DE1243593B - Zentrifuge zum kontinuierlichen Trennen von Feststoff-Fluessigkeits-Gemischen, insbesondere Zuckerzentrifuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT u F* 4 1243 593

- Gß ~ US

johl c?cPo Jl, 3, 33 7i

Int. Cl.:

Nummer:

Aktenzeichen:

Anmeldetag:

Auslegetag:

FfL

B 04b

hoi)

Deutsche Kl.: 82 b-3/01

1 243 593
H 55600III/82b
27. März 1965
29.Juni 1967

1ΗΊ

Die Erfindung bezieht sich auf eine zum kontinuierlichen Trennen von Feststoff-Flüssigkeits-Gemischen, insbesondere viskosen Zuckermassen, bestimmte Zentrifuge, die mit einer um eine senkrechte Achse umlaufenden Siebschleudertrommel und zwei konzentrisch zur Schleudertrommel angeordneten, durch eine an den oberen Trommelrand herangeführte Zwischenwand voneinander getrennten Ringkammern für die durch die Trommelöffnungen abgeschiedene Flüssigkeit bzw. für die über den oberen Trommelrand austretenden Feststoffe versehen ist.

Bei bekannten Zuckerzentrifugen obiger Art besteht der Nachteil, daß die umlaufende Schleudertrommel Außenluft ansaugt und dadurch in der Flüssigkeits-Ringkammer einen Überdruck erzeugt. Während ein Teil dieser Luft durch die nach außen führenden, für den Flüssigkeitsablauf bestimmten Rohrleitungen ins Freie strömt, dringt ein anderer Teil der mitgerissenen Luft durch den zwischen dem oberen Schleudertrommelrand und der hier herangeführten Zwischenwand befindlichen Ringspalt in die Feststoff-Ringkammer. Dieser Teilluftstrom reißt aus der Flüssigkeitskammer Flüssigkeitstropfen mit, die den bereits abgeschleuderten Feststoff in der Feststoffkamrner wieder befeuchten, wodurch das Trennergebnis entsprechend beeinträchtigt wird.

Um den vorerwähnten Mangel zu beheben, hat man bei solchen Zentrifugen bereits vorgeschlagen, die Schleudertrommel mit einem in geringem Abstand von ihrer Sieb- bzw. Trennfläche angeordneten, inneren Vollmantel zu umgeben, der sich zum oberen Trommelrand hin konisch erweitert und mit seinem hier offenen Ende bis nahe an einen äußeren VoIlrnantel heranreicht, der am oberen Trommelrand befestigt ist und sich nach unten konisch erweitert. Auf diese Weise wird'bei umlaufender Schleudertrommel an der Innenseite ihres Außenvollmantels eine Flüssigkeits-Luft-Strömung erzielt, die eine entsprechende Saugwirkung auf den zwischen dem Außenvollmantel und der die beiden Ringsammelkammern voneinander trennenden Zwischenwand befindlichen Ringspalt ausüben soll, um in letzterem eine in die Flüssigkeitskammer gerichtete Luftströmung hervorzurufen, den Ringspalt also gewissermaßen pneumatisch abzudichten. Wie die Praxis gezeigt hat, kann damit allein aber noch keine befriedigende Abdichtung des vorerwähnten Ringspalts erzielt bzw. eine Wiederbefeuchtung der ausgeschiedenen Feststoffe in der Feststoffkammer mit Sicherheit verhindert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge der vorerwähnten Gattung dahin gehend zu vervollkommnen, daß bei ihr Luftströmungen Zentrifuge zum kontinuierlichen Trennen von
Feststoff-Flüssigkeits-Gemischen, insbesondere
Zuckerzentrifuge

Anmelder:

Hein, Lehmann & Co. Aktiengesellschaft,

Düsseldorf, Fichtenstr. 75

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Günter Trojan, Bochum-Harpen

durch die Siebfläche zu den gefährdeten Stellen, ins-

_ao besondere zu dem vorerwähnten Ringspalt zwischen der Flüssigkeits- und der Feststoff-Sammelkammer, völlig unterbunden werden. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an der Innenseite des äußeren Vollmantels der Schleudertrommel ein das offene Ende des inneren Vollmantels umgreifender Stauring vorgesehen ist. Dieser Stauring staut die abgeschleuderte, über den inneren Vollmantel fließende Flüssigkeit an der Stelle des Übertritts auf den äußeren Vollmantel so weit an, daß der innere Vollmantel in den so gebildeten Stauraum bzw. die hier gestaute Flüssigkeit eintaucht. Auf diese Weise kann die Verbindung zwischen der Schleudertrommel und der Flüssigkeits-Ringkammer hydraulisch gesperrt werden. Die durch die Schleudertrommeltrennfläche abgeschleuderte und auf dem inneren Vollmantel aufwärts strömende Flüssigkeit kann den vorerwähnten Stauring ohne weiteres passieren, wohingegen Luft dazu nicht in der Lage ist, weil ihr statischer Druck infolge ihres geringen spezifischen Gewichts niedriger ist als der statische Druck der Flüssigkeit im Stauraum. Durch die Unterbindung der Luftströmung an dieser Stelle wird somit auch verhindert, daß die Schleudergutschicht auf der Trommel und deren Siebfläche durch von außen kommende Luft durchdrangen wird, mithjn das viskose Schleudergut keine zusätzliche Abkühlung erfährt, was zu einer entsprechenden Steigerung der Zentrifugenleistung führt. Die diesbezügliche Wirkung der hydraulischen Abdichtung, also die dadurch verhinderte schädliche Luftzirkulation im Hinblick auf deren Kühleffekt, kann so weit gehen, daß eine besondere Beheizung der Schleudertrommel von außen bzw. vom Melasse-

■ 709 608/290

raum entbehrlich wird. Dadurch, daß die Ventilatorwirkung der Schleudertrommel aufgehoben wird, nehmen nach der Erfindung ausgeführte Zentrifugen weniger Leistung auf, sobald der Stauring mit Flüssigkeit gefüllt ist. Die so erzielte Leistungsersparnis kann beispielsweise bei Zentrifugen mit 1200 mm Schleudertrommeldurchmesser und bei einer Drehzahl von 1800 U/min etwa 4,5 kW, das sind rund 5%, betragen.

Um der Gefahr des Festsetzens feiner, durch die Schleudertrommelöffnungen hindurchgedrungener Feststoffteilchen im Stauraum zu begegnen, ist der Stauring auf der Innenseite des äußeren Vollmantels vorteilhaft mit geringem Abstand derart angeordnet, daß zwischen dem äußeren Vollmantel und dem Stauring ein Durchtrittsspalt für in der ausgeschleuderten Flüssigkeit befindliche Feststoffteilchen entsteht. Um dabei die Flüssigkeit zugleich in feststofffreie und feststofführende Flüssigkeit trennen zu können, ist unterhalb des zwischen dem Stauring und dem Außenvollmantel vorhandenen Ringspalts eine weitere ringförmige Zwischenwand vorgesehen, die mit der anderen, die Feststoffringkammer abtrennenden Zwischenwand eine mittlere Ringsammeikammer für die den Ringspalt passierende feststofführende Flüssigkeit einschließt.

Der Abstand des Staurings von dem Außenvollmantel wird vorteilhaft durch dazwischengesetzte, dreieckförmige Distanzstücke gewährleistet, die mit ihrer einen Dreieckspitze zu dem von dem Stauring, dem Außenvollmantel und dem oberen Trommelrand umschlossenen Stauraum, also entgegengesetzt zur Strömungsrichtung, weisen. Die Dicke der Distanzstücke sowie ihre gegenseitigen Abstände bestimmen die wirksame Größe des zwischen dem Stauring und dem Außenvollmantel befindlichen unterbrochenen Ringspalts. Die wirksame Öffnung des Ringspalts wird so bemessen, daß durch letzteren einerseits die größten, durch die Schleudertrommelöffnungen getretenen Feststoffteilchen hindurchgelangen können, andererseits jedoch nur so viel Flüssigkeit abfließen kann, daß der Flüssigkeitsspiegel im Stauraum stets den inneren Vollmantel berührt, mithin die hydraulische Dichtung nicht durch zu starken Abfluß über den Ringspalt unwirksam wird.

Eine weitere Möglichkeit, das vorerwähnte Festsetzen von durch das Schleudertrommelsieb hindurchgedrungenen Feststoffen im Stauraum zu verhindern und die abgeschleuderte Flüssigkeit in feststofffreie und feststofführende Flüssigkeit zu trennen, besteht darin, entsprechende Durchtrittsöffnungen im Außenvollmantel und/oder im Stauring vorzusehen, die im Bereich der angestauten Flüssigkeit liegen müssen.

Weitere Merkmale der Zentrifuge nach der Erfindung seien an Hand der Zeichnung beschrieben, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt ist, bei welchem die Siebschleudertrommel sich nach oben kegelförmig erweitert. Dabei zeigt

F i g. 1 die Zentrifuge in senkrechtem Schnitt,

F i g. 2 den oberen Schleudertrommelrand in vergrößerter Schnittdarstellung und

F i g. 3 eine Teilansicht des mit Distanzstücken versehenen Staurings in abgewickelter Darstellung.

Die abgebildete, zum Zentrifugieren von viskosen Zuckermassen bestimmte Zentrifuge besteht aus der in einem Gehäuse 1 mit Deckel 2 untergebrachten, um eine lotrechte Achse umlaufenden Siebschleudertrommel 3, die sich nach oben konisch erweitert und in einem am Gehäuseboden 4 verschraubten Triebwerksockel 5 gelagert ist. Der Antrieb der Schleudertrommel erfolgt über eine den Triebwerksockel senkrecht durchsetzende Triebwerkwelle 6, die über die Keilriemenscheibe 7 und die Keilriemen 8 von mindestens einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben wird. Die Schleudertrommel 3 ist an ihrem unteren Ende mit einem sich nach oben erweiternden, ungelochten Beschleunigertopf 9 versehen. Die zu schleudernde Zuckermasse wird über eine Zuleitung 10 herangeführt und als zähflüssiger Strahl 11 mittig auf den Boden des Beschleunigertopfes 9 aufgegeben.

Die Schleudertrommel 3 besteht aus mehreren in Richtung ihrer Erzeugenden liegenden Tragstäben 12, die durch mehrere in Abständen übereinander angeordnete, horizontal verlaufende Tragringe 13 miteinander verbunden sind. Auf den Innenkanten der Tragringe 13 liegt das Sieb 14, das als Lochblech mit äußerst feinen Siebschlitzen ausgebildet ist. Die Schleudertrommel 3 ist außen von einem konischen Vollmantel 15 umgeben, der mit seinem oberen offenen Ende 16 bis nahe an den am oberen Trommelrand befindlichen Abschlußring 17 angeordneten, sich nach unten hin erweiternden kegelförmigen Vollmantel 18 heranreicht.

Am unteren Ende des Vollmantels 18 ist ein Stauring 20 über dreieckigen Distanzstücken 19 befestigt, die in der aus F i g. 3 ersichtlichen Weise angeordnet sind. Ihre Dicke und gegenseitigen Abstände bestimmen die wirksame Größe des zwischen dem Stauring 20 und dem Außenvollmantel 18 befindlichen unterbrochenen Ringspalts. Mit ihren Spitzen 19' weisen die Distanzstücke 19 zum Stauraum 21, der von dem Vollmantel 18, dem oberen Abschlußring 17 und dem Stauring 20 gebildet wird und in den das obere Ende 16 des Vollmantels 15 hineinragt. Die an der Unterkante des Staurings 20 in Richtung 35 überlaufende Flüssigkeit gelangt in den Flüssigkeits-Ringraum 26, der durch die zylindrische Wand 24 mit dem vorzugsweise nach außen abfallenden Deckel 25 vom Flüssigkeitsraum 23 getrennt ist, in den die am Stauring in Richtung 22 durch den Ringspalt abfließende feststofführende Flüssigkeit abgeschleudert wird.

Die in den Flüssigkeitsraum 23 gelangte Flüssigkeit fließt durch die Rohrleitung 27 und die in den Flüssigkeitsraum 26 gelangte Flüssigkeit durch die Rohrleitung 28 nach außen ab. Die zylindrische Zwischenwand 29 mit den Ringblechen 30 und 31 trennt den Flüssigkeitsraum 23 vom Zuckerraum 32.

Die Flüssigkeitsräume 23 und 26 stehen über den Ringspalt 33 mit der Außenluft in Verbindung. Der Vollmantel 18 übt am Ringspalt 33 einen Sog aus, der einen vom Zuckerraum 32 zu den Flüssigkeitsräumen hin gerichteten Luftstrom zur Folge hätte, wenn nicht gleichzeitig vom Deckring 34 ein entgegengesetzter Sog ausgeübt würde. Der Vollmantel 18 und der Deckring 34 sind zu diesem Zweck im Außendurchmesser so bemessen, daß die vorerwähnten entgegengesetzt gerichteten Saugwirkungen gleich sind, sich also gegenseitig aufheben.

Eine zusätzliche Möglichkeit, jeden Luftstrom zwischen den Rohrleitungen 27 und 28 einerseits und dem Ringspalt 33 andererseits zu unterbinden, besteht darin, die abgehenden Rohrleitungen 27 und 28 luftdicht zu verschließen. Zu diesem Zweck können die Leitungen 27, 28 bis unter die Flüssigkeitsspiegel

von der Zentrifuge nachgeschalteten Flüssigkeitsbehältern geführt sein und darin entsprechend tief eintauchen, oder es sind in die Rohrleitungen oder innerhalb der Maschine an beliebiger Stelle je ein Siphonverschluß eingebaut.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Zentrifuge zum kontinuierlichen Trennen von Feststoff-Flüssigkeits-Gemischen, insbesondere Zuckerzentrifuge, mit einer um eine senkrechte Achse umlaufenden Siebschleudertrommel, zwei konzentrisch zur Schleudertrommel angeordneten, durch eine an den oberen Trommelrand herangeführte Zwischenwand voneinander getrennten Ringkammern für die durch die Trommelöffnungen abgeschiedene Flüssigkeit bzw. für die über den oberen Trommelrand austretenden Feststoffe, einem die Schleudertrommel in geringem Abstand umgebenden inneren Vollmantel, der sich zum oberen Trommelrand hin konisch erweitert und mit seinem hier offenen Ende bis nahe an einen äußeren Vollmantel heranreicht, der am oberen Trommelrand befestigt ist und sich nach unten konisch erweitert, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite des äußeren Vollmantels (18) ein das offene Ende (16) des inneren Vollmantel (15) umgreifender Stauring (20) vorgesehen ist.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stauring (20) mit geringem Abstand auf der Innenseite des äußeren Vollmantels (18) derart angeordnet ist, daß zwischen letzterem und dem Stauring ein Durchtrittsspalt für in der ausgeschleuderten Flüssigkeit befindliehe Feststoffteilchen besteht.

3. Zentrifuge nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stauring (20) und dem äußeren Vollmantel (18) dreieckförmige Distanzstücke (19) angeordnet sind, die mit ihrer einen Dreieckspitze (19') zu dem von dem Stauring (20), dem Außenvollmantel (18) und dem oberen Trommelrand (17) umschlossenen Stauraum (21) weisen.

4. Zentrifuge nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des zwischen dem Stauring (20) und dem Außenvollmantel (18) vorhandenen Ringspalts eine weitere ringförmige Zwischenwand (24, 25) vorgesehen ist, die mit der anderen, die Feststoffringkammer (32) abtrennenden Zwischenwand (29) eine Ringsammeikammer (23) für die den Ringspalt passierende feststofführende Flüssigkeit umschließt.

5. Zentrifuge nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den feststofffreien und feststofführenden Flüssigkeits-Ringkammern (26 bzw. 23) abgehenden Flüssigkeitsableitungen (28 bzw. 27) luftdicht verschlossen, z. B. mit Siphonverschlüssen versehen sind oder in der Zentrifuge nachgeschaltete Flüssigkeitssammelbehälter eintauchen.

6. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung der sich in dem zwischen Stauring (20), Außenvollmantel (18) und Trommelrand (17) befindlichen Stauraum (21) ansammelnden Feststoffe entsprechende Durchtrittsöffnungen im Außenvollmantel (18) und/oder im Stauring (20) vorhanden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 788 790.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 608/290 6. 67 © Bundesdruckerei Berlin