung des Betriebsintervalls verhindert.
  • Idealerweise ist das Betriebszeitintervall um zumindest 5%, vorzugsweise zumindest 10% kleiner ist als das Kalibrierzeitintervall.
  • Der Feststoffaustrag erfolgt, wie bei einem diskontinuierlichen Feststoffaustrag üblich, vorzugsweise durch Austragsöffnungen nach Art von Düsen, welche durch einen Kolbenschieber geschlossen und geöffnet werden können. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass der Öffnungszustand der Austragsdüsen präzise steuerbar ist.
  • Die Ermitteln des Kalibrierzeitintervalls und des Betriebsintervalls und das Einstellen des Betriebszeitintervalls erfolgt vorzugsweise mittels einer als Softwareroutine eines Steuerungsrechners ausgebildeten Auswerteeinheit, welche mit den Sensoren verbunden ist und welche ein Ansteuern des Betätigungsmechanismus des Kolbenschiebers in der Trommel ermöglicht.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: 

  • 1: schematische Schnittansicht eines Separators, welcher mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird; und
  • 2: Messverlaufskurve bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 1 zeigt einen Separator 1 zum Klären von trübstoffhaltigen, fließfähigen Ausgangsprodukten AP mit einer Trommel mit vertikaler Drehachse. Die Verarbeitung des Produktes erfolgt im kontinuierlichen Betrieb. D.h., der Produktzulauf erfolgt kontinuierlich und auch das Ableiten wenigstens einer geklärten Flüssigkeitsphase, Klarphase genannt.
  • Der Separator verfügt über einen diskontinuierlichen Feststoffaustrag, wobei der aus einem Ausgangsprodukt durch Klärung abgetrennte Feststoff F intervallartig durch das Öffnen und Wiederverschließen von Austragsdüsen bzw. Austragsöffnungen 5 entfernt wird.
  • Die Trommel weist ein Trommelunterteil 10 und einen Trommeldeckel 11 auf. Sie ist ferner vorzugsweise von einer Haube 12 umgeben. Die Trommel ist zudem auf eine Antriebsspindel 2 aufgesetzt, die drehbar gelagert und motorisch antreibbar ist.
  • Die Trommel weist einen Produktzulauf 4 auf, durch welchen ein Ausgangsprodukt AP in die Trommel geleitet wird. Sie weist ferner wenigstens einen Ablauf 13 mit einem Greifer auf, welcher zur Ableitung einer Klarphase KP aus der Trommel dient. Der Greifer ist eine Art Zentripetalpumpe. Der Flüssigkeitsaustrag könnte aber auch mit anderen Mitteln erfolgen. Zudem wäre es auch denkbar, neben der Klärung auch eine Trennung des Produktes in zwei Flüssigkeitsphasen verschiedener Dichte vorzunehmen. Hierzu wäre ein weiterer Flüssigkeitsablauf erforderlich.
  • Die drehbare Trommel mit vertikaler Drehachse weist vorzugweise ein Tellerpaket 14 aus axial beabstandeten Trenntellern auf. Zwischen dem Außenumfang des Tellerpakets 14 und dem Innenumfang der Trommel im Bereich ihres größten Innendurchmessers ist ein Feststoffsammelraum 8 ausgebildet. Feststoffe, welche im Bereich des Tellerpakets 14 von der Klarphase getrennt werden, sammeln sich in dem Feststoffsammelraum 8, aus dem die Feststoffe über die Austragsdüsen 5 aus der Trommel ausgetragen werden können. Die Austragsdüsen 5 können mittels eines Kolbenschiebers 6, welcher im Trommelunterteil 11 angeordnet ist, geöffnet und geschlossen werden. Bei geöffneten Austragsdüsen wird der Feststoff F aus der Trommel in einen Feststofffänger 7 geleitet.
  • Zur Bewegung des Kolbenschiebers weist die Trommel einen Betätigungsmechanismus auf. Hier umfasst dieser wenigstens eine Zuleitung 15 für ein Steuerfluid wie Wasser und eine Ventilanordnung 16 in der Trommel und weitere Elemente außerhalb der Trommel. So wird der Zulauf des Steuerfluides wie Wasser über ein außerhalb der Trommel angeordnetes Steuerventil 17 ermöglicht, welches in einer außerhalb er Trommel angeordneten Zulaufleitung 19 für das Steuerfluid angeordnet ist, so dass für eine Entleerung durch Freigabe des Steuerventils das Steuerfluid in die Trommel spritzbar ist oder umgekehrt der Zustrom an Steuerfluid unterbrochen werden kann, um den Kolbenschieber entsprechend zu bewegen, um die Austragsöffnungen freizugeben. Der Betätigungsmechanismus – hier das Steuerventil 17 ist über eine Datenleitung 18 mit einer Steuerungseinheit 9 zur Steuerung und/oder Regelung des Feststoffaustrags verbunden.
  • Am oder im Ablauf 13 der Klarphase ist zumindest ein Sensor 22 angeordnet, der dazu ausgelegt ist, einen oder mehreren Produktparameter der wenigstens einen Klarphase zu bestimmen. Produktparameter im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung sind insbesondere physikalische Eigenschaften des Messmediums „Klarphase“ wie der Trübungsgrad, die Viskosität oder auch die Leitfähigkeit (z.B. bei Salzlösungen). Der wenigstens eine Sensor 22 kann als Fotozelle zur Bestimmung der Lichtdurchlässigkeit ausgebildet sein.
  • Am oder im Zulauf 4 für das Ausgangsprodukt AP in die Trommel ist vorzugsweise ebenfalls ein Sensor 3 zur Bestimmung des Durchflussstromes oder eines oder mehrerer Produktparameters des in die Trommel zu leitenden Ausgangsprodukts angeordnet. Auch diese Produktparameter können physikalische Parameter wie die Trübung oder die Viskosität des Ausgangsproduktes sein.
  • Derartige Messmethoden können auch mittels Sensoren als Transmissionsmessungen oder Streulichtmessungen durchgeführt werden. Eine weitere Möglichkeit der Ermittlung des Trübungsgrades sind Ultraschallmessungen.
  • Demgegenüber sind auch Verfahrensparameter wie Volumendurchfluss oder Durchflussgeschwindigkeit bekannt. In einer bevorzugten Ausführungsvariante, kann der Sensor jeweils in ein Messgerät integriert sein, welches einen Produktparameter z.B. den Trübungsgrad oder die Leitfähigkeit bestimmt und zugleich einen Verfahrensparameter – wie z.B. die Durchflussgeschwindigkeit der Klarphase bestimmt.
  • Wie bereits angesprochen, kann analog zur Ermittlung der Produktparameter der Klarphase KP bei einer besonders bevorzugten Variante eine Trübungsmessung und/oder eine Viskositätsmessung des Ausgangsproduktes AP am Produktzulauf 4 erfolgen.
  • Die Sensoren 3 und 22 sind über Datenleitungen 20, 21 mit der Auswerte- und Steuerungseinheit 9 (vorzugsweise ein Steuerungsrechner des Separators) verbunden, welche die ermittelten Messwerte auswertet und die Bewegung des Kolbenschiebers 6 und damit auch das Zeitintervall bis zur Öffnung der Austragsdüsen 5 steuert.
  • Es versteht sich, dass die vorgenannten Datenleitungen 18, 20, 21 eine Datenübertragung von oder zur Auswerteeinheit 9 ermöglichen, auch durch drahtlose Verbindungen ersetzbar sind.
  • Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren, welches mittels des vorbeschriebenen Separators durchgeführt wird, näher erläutert, wobei als Produktparameter im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Trübungsgrad gewählt wurde.
  • In den Separator wird vorzugsweise kontinuierlich das Ausgangsprodukt AP geleitet, wo dieses geklärt wird. Es erfolgt ein kontinuierlicher Klarphasenaustrag der Klarphase KP.
  • Während der Klärung des Ausgangsproduktes AP unter Bildung der Klarphase KP werden im Ausgangsprodukt enthaltene Trubstoffe und andere Feststoffe im Feststoffsammelraum 6 des Separators gesammelt, der sich füllt. Wenn zu viele der Feststoffe in dem Sammelraum 6 angesammelt sind, beginnt deren Austrag mit der Klarphase (2), was möglichst zu vermeiden ist.
  • Um die Klärung zu überwachen, wurde die Messung und Ermittlung des Trübungsgrades bislang durch eine Messzelle durchgeführt. Dabei wurde ein nicht zu überschreitender Grenzwert für den Trübungswert voreingestellt und eine Entleerung der Feststoffe F aus dem Feststoffsammelraum 6 dann vorgenommen, wenn der ermittelte Trübungswert den Grenzwert überschreitet.
  • Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsvariante des Verfahrens erfolgt zunächst, wie bislang, eine Ermittlung des Zeitintervalls von der letztmaligen Entleerung des Feststoffraumes 6 des Separators 1 bis zum Erreichen eines vorgegebenen ersten Trübungs-Grenzwertes. Dieser Verfahrensschritt wird nachfolgend als das Ermitteln eines Kalibrierzeitintervalls bezeichnet. Das Kalibrierzeitintervall ist als die Zeit zwischen der letztmaligen Entleerung des Feststoffraumes des Separators bis zum Erreichen des ersten Trübungsgrad-Grenzwertes definiert. Sobald der gemessene Trübungsgehalt den ersten Grenzwert erreicht hat, erfolgt eine Entleerung des Feststoffraumes 6. Die Entleerung des Feststoffraumes während dieses Verfahrensschrittes wird durch die Messung und das Erreichen des Sollwertes gesteuert.
  • Nach dem Ermitteln des Kalibierzeitintervalls wird ein Betriebszeitintervall eingestellt. Das Betriebszeitintervall kann ermittelt werden, indem vom Kalibrierzeitintervall ein vorgegebenes Zeitintervall abgezogen wird. Nach dem Durchlaufen des bestimmten Betriebszeitintervalls erfolgt dann zeitgesteuert eine Feststoffentleerung. Dadurch wird einem Anstieg des Trübungsgrades quasi zuvorgekommen und sichergestellt, dass die Qualität der Klarphase nahezu gleichbleibend gut ist. Eine Messung des Trübungsgehaltes während dieses Verfahrensschrittes ist nicht unbedingt notwendig aber denkbar, um ggf. einzuschreiten, falls der Grenzwert wider Erwarten vorzeitig erreicht wird.
  • Nach mehrmaligen z.B. n-fachen aufeinanderfolgenden Durchläufen des Betriebszeitintervalls jeweils mit anschließender Entleerung des Feststoffraumes 6 kann es dazu kommen, dass der Trübungsgrad der Klarphase wieder ansteigt. Dabei kann n vorzugsweise zwischen 5–50, besonders bevorzugt zwischen 8–30, Durchläufen variieren. Daher empfiehlt sich nach n-fachem Durchlauf von Betriebszeitintervallen eine erneutes Ermitteln des Kalibrierzeitintervalls und das erneute Einstellen eines Betriebszeitintervalls.
  • Die entsprechenden Auswerteoperationen der Messsignale, sowie die Steuerung und/oder Regelung des Entleerungsprozesses wird durch die Auswerteeinheit 9 gewährleistet.
  • Da sich der Trübungsgrad der Klarphase u.a. auch nach dem Trübungsgrad des Ausgangsproduktes richtet, empfiehlt es sich, auch das die Bedingungen am Zulauf des Ausgangsproduktes zu überwachen. So kann der Durchflussstrom detektiert werden. Es ist aber auch denkbar, am Zulauf 4 eine Messzelle zur Messung des Zulaufstroms vorzunehmen. Sofern sich dieser ändert, kann eine erneute Ermittlung des Kalibrierzeitintervalls ausgelöst werden.
  • 2 stellt den zeitlichen Verlauf des Trübungsgrades der Klarphase dar, sofern das bisherige Verfahren angewandt wird.
  • Die Trübung ist konstant bei einem Prozent über den Verlauf der 1. Minute bis zur 9. Minute. Ab der 9. Minute steigt der Trübungsgrad relativ schnell an. In der 11. Minute wird der Sollwert von 5% Trübung erreicht und es erfolgt eine Feststoffentleerung. Dadurch sinkt der Trübungsgrad in Folge wieder auf 1%. Dabei stellt das Zeitfenster t(K) das Kalibrierzeitintervall dar.
  • Das Zeitintervall kann manuell eingestellt werden oder rechnerisch oder in Abhängigkeit von Messwerten in einer Datenbank bestimmt werden. Beispielsweise kann das Betriebszeitintervall t(b) durch Multiplikation des Kalibrierzeitintervalls mit einem Faktor kleiner 1 ermittelt werden.
  • Das Zeitfenster t(B) stellt das Betriebszeitintervall dar. Man erkennt, dass in diesem Zeitfenster die Trübung annähernd konstant bei 1% liegt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Separator
    2
    Spindel
    3
    Sensor
    4
    Zulauf
    5
    Austragsöffnungen
    6
    Kolbenschieber
    7
    Feststofffänger
    8
    Feststoffsammelraum
    9
    Auswerteeinheit
    10
    Trommelunterteil
    11
    Trommeldeckel
    12
    Haube
    13
    Ablauf
    14
    Tellerpaket
    15
    Leitung für Hydraulikflüssigkeit
    16
    Ventil
    17
    Steuerventil
    18
    Datenleitung
    19
    Hydraulikleitung
    20
    Datenleitung
    21
    Datenleitung
    22
    Sensor
    KP
    Klarphase
    AP
    Ausgangsprodukt
    F
    Feststoffe
    t(K)
    Kalibierzeitintervall
    t(B)
    Betriebszeitintervall
    t(Z)
    voreingestelltes Zeitintervall
    n
    Anzahl von aufeinanderfolgenden Durchläufen des Betriebszeitintervalls mit anschließendem Feststoffaustrag
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 3228074 A1 [0002]

Claims (11)

  1. Verfahren zur Klärung eines fließfähigen Ausgangsproduktes (AP) mit einer Zentrifuge, insbesondere einem Separator mit einer drehbaren Trommel mit einem Zulauf und wenigstens einem Flüssigkeitsaustrag zum kontinuierlichen Austrag wenigstens einer geklärten Flüssigkeitsphase – einer Klarphase – und mit diskontinuierlich zu öffnenden Feststoffaustragsöffnungen zum diskontinuierlichen Austrag der Feststoffphase, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a. Setzen oder Bestimmen eines Startzeitpunktes; b. wiederholtes Bestimmen wenigstens eines Istwertes eines Produktparameters der aus der Trommel abgeleiteten Klarphase (KP); c. Bestimmen des Zeitintervalls vom Startpunkt bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Produktparameter-Istwert einen Produktparameter-Grenzwert erreicht oder überschreitet; d. vorzugweise Auslösen eines Feststoffaustrags infolge des Erreichens oder Überschreitens des Produktparameter-Grenzwertes; e. Ermitteln und Einstellen eines Betriebszeitintervalls t(B) mittels des ermittelten Kalibrierzeitintervalls t(K), wobei das Betriebszeitintervall t(B) kleiner oder größer als das ermittelte Kalibrierzeitintervall t(K) ist; und f. Auslösen wenigstens eines oder mehrerer Feststoffausträge jeweils nach dem Ablauf des eingestellten Betriebszeitintervalls t(B).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt a. der Zeitpunkt eines ersten Feststoffaustrags ermittelt wird;
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer vorbestimmten Anzahl (n) an Durchläufen von Betriebszeitintervallen t(B) ein erneuter Durchlauf der Schritte a.–f. erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ermittlung des Volumenstroms oder eines Produktparameters des dem Separator (1) zugeführten Ausgangsproduktes (AP) erfolgt und ein erneuter Durchlauf der Schritte a.–f. erfolgt, sofern sich der Volumenstrom ändert oder der Produktparameter bis zu einem Grenzwert oder über einen Grenzwert hinaus ändert.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktparameter der Klarphase (KP) und/oder des Ausgangsproduktes (AP) der Trübungsgrad, die Viskosität und/oder die Leitfähigkeit ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen des Betriebszeitintervall t(B) derart erfolgt, dass innerhalb des Betriebszeitintervalls t(B) der Produktparameter unmittelbar vor der Entleerung um weniger als 50%, vorzugsweise weniger als 20% von dem Produktparameter unmittelbar nach dem Feststoffaustrag abweicht.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebszeitintervall t(B) zumindest 5%, vorzugsweise zumindest 10% kleiner ist als das Kalibrierzeitintervall.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffaustrag durch Austragsdüsen (5) erfolgt, wobei die Austragsdüsen (5) durch einen Kolbenschieber (6) geschlossen und geöffnet werden.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Produktparameters der Klarphase (KP) durch einen Sensor (22), welcher in oder an einem Ablauf (13) des Separators (1) angeordnet ist, erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Produktparameters des Ausgangsproduktes (AP) durch einen Sensor (3) erfolgt, welcher in oder an einem Zulauf (4) des Separators (1) angeordnet ist.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermitteln des Kalibrierzeitintervalls t(K) und des Betriebsintervalls t(B) und das Einstellen des Betriebszeitintervalls t(B) mittels einer Auswerteeinheit (9) erfolgt, welche mit den Sensoren (4, 22) verbunden ist und welche ein hydraulisches Einstellen der Lage des Kolbenschiebers (6) in der Trommel ermöglicht.
DE201310111576 2013-10-21 2013-10-21 Verfahren zur Klärung eines fließfähigen Produktes mit einer Zentrifuge, insbesondere einem Separator Ceased DE102013111576A1 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310111576 DE102013111576A1 (de) 2013-10-21 2013-10-21 Verfahren zur Klärung eines fließfähigen Produktes mit einer Zentrifuge, insbesondere einem Separator
AU2014339090A AU2014339090B2 (en) 2013-10-21 2014-10-20 Method for clarifying a flowable product with a centrifuge
PCT/EP2014/072437 WO2015059091A1 (de) 2013-10-21 2014-10-20 Verfahren zur klärung eines fliessfähigen produktes mit einer zentrifuge
EP14792429.4A EP3060352B1 (de) 2013-10-21 2014-10-20 Verfahren zur klärung eines fliessfähigen produktes mit einer zentrifuge
US15/030,524 US10040076B2 (en) 2013-10-21 2014-10-20 Method for clarifying a flowable product with a centrifuge having discontinuously openable solid-discharge openings
RU2016116724A RU2672412C2 (ru) 2013-10-21 2014-10-20 Способ осветления текучего продукта при помощи центрифуги
NZ719985A NZ719985A (en) 2013-10-21 2014-10-20 Method for clarifying a flowable product with a centrifuge
CN201480057972.2A CN105658338A (zh) 2013-10-21 2014-10-20 用于利用离心机、尤其是分离机澄清可流动的产品的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310111576 DE102013111576A1 (de) 2013-10-21 2013-10-21 Verfahren zur Klärung eines fließfähigen Produktes mit einer Zentrifuge, insbesondere einem Separator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013111576A1 true DE102013111576A1 (de) 2015-04-23

Family

ID=51844687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201310111576 Ceased DE102013111576A1 (de) 2013-10-21 2013-10-21 Verfahren zur Klärung eines fließfähigen Produktes mit einer Zentrifuge, insbesondere einem Separator

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10040076B2 (de)
EP (1) EP3060352B1 (de)
CN (1) CN105658338A (de)
AU (1) AU2014339090B2 (de)
DE (1) DE102013111576A1 (de)
NZ (1) NZ719985A (de)
RU (1) RU2672412C2 (de)
WO (1) WO2015059091A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015119165A1 (de) * 2015-11-06 2017-05-11 Gea Mechanical Equipment Gmbh Verfahren zur Klärung eines fließfähigen Produktes mit einer Zentrifuge, insbesondere einem Separator
WO2018177710A1 (de) * 2017-03-29 2018-10-04 Gea Mechanical Equipment Gmbh Selbstentleerender separator zum schonenden austrag von scherempfindlichen produkten sowie verfahren zu seinem betrieb
DE102017111672A1 (de) * 2017-03-29 2018-10-04 Gea Mechanical Equipment Gmbh Verfahren zur automatisierten Feststoffentleerung von Zentrifugen

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104849323B (zh) * 2015-05-06 2017-06-30 浙江大学 一种基于电子鼻快速检测果汁中澄清剂的方法
WO2021018537A1 (en) * 2019-07-26 2021-02-04 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Automatic discharge setting
EP4108340A1 (de) 2021-06-23 2022-12-28 Alfa Laval Corporate AB Verfahren zum betrieb eines zentrifugalabscheiders

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3147613A1 (de) * 1981-12-02 1983-06-09 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Zentrifuge mit selbsstaetiger feststoffentleerung
DE3228074A1 (de) 1982-07-28 1984-02-02 Westfalia Separator Ag, 4740 Oelde Verfahren und vorrichtung zur optimierung der geklaerten phase und der feststoffkonzentration bei einer zentrifuge mit kontinuierlichem feststoffaustrag
DE3620548A1 (de) * 1986-06-19 1987-12-23 Westfalia Separator Ag Verfahren und vorrichtung zur herstellung von zitrussaeften mit einer geringen restpuelpe
DE10335191B3 (de) * 2003-07-30 2005-05-19 Westfalia Separator Ag Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung des Trubgehaltes eines Getränks
DE102008051499A1 (de) * 2008-10-13 2010-04-15 Gea Westfalia Separator Gmbh Verfahren zur Reduzierung des Pülpegehaltes von pülpehaltigen Fruchtsäften
DE102008062055A1 (de) * 2008-12-12 2010-06-17 Gea Westfalia Separator Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der automatisierten Entleerung einer Zentrifuge

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE348121B (de) 1970-12-07 1972-08-28 Alfa Laval Ab
DE3940057A1 (de) * 1989-12-04 1991-06-06 Krauss Maffei Ag Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer filterzentrifuge
US5318500A (en) * 1992-10-15 1994-06-07 Eli Lilly And Company Method for controlling intermittently discharged centrifuges
EP2091656A1 (de) 2006-11-15 2009-08-26 Westfalia Separator Australia Pty.Ltd. Kontinuierliche selbstreinigende zentrifugenanordnung
DE202007009212U1 (de) * 2007-06-30 2008-12-11 Gea Westfalia Separator Gmbh Drei-Phasen-Trennseparator
DE102010038193A1 (de) * 2010-10-14 2012-04-19 Gea Mechanical Equipment Gmbh Verfahren zur Phasentrennung eines Produktes mit einer Zentrifuge
EP2644278B1 (de) * 2012-03-27 2014-12-10 Alfa Laval Corporate AB Fliehkraftabscheider und Verfahren zur Steuerung intermittierender Entladung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3147613A1 (de) * 1981-12-02 1983-06-09 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Zentrifuge mit selbsstaetiger feststoffentleerung
DE3228074A1 (de) 1982-07-28 1984-02-02 Westfalia Separator Ag, 4740 Oelde Verfahren und vorrichtung zur optimierung der geklaerten phase und der feststoffkonzentration bei einer zentrifuge mit kontinuierlichem feststoffaustrag
DE3620548A1 (de) * 1986-06-19 1987-12-23 Westfalia Separator Ag Verfahren und vorrichtung zur herstellung von zitrussaeften mit einer geringen restpuelpe
DE10335191B3 (de) * 2003-07-30 2005-05-19 Westfalia Separator Ag Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung des Trubgehaltes eines Getränks
DE102008051499A1 (de) * 2008-10-13 2010-04-15 Gea Westfalia Separator Gmbh Verfahren zur Reduzierung des Pülpegehaltes von pülpehaltigen Fruchtsäften
DE102008062055A1 (de) * 2008-12-12 2010-06-17 Gea Westfalia Separator Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der automatisierten Entleerung einer Zentrifuge

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015119165A1 (de) * 2015-11-06 2017-05-11 Gea Mechanical Equipment Gmbh Verfahren zur Klärung eines fließfähigen Produktes mit einer Zentrifuge, insbesondere einem Separator
DE102015119165B4 (de) 2015-11-06 2022-06-09 Gea Mechanical Equipment Gmbh Verfahren zur Klärung eines fließfähigen Produktes mit einer Zentrifuge, insbesondere einem Separator
WO2018177710A1 (de) * 2017-03-29 2018-10-04 Gea Mechanical Equipment Gmbh Selbstentleerender separator zum schonenden austrag von scherempfindlichen produkten sowie verfahren zu seinem betrieb
DE102017111672A1 (de) * 2017-03-29 2018-10-04 Gea Mechanical Equipment Gmbh Verfahren zur automatisierten Feststoffentleerung von Zentrifugen
DE102017111672B4 (de) * 2017-03-29 2019-05-16 Gea Mechanical Equipment Gmbh Verfahren zur automatisierten Feststoffentleerung von Zentrifugen
US11389809B2 (en) 2017-03-29 2022-07-19 Gea Mechanical Equipment Gmbh Self-emptying separator for the gentle discharge of shear-sensitive products, and method for operating same

Also Published As

Publication number Publication date
US10040076B2 (en) 2018-08-07
EP3060352A1 (de) 2016-08-31
EP3060352B1 (de) 2020-04-29
CN105658338A (zh) 2016-06-08
US20160263586A1 (en) 2016-09-15
NZ719985A (en) 2020-07-31
AU2014339090B2 (en) 2018-10-11
WO2015059091A1 (de) 2015-04-30
RU2016116724A (ru) 2017-11-28
AU2014339090A1 (en) 2016-04-07
RU2016116724A3 (de) 2018-05-14
RU2672412C2 (ru) 2018-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013111576A1 (de) Verfahren zur Klärung eines fließfähigen Produktes mit einer Zentrifuge, insbesondere einem Separator
EP3060351B1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen klärung einer fliessfähigen suspension mit einer zentrifuge
EP3060350B1 (de) Verfahren zur klärung eines fliessfähigen produktes mit einer zentrifuge
EP3600680B1 (de) Verfahren zur automatisierten feststoffentleerung von zentrifugen
DE102016112112B4 (de) Zentrifugalfiltervorrichtung
DE2160455A1 (de) Zentrifuge
DE102008062055B4 (de) Verfahren zur Überwachung der automatisierten Entleerung einer Zentrifuge
EP2348894B2 (de) Verfahren zur reduzierung des pülpegehaltes von pülpehaltigen fruchtsäften
WO2000025933A1 (de) Hydrozyklonanordnung, sowie dazugehöriges verfahren
EP1699562B2 (de) Verfahren zur vermeidung von verstopfungen der durchflusswege eines separators
EP3085452B1 (de) Diskontinuierliche zentrifuge mit einer steuerungseinrichtung zum steuern des betriebs der zentrifuge und ein verfahren zum betreiben der zentrifuge
EP1715309A1 (de) Behälterwaage
DE102015119165B4 (de) Verfahren zur Klärung eines fließfähigen Produktes mit einer Zentrifuge, insbesondere einem Separator
EP2825318B1 (de) Vorrichtung mit einer diskontinuierlich arbeitenden zentrifuge zum abtrennen von sirup aus zuckerfüllmassen und verfahren zum betrieb einer solchen vorrichtung
EP2896571A1 (de) Dosier-Vorrichtung und Verfahren zum Dosieren
EP3722004A1 (de) Verfahren zum regeln des betriebes einer kontinuierlich oder periodisch arbeitenden zentrifuge und einrichtung zur durchführung des verfahrens
WO2003007700A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur überwachung, steuerung und/oder regelung einer zentrifuge
EP3485979B1 (de) Verfahren zum erkennen des betriebszustands einer zentrifuge
EP2277627A1 (de) Diskontinuierliche Zentrifuge mit einer Füllgutmengensteuerung und ein Verfahren zum Betreiben der Zentrifuge
DE3536624A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung des feststoff- oder dickstoffaustrages aus einem separator
EP0508289B1 (de) Verfahren zur Kontrolle einer Flüssigkeitsmenge und Vorrichtung
DE2342475B2 (de) Verfahren zur selbsttätigen Steuerung einer selbstentleerenden Schlammzentrifuge und Schlammzentrifuge zur Durchführung dieses Verfahrens
DE10355000B3 (de) Filterzentrifuge mit Sensor zur Massenbestimmung von Filtrationsrückständen
DE177366C (de)
EP4326092A1 (de) Verfahren zur erzeugung von dünnsaft für die herstellung von zucker, verfahren zur herstellung von zucker und zuckerproduktionsanlage

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B04B0011000000

Ipc: B01D0021260000

R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final