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Heizkammer für Vakuumkocher der Zuckerindustrie In der Zuckerindustrie
werden Dicksaft, Zentrifugenabläufe und geklärte Zuckersäfte in Vakuumkochern soweit
eingedampft, daß der Zucker kristallisiert. Hierzu werden die Vakuumkocher mit Heizkammer
versehen, die vorzugsweise aus einer Anzahl von außenbeheizten, senkrechtstehenden
Rohren bestehen, in denen der Saft zufolge der Erwärmung nach oben steigt und sodann
in einem nicht beheizten koaxial angeordneten Zirkulationsrohr nach unten strömt.
Auf diese Weise wird die für eine gleichmäßige Kristallisation des Zuckers erforderliche
Zirkulation des Saftes erreicht.
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Um die erforderliche Heizfläche auf möglichst kleinen Raum unterzubringen,
ist es bekannt, die Enden der Heizkammerrohre sechskantig aufzuweiten und an den
Enden ohne Rohrböden wabenförmig zu verschweißen. Der Abstand der Rohre kann dabei
sehr klein gewählt werden, so daß sich ein optimales Heizflächenverhältnis ergibt.
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Zufolge des geringen Abstandes der Heizkammerrohre voneinander ist
es schwierig, den für eine gleichmäßige Erwärmung der Heizkammerrohre erforderlichen
Dampf auf die Heizkammern zu verteilen. Zu diesem Zweck hat man bereits vorgeschlagen,
an der Außenseite der Heizkammer eine Dampfverteilkammer oder innerhalb der Heizkammer
von Heizrohren freie Dampfverteilerräume vorzusehen. Hierdurch kann sich der Dampf
gleichzeitig auf eine größere Anzahl der von den Heizkammerrohren gebildeten Spalte
verteilen, so daß ein Rückstau und damit ein Druck- und Temperaturabfall innerhalb
der Heizkammer, der den Saftumlauf und damit die Kornbildung ungünstig beeinflußt,
vermieden wird.
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Die zu einzelnen Bündeln zusammengeschweißten Heizkammerrohre werden
oben und unten mittels den Bündeln angepaßten Randblechen mit dem Heizkammermantel
dampfdicht verbunden. Diese Randbleche, die auch die Dampfverteilerräume abdecken,
bilden beheizte Flächen, die den Umlauf stören und auf denen sich die Kochmasse
festsetzt. Dies bedeutet aber eine Verschlechterung des Zuckers zufolge der dort
einsetzenden Karamellisation.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizkammer für Vakuumkocher
zu schaffen, die den Saftumlauf verbessert, weitgehend die schädlichen, die Karamellisierung
des Zuckers verursachenden Ab-
lagerungen vermeidet und dabei die vorstehend
genannten Nachteile ausschließt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der oder die Dampfverteilerräume mit einem dachförmigen Aufsatz versehen sind,
der von der äußeren Heizkammerwand bis zum sich nach oben erweiternden Zirkulationsrohr
erstreckt.
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Außerdem wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß der Aufsatz im
Bereich des Zirkulationsrohres stark abgeschrägt ist.
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Zufolge des an sich bekannten konischen Zirkulationsrohres wird die
den Dampfverteilraum abdekkende Fläche verkleinert, und zum anderen wird damit Platz
für eine am Heizkammerboden über dem gesamten Umfang angeordnete Kondensatrinne
geschaffen, die ebenfalls den Saftumlauf begünstigt. Insbesondere bei den Wabenheizkammern
ist eine ausreichende Abführung des Kondensates erforderlich. Wird nämlich das Kondensat
nicht schnell abgeführt, dann stellt sich am Boden der Heizkammer zwischen den von
den Heizrohren gebildeten 'geringen Spalten ein Kondensatstau ein, der um so höher
ist, je
schmaler die Spalte sind. Dies hat wiederum zur Folge, daß der untere
Teil der Heizrohre nicht ausreichend beheizt und damit die Saftzirkulation verschlechtert
wird.
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Jeder Heizdampf enthält einen mehr oder weniger großen Anteil nicht
kondensierbarer Gase, die ebenfalls aus der Heizkammer abgezogen werden müssen.
Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung weiterhin vor, daß die Heizkammer im Bereich
des dem Dampfeintritt gegenüberliegenden Dampfraumes an der Decke eine oder mehrere
Gasabzugsöffnungen für nicht kondensierbare, leichte Gase aufweist, an die ein Gasabzugsstutzen
angeschlossen ist, der innerhab des dachförmigen Aufsatzes angeordnet und in dessen
Bereich durch den Heizkammermantel nach außen geführt ist. Die Anordnung des Gasabzugsstutzens
innerhalb des nicht beheizten Dachaufsatzes sorgt für ein einwandfreies Abführen
der nicht kondensierbaren Gase, weil dieser Stutzen nicht beheizt ist.
Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt,
und zwar zeigt Ab b. 1 einen Schnitt gemäß Linie A -B-C-D in
Ab b. 2, A b b. 2 einen Schnitt gemäß Linie E-F in A b b. 1,
und
A b b. 3 einen Schnitt gemäß Linie G-H in A b b. 1.
Das zylindrische
Gehäuse des Vakuumkochers bildet gleichzeitig die äußere Heizkammerwand
1 der im unteren Teile des Kochers an-eordneten Heizkammer 2. Die in der
Heizkammer befindlichen Heizrohre 3 bilden einen ringförmigen Querschnitt
und sind an den Enden 4 und 5 in Sechseckforin aufgeweitet, wobei die sich
berührenden Enden 4 und 5
an den Kanten miteinander verschweißt sind und demzufolge
auf die an sich bekannten oberen und unteren Heizkammerböden verzichtet werden kann.
Zum Kocherinneren ist die Heizkammer 2 von einem sich nach oben erweiternden Zirkulationsrohr
7 begrenzt. Die an den Sechseckkanten zusaminengeschweißten Rohre bilden
ein zusammenhängendes wabenförmiaes kohrbündel, das sich selbst trägt und nur mittels
des oberen Randbleches 8 und des unteren Randbleches 9 am Gehäuse
1 bzw. am Zirkulationsrohr 7 befestigt ist. Zufolge der sechseckförinigen
Aufweitung der Rohrenden 4 und 5 bilden sich schmale Spalte 6, durch
die das Heizmittel hindurchströmen kann. Damit das Heizmittel möglichst gleichmäßig
auf die gesamte Heizkammer 2 verteilt wird, ist ein Dainpfraum 10 vorgesehen,
in dem sich der Dampf auf alle von den ersten Rohrreihen 3 a und
3 b gebildeten Spalte verteilen kann. Ohne diesen Dampfraum
10 würde sich ein Rückstau und damit ein Druckabfall bzw. ein Temperaturabfall
innerhalb der Heizkammer einstellen. Im Ausführungsbeispiel ist nur ein Dampfverteilraum
dargestellt. Es können auch zwei oder mehrere solcher Dampfverteilräume vorgesehen
werden. Der in dem Dampfverteilraum 10 eintretende Dampf verteilt sich gleichmäßig
auf die Rohrbündel 2 a und 2 b und vereinigt sich wieder in dem radial gegenüber
dem Raum 10 liegenden Dampfraum 11, der im Ausführungsbeispiel als
Gasaustrittsraum für die nicht kondensierbaren Gase ausgebildet ist. Im Bereich
der Räume 10 und 11 bildet das obere Randblech 8 waagerechte
Flächen, auf denen sich die Kochmasse festsetzen kann. Zur Vermeidung dieser Ablagerungen
sind die dachförmigen Aufsätze 12 und 13 vorgesehen, die einen spitzen First
15 bilden und einerseits am Gehäuse 1 und zum anderen mittels einer
schräg abfallenden Stirnwand 14 mit dem inneren Zirkulationsrohr 7 verbunden
sind. Zufolge des sich nach oben erweiternden Zirkulationsrohres 7 sowie
der schräg angeordneten Stirnfläche 14, sind die Firstkanten 15 sehr kurz
und begünstigen damit den Saftumlauf.
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Als Heizmittel für die Beheizung der Heizkammer 2 wird Dampf oder
Brüden verwendet der durch den Eintrittstatzen 18 und der Dampfzuführungskammer
17 mit dem Dampfzuführungskanal 16 in den Dampfraum 10 eingeführt
wird. Die Dampfzuführungskammer 17 ist außerdem mit einem Kondensatstutzen
19 versehen. Unterhalb des unteren Randbleches 9 ist im Bereich des
Zirkulaiionsr'ohrt'es- 7
umlaufende Kondensatrinne 20 angeordnet, der das
Kondensat durch eine Anzahl von Ablauföffnungen 21 im Randblech 9 schnell
zugeführt wird. Aus der Rinne 20 wird das Kondensat über einen Kondensatabzugskanal
22 mit dem Abzugsstutzen 23 abgeführt.
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Zur besseren Verteilung des Heizmittels sind innerhalb der Heizkammer
2 mehrere Verteilerbleche 24 angeordnet.
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Im Bereich des Raumes 11 ist das obere Randblech
8 mit einem oder mehreren Gasabzugsöffnungen versehen, an die ein oder mehrere
Gasabzugsstutzen 25 angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel ist nur ein Stutzen
25 dargestellt, der innerhalb des dachförmi-en Aufsatzes 13 anaeordnet
und hier durch die Heizkammerwand 1 hindurchgeführt ist.
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Unterhalb der Heizkammer 2 ist der Vakuumkocher mit einem Kocherboden
26 versehen, auf dem mittels Steaen 28 ein Leitkörper 27 befestigt
ist. Unterhalb des Leitkörpers 27 befindet sich die Bodenöffnung
29 zum Abziehen der eingedickten Füllmasse. Sowohl aus fertigungstechnischen
Gründen als auch aus Transportgründen ist es insbesondere bei größeren Einheiten
erforderlich, daß der Vakuumkocher einschließlich der Heizkammer in zwei Ringhälften
hergestellt wird. Dabei werden die beiden Heizkammerteile 2 a und 2 b werkstattmäßig
separat hergestellt, getrennt zur Baustelle transportiert und erst bl dort entlang
der Trennlinie 30 miteinander verbunden.