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Maischtrog für Zuckerfüllmasse zum Beschicken einer Zentrifugen-Batterie
Die Erfindung betrifft einen Maischtrog mit Vorratsbehälter für die gleichzeitige
Beschickung der einzelnen Zentrifugen einer Zentrifugen-Batterie mit einer im Gegenstrom
zur Füllmasse beheizten Rühr-bzw. Mischvorrichtung mit an gegenüberliegenden Stirnwänden
angeordneten Zu- und Abführstutzen für die Füllmasse.
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In einer Zuckerfabrik werden zum Ausschleudern des Sirups aus einer
Zuckerfüllmasse kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifugen verwendet. Je nach Zähflüssigkeit
der Füllmasse werden mehrere Zentrifugen zu einer Batterie zusammengestellt, die
von einem gemeinsamen mit einer beheizten Rühr- bzw. Mischvorrichtung für die Füllmasse
versehenen als Anwärmmaischen bekannten Maischtrog mit Füllmasse beschickt werden.
Insbesondere bei kontinuierlich arbeitenden Zuckerzentrifugen ist ein kontinuierlicher
Fluß der Füllmasse aus der Anwärmmaische erforderlich. Aus diesem Grunde muß dafür
gesorgt werden, daß die Anwärmmaische laufend beschickt wird und daß die von verschiedenen
Kühlmaischen kommende Füllmasse jederzeit gleichmäßig aufgeheizt wird.
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Die als Anwärmmaischen bekannten Maischtröge werden von mehreren darüber
angeordneten Kühlmaischen oder aber auch von den Kochapparaten direkt beschickt,
wobei die Anwärmmaischen mit mehreren über die Troglänge verteilten Auslauföffnungen
für die einzelnen Zentrifugen versehen sind. Kochapparate, Kühlmaischen und die
Anwärmmaische sind in einer Zuckerfabrik übereinander angeordnet. Hierzu sind Rohrleitungen
vorgesehen, die von den Kühlmaischen zu den Anwärmmaischen geführt und über deren
Länge gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Der Höhenunterschied zwischen den Kühlmaischen
und der Anwärmmaische ist sehr klein, so daß die Rohrleitungen nur mit einem sehr
geringen Gefälle verlegt werden können. Insbesondere bei stark viskoser Füllmasse
geben diese Rohrleitungen zufolge von Verstopfungen immer wieder Anlaß zu Betriebsstörungen.
Da die Anwärmmaische abwechselnd von den einzelnen Kühlmaischen gefüllt wird und
damit die Anwärmmaische an verschiedenen Stellen mit Füllmasse beaufschlagt wird
- und damit die einzelnen Füllungen verschieden lange Durchlaufwege durch den Trog
haben - ist es nicht möglich, die Temperatur der Füllmasse über der ganzen Länge
des Troges der Anwärmmaische zu vergleichmäßigen, und es ist nicht zu vermeiden,
daß kältere Füllmasse auf kürzestem Weg in die nächstgelegene Zentrifuge gelangt.
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Es sind oben offene Rührmaischen bekannt, bei denen die Füllmasse
an einem Ende zugeführt und am anderen Ende abgeführt wird. Diese Rührmaischen,
die als Kühl- und Anwärmmaischen benutzt werden, sind nur für kleinere diskontinuierlich
arbeitende Anlagen verwendbar, bei denen jeweils unter einem Kochapparat eine Rührmaische
und darunter diskontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifugen angeordnet sind. In
diesen bekannten Rührmaischen wird die Füllmasse zum Kristallisieren gekühlt und
anschließend wird die gleiche Füllung aufgewärmt. Hier ist nur ein chargenweiser
Betrieb möglich. Zum gleichmäßigen Beschicken von einzelnen kontinuierlich arbeitenden
Zentrifugen einer Zentrifugen-Batterie sind diese Rührmaischen nicht verwendbar.
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Es sind auch geschlossene Rührmaischen mit Vorratsbehälter bekannt,
bei denen. die Füllmasse an einem Ende zugeführt und am anderen Ende abgeführt wird.
Hierbei handelt es sich um Feinkristallisatoren zur Herstellung von pastösen Massen.
Für die Zuckerherstellung und insbesondere zum Anwärmen des fertig auskristallisierten
Zuckers sind diese Kristallisatoren ungeeignet.
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Um in einer Rührmaische die Füllmasse immer gleichmäßig aufzuwärmen,
ist es auch bekannt, die Rührmaische mit einem Doppelmantel zu versehen und den
Zwischenraum mit Dampf zu beaufschlagen. Diese ältere Rührmaische kann ebenfalls
nicht als eine zwischen Kühlmaische und Zentrifugen-Batterie angeordnete Anwärmmaische
benutzt werden, weil hier nur an einer Stelle die Füllmasse zugeführt werden kann
und in einer Zuckerfabrik ein ausreichender Platz für die Zuführleitungen von den
einzelnen Kühlmaischen nicht vorhanden ist, um damit jederzeit einen kontinuierlichen
Fluß von den Kühlmaischen über die Anwärmmaische zu den kontinuierlich arbeitenden
Zuckerzentrifugen sicherzustellen.
Bei der kontinuierlichen Kristallisation
von Zuckersaft ist es weiterhin bekannt, zwischen dem Verkocher und der Kühlmaische
eine weitere Rührmaische als Vorratsbehälter einzuschalten. Diese Rührmaische dient
einmal als Förderorgan und zum anderen zum Vergleichmäßigen der sehr zähflüssigen
aus dem Verkocher kommenden Füllmasse.
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Letztlich sind doppelwandige Behälter bekannt, bei denen zwischen
den doppelten Wänden wärmeisolierende Stoffe angebracht sind. Der Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, alle kontinuierlich arbeitenden Zentrifugen einer Zentrifugen-Batterie
mit einer gleichmäßig temperierten Füllmasse zu beschicken.
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Zur Lösung der Aufgabe besteht der erfindungsgemäße Maischtrog aus
drei miteinander verbundenen Kammern, deren erste als oben offene Vorratskammer
ausgebildet und unterhalb der von den Kühlmaischen kommenden Rohrleitungen angeordnet
ist, und daß der Abführstutzen der Rührkammer in eine gut isolierte Verteilkammer
ausmündet, über deren Länge verteilt die zu den einzelnen Zentrifugen führenden
Füllöffnungen angeordnet sind.
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Zufolge dieser Anordnung tritt die Füllmasse stets an der gleichen
Stelle in kontinuierlichem Fluß in die Rührkammer ein, wird dort in an sich bekannter
Weise in einem Durchgang aufgewärmt und gelangt mit stets gleicher Temperatur in
die Verteilkammer, von wo sie mit stets gleicher Temperatur in jede Zentrifuge gelangt.
Die aus der Rührkammer in die Verteilkammer eintretende Füllmasse hat die für den
Zentrifugenbetrieb erforderliche Temperatur. Damit diese Temperatur in der gesamten
Verteilkammer aufrechterhalten bleibt, ist die Verteilkammer mit dem für die einzelnen
Zentrifugen bestimmten Ausfallstutzen mit einem die Wärmeabstrahlung hemmenden Wärmeschutz
versehen, der so groß sein muß, daß auch die geringste Wärmeabstrahlung verhindert
wird, um jederzeit ein Beschicken aller Zentrifugen mit Füllmasse gleicher Temperatur
zu gewährleisten.
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Örtliche überhitzung und damit Kornauflösungen werden mit der Erfindung
ebenfalls vermieden, weil die Füllmasse nur im Bereich des Abführstutzens der Rührkammer
mit dem heißen Anwärmmedium kurzzeitig in Berührung kommt.
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Ferner hat die Erfindung den Vorteil, daß die Füllnasse immer nur
in einem Durchgang und damit in kürzester Zeit aufgewärmt wird und demzufolge ebenfalls
ein Auflösen von Zuckerkorn vermieden wird.
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Mit der anmeldungsgemäßen Kombination können Vorrats- und Rührkammer
in einfacher und vorteilhafter Weise über-, neben- oder hintereinander angeordnet
sein. Wesentlich ist, daß die Rührkammer nur eine überlauföffnung von der Vorratskammer
zur Rührkammer und eine am gegenüberliegenden Ende angeordnete Ablauföffnung zur
Verteilkammer aufweist und demnach die gesamte Füllmasse immer den gleichen Weg
durch die gesamte Rührkammer nehmen muß.
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Bei der übereinanderanordnung von Vorrats- und Rührkammer kann weiterhin
erfindungsgemäß das die beiden Kammern trennende Blech beheizt sein, wodurch sich
ein weiterer wärmetechnischer Vorteil einstellt. Dabei kann vorteilhafterweise dieses
Trennblech auch als gesonderte Dampfkammer ausgebildet sein. Zur Vermeidung unterschiedlicher
Aufwärmungen der Füllmasse kann es auch von Vorteil sein, wenn die gesamten Umfassungswände
der Rührkammer als zusammenhängende Dampfkammer ausgebildet werden, wodurch vermieden
wird, daß sich die entlang der Kammerwände fließende Füllmasse an den unbeheizten
Wänden wieder abkühlt.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung schematisch dargestellt,
und zwar zeigt A b b. 1 einen Querschnitt durch die übereinander angeordneten Maischkammern,
A b b. 2 eine Anordnung, bei der Vorrats- und Rührkammer hintereinander angeordnet
sind, A b b. 3 einen Schnitt gemäß- der Linie A-B in A b b.1, A b b. 4 einen Schnitt
gemäß der Linie C-D in Ab b.1, A b b. 5 eine Anordnung, bei der alle drei
Kammern nebeneinander angeordnet sind.
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Die Zentrifugen 1 bis 4 mit den Zulaufmengenreglern 5 bis 8 einer
Zentrifugen-Batterie werden aus einem Maischtrog mit Füllmasse beschickt. Erfindungsgemäß
besteht dieser Maischtrog aus einer Vorratskammer 9, einer Rührkammer 10 und einer
Verteilkammer 11. Die Rührkammer 10 ist mit einer beheizten Rührvorrichtung 12 versehen,
die aus einer Hohlwelle 13, darauf aufgesetzten Hohlscheiben 14 und 15 sowie deren
Hohlräume verbindenden, abwechselnd versetzt angeordneten Rohren 16 und 17 besteht.
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Damit das Heizmittel jede der Hohlscheiben 14 und 15 durchströmt,
sind an beiden Enden der Welle 13 Sperrscheiben 18 bzw. 19 angeordnet, vor bzw.
hinter denen überströmrohre 20 und 21 angeordnet sind, die die Hohlräume der Welle
13 und der ersten Scheibe 14 a bzw. der letzten Scheibe 15 a miteinander verbinden.
Das Heizmedium, z. B. Wasser oder Dampf, wird an dem Ende 22 der Hohlwelle 13 zugeführt,
strömt bis zu der Sperrscheibe 18 und sodann durch das L7berströmrohr 20 in die
erste Scheibe 14 a. Von hier strömt das Heizmedium weiter durch das erste Verbindungsrohr
16 a zur nächsten Scheibe 15 und - sodann weiter bis zur letzten Scheibe
15 a, wo es dann über das überleitrohr 21 wieder in die Hohlwelle 13 zurückfließt
und am Austrittskasten 23 abfließt. Gelagert ist die Rührwelle 12 in den Lagern
24 und 25, die in den Stirnwänden 26 und 27 angeordnet sind. Angetrieben wird die
Rührvorrichtung 12 von einem Schneckenradgetriebe 28, für das ein weiteres Lager
29 vorgesehen ist. Die Vorratskammer 9 ist durch ein Bodenblech 30 von der Rührkammer
10 getrennt. An dem einen Trogende weist das Bodenblech 30 eine überlauföffnung
31 zur Rührkammer 10 auf. Die aus den von den Kochapparaten kommenden Leitungen
32 in die Vorratskammer 9 periodenweise eintretende Füllmasse stellt sich auf einen
schwankenden Fülhnassespiegel 33 ein und fließt kontinuierlich durch die Öffnung
31 in die Rührkammer 10 und durch die Überlauföffnungen 34 in die Verteilkammer
11. Der Transport der Füllmasse durch die Rührkammer 10 wird durch Eigengewicht,
gegebenenfalls zusätzlich durch die besondere Ausgestaltung der Scheiben 14 und
15 bewirkt. Dabei sind die Scheiben 14 mit einer Ausnehmung 35 und die Scheiben
15 mit einer gegenüberliegenden Ausnehmung 36 versehen. Dies ist insbesondere aus
den A b b. 3 und 4 deutlich zu erkennen. Zur Unterstützeng
der
Transportkomponente können die Scheiben 14 und 15 unter einem Winkel zur Welle 13
angestellt werden, so daß sie wie Transportschaufeln wirken. Zum Entfernen von Fremdkörpern,
Knoten od. dgl. ist die Rührkammer 10 mit einer Ablaßöffnung 37 versehen. Am Boden
der Verteilkammer 11 sind Ablauföffnungen 38 bis 41 angeordnet, durch welche die
einzelnen Zentrifugen 1 bis 4 mit Füllmasse beaufschlagt werden. Zur Isolierung
ist die Kammer 11 außerdem mit einer ausreichend dicken Isolierschicht 42 versehen.
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Im Ausführungsbeispiel nach A b b.1 sind die einzelnen Kammern
9, 10 und 11 des Maischtroges übereinander angeordnet, wogegen nach
A b b. 2 die Kammern 9 und 10 hintereinander und die Kammer 11 unterhalb der Kammer
10 angeordnet ist. A b b. 5 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel, wonach die
einzelnen Kammern 9, 10 und 11 nebeneinander angeordnet sind. Damit bei der Nebeneinanderanordnung
der einzelnen Kammern 9 bis 11 gemäß A b b. 5 ein kontinuierlicher Durchfluß der
Füllmasse durch die Rührkammer 10 erfolgt, muß die Öffnung 31 im Bereich der einen
Stirnwand und die Öffnung 34 im Bereich der anderen Stirnwand angeordnet werden.
In diesem Fall müssen die Öffnungen 31 und 34 so angebracht sein, daß die Füllmasse
im Gegenstrom zu dem Heizmittel des Rührwerkes 12 durch die Rührkammer 10 geführt
wird.
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Die Wirkungsweise des nach der Erfindung ausgebildeten Maischtroges
ist wie folgt: Die Füllmasse in der Vorratskammer 9 besitzt eine Temperatur von
etwa 35° C, mit der sie durch die öffnung 31 in die Rührkammer 10 eintritt. Sie
strömt im Gegenstrom zu dem in die Rührvorrichtung 12 eingeführten Heizmittel durch
die Rührkammer 10
bis zur überlauföffnung 34. Das Heizmedium, beispielsweise
Wasser, wird mit einer Temperatur von etwa 60 bis 70° C am Ende 22 dem Rührwerk
12 zugeführt. Zufolge der Gegenstromanordnung wird die Füllmasse langsam auf die
beim Schleuderprozeß notwendige Temperatur von etwa 50 bis 55° C aufgewärmt, bei
welcher die Füllmasse ihre zum Zentrifugieren günstigste Viskosität besitzt. Weil
sich das Heizmedium beim Durchfluß durch das Rührwerk 12 stetig abkühlt, besteht
zwischen Füllmasse und Heizmedium an allen Stellen nur ein geringer Temperaturunterschied.
Die Füllmasse kommt zunächst in der Rührkammer 10 mit der kältesten Scheibe 15 des
Rührwerkes 12 in Berührung. Beim weiteren Transport durch die Rührkammer
10 wärmt sich die Füllmasse nur langsam auf, so daß sie erst im letzten Teil
der Rührkammer 10 die Sättigungstemperatur erreicht hat und ihre Endtemperatur sogar
erst beim letzten Anwärmelement erreicht. Sie gelangt nunmehr mit dieser Temperatur
in die nicht beheizte und mit einem ausreichenden Wärmeschutz versehene Verteilkammer
11, in der sie nur kurzzeitig im kontinuierlichen Durchfluß verweilt, um den einzelnen
Zentrifugen zugeführt zu werden.
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Die gewünschte Füllmassetemperatur kann mit einem nicht dargestellten
Temperaturregler eingestellt werden. Dieser Temperaturregler dosiert entsprechend
seiner eingestellten Temperatur die Menge des der Welle 13 zuzuführenden Heizmediums,
so daß selbst bei Stillegung beliebiger Zentrifugen die eingestellte Temperatur
gewährleistet ist.