DE1280216B

DE1280216B - Kochapparate zur Bildung von Kristallen

Info

Publication number: DE1280216B
Application number: DEM64488A
Authority: DE
Inventors: Hans Schmole; Helmuth Wuerleitner
Original assignee: Maschinenfabrik Buckau R Wolf AG
Current assignee: BWS Technologie GmbH
Priority date: 1965-03-11
Filing date: 1965-03-11
Publication date: 1968-10-17
Also published as: NL6603062A; GB1135635A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int σ.:

BOId

Deutsche Kl.: 12 a-2

Nummer: 1280216

Aktenzeichen: P 12 80 216.3-43 (M 64488)

Anmeldetag: 11. März 1965

Auslegetag: 17. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft einen Kochapparat zur Bildung von Kristallen in einer übersättigten Lösung, insbesondere in der Zuckerindustrie, mit einem den natürlichen Saftumlauf unterstützenden, im unteren Teil oder unterhalb eines sich nach unten verengenden Zentralrohres angeordneten Propeller, wobei die Lösung mit den sich bereits gebildeten Kristallen zwangläufig von Einbauten geführt und umgelenkt wird.

Die Lösung und die bereits gebildeten Kristalle ergeben ein Gemisch aus Kristallen und Flüssigkeit, das in der Zuckerindustrie als Füllmasse bezeichnet wird. Im folgenden wird daher das umzuwälzende Gemisch als Füllmasse bezeichnet.

Die mechanische Umrührung soll bei Kochapparaten die Zirkulation der Füllmasse erhöhen, um damit weitgehendst die Bildung von Kristallkonglomeraten zu vermeiden und die Eindampfleistung zu verbessern. Außerdem hat die Umrührung den Vorteil, daß die Zirkulation auch bei abgestellter Heizdampfzufuhr gewährleistet ist.

So ist ein Kochapparat bekanntgeworden, der im unteren Teil des sich verengenden Zentralrohres einen Propeller aufweist, dem ein sich nach oben verjüngender Kegel am Boden des Kochapparates zugeordnet ist. Zufolge der Anordnung des Propellers innerhalb des Zentralrohres wird die Füllmasse vorwiegend in axialer Richtung gefördert, was den Nachteil hat, daß die Füllmasse nahezu lotrecht auf den am Boden angeordneten Kegel auftritt, wodurch zufolge der plötzlichen Umlenkung eine Entmischung der Füllmasse eintritt. Weiterhin geht ein größerer Teil an Geschwindigkeitsenergie verloren, die. der Füllmasse durch den Propeller zugeführt wird. Bei einer weiterhin bekanntgewordenen Einrichtung sind die Propellerschaufeln mit einem sich nach unten verjüngenden kegeligen Teller verbunden, der ebenfalls eine scharfe Umlenkung der Füllmasse zu den Heizrohren bewirkt. Außer der scharfen Umlenkung der Füllmasse hat diese Anordnung den Nachteil, daß sich unterhalb des konischen Tellers die schweren Kristalle am Boden des Kochapparates absetzen und somit nicht mehr in den Kreislauf der Füllmasse gelangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Zentralrohr von den Propellern erfaßte und zwangläufig beschleunigte Füllmasse allmählich umzulenken und gleichförmig den Heizrohren zuzuführen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Umlenkringkanal von einer rotierenden Kegelfläche eines sich nach unten erweiternden Kegels des Propellertragkörpers und von einer festste-

Kochapparate zur Bildung von Kristallen _;

Anmelder:

Maschinenfabrik Buckau R. Wolf

Aktiengesellschaft, 4048 Grevenbroich

Als Erfinder benannt:

Helmuth Würlertner, 4048 Grevenbroich;

HanS Schmole, 4049 Wevelinghoven

henden Kegelfläche begrenzt ist, die von dem unteren Teil des Zentralrohres gebildet ist, wobei Eintrittsund Austrittsquerschnitt des Kanals annähernd gleich groß sind, und diß.irf Kanal umlaufenden Schaufehl des Propellers in an sich bekannter Weise unter

ao einem Anstellwinkel auf dem Propellertragkörper befestigt sind.

Mit dieser Maßnahme wird eine schonende halbaxiale Förderwirkung der Füllmasse erreicht, die gleichmäßig und nahezu ohne Entmischung auf die Heizrohre verteilt wird.

An sich ist es bei einem weiteren Verdampf- und Kochapparat für die Zuckerindustrie bekannt, unterhalb des Zentralrohres eine rotierende konische Scheibe vorzusehen, die auf der Ober- und Unterseite gekrümmte Schaufeln und eine zentrale öffnung aufweist. Die Komzität der als Schaufelrad ausgebildeten Scheibe verläuft parallel zu dem geneigten Boden des Kochapparates, so daß die gedachte Spitze der konischen Scheibe zum Boden des Kochapparates gerichtet ist. Demgegenüber ist nach der Erfindung der Propellertragkörper aus einem Konus gebildet, dessen gedachte Spitze nach oben — also entgegengesetzt zum bekannten Konus — gerichtet ist. Aber gerade dieser entgegengesetzt konisch ausge-

bildete Propellertragkörper mit den daran befestigten Propellern ergibt die schonende halbaxiale Förderwirkung der Füllmasse, die mit der bekannten Einrichtung nicht zu erreichen ist. Dieser älteren Einrichtung ist es nicht als naheliegend zu entnehmen, die konische Scheibe umzukehren und aus dem Schaufelrad einen Propeller mit halbaxialer Förderwirkung zu bilden.

Zur besseren Umlenkung und Verteilung der Füllmasse auf die Heizrohre und zur Vermeidung einer Saugwirkung entgegen dem natürlichen Füllmasseumlauf in den unmittelbar am Zentralrohr liegenden Heizrohren schlägt die Erfindung weiterhin vor, daß

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die feststehende Kegelfläche teilweise oder vollstän- dem kleinsten Außendurchiaesser des PropellertragT-dig unterhalb des Rohrbodens angeordnet ist. körpers entspricht, wobei die Anzahl der Rippen

Der im unteren Teil des Zentralrohres angeord- gleich der Anzahl der Piopellerschaufeln ist. nete Propeller versetzt die im Zentralrohr befind- Damit die Sekundärzirkulation auch gleichzeitig an

liehe Füllmasse in Drehung, die sich bis an den 5 der Primärzirkulation teilnimmt, wird weiterhin voroberen Rand des Zentralrohres zufolge der Rück- geschlagen, daß die Rippen auf der Propellertragwirkung fortpflanzt, was nachteilig ist. Um die Dre- körperinnenwand gegenüber den Propellerschaufeln, hung innerhalb des Zentralrohres zu vermeiden, hat in Drehrichtung gesehen, vor den Schaufeln angeordman Aufhalter eingebaut, die gleichzeitig die Trag- net sind und jeder Schaufel bzw. Rippe eine im Proarme für das Lager der Propellerwelle bilden. In dem io pellertragkörper vorgesehene Öffnung zugeordnet ist, Zwischenraum zwischen den Aufhaltearmen und den die sich an der Unterdruckseite der Schaufeln befin-Propellerschaufeln ist immer noch eine Drehbewe- det. Zufolge dieser Maßnahme wird ein Teil der gung der Füllmasse festgestellt worden. unterhalb des Propellertragkörpers zirkulierenden

Dieser, wenn auch geringfügige Zwischenraum läßt Füllmasse durch die Öffnung hindurchgesaugt und sich aus konstruktiven Gründen nicht immer vermei- 15 der Primärzirkulation der Füllmasse zugeführt. Damit den. Damit die Füllmasse gleichmäßig und ohne wird mit der Erfindung zur Erzeugung der Sekundär-Gegendrall von den Propellerschaufehl erfaßt wird, strömung ein zusätzliches Rührwerk vermieden. . schlägt die Erfindung weiterhin vor, daß die Trag- Der vom Propellertragkörper gebildete Hohlraum

arme des Propellerlagers unter einem Anstellwinkel hat noch den Vorteil, daß das Zuführungsrohr für auf dem Lagerkörper befestigt sind, daß sie der ao die neu in den Kochapparat eingeführte Lösung in Füllmasse gegenüber der Drehrichtung des Propel- diesen Hohlraum hineingeführt und unmittelbar nach lers einen gegenläufigen Drall vermitteln. Dieser Ge- Austritt aus dem Zuführungsrohr in Zirkulation vergendrall bewirkt, daß die von den Propellerschaufeln setzt und mit der Füllmasse vermischt werden kann, oberhalb des Propellers in Drehung versetzte Füll- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

masse unter günstigem Eintrittswinkel zu den Pro- 35 Zeichnung schematisch dargestellt, und zwar zeigt pellerschaufeln in den Ringkanal eintritt. A b b. 1 einen Längsschnitt durch den unteren Teil

In an sich bekannter Weise ist das Zentralrohr mit des Kpchapparates,

einer nach unten weisenden Verjüngung versehen. Abb. 2 eine Seitenansicht des Propellers,

Hierdurch wird die Geschwindigkeit der Füllmasse Abb. 3 eine Draufsicht auf den Propeller,

langsam, aber stetig gesteigert. Um im Bereich des 30 Abb. 4 eine Draufsicht auf das Lager für die Pro-Propellerlagers keine Wirbel zu erzeugen und die pellerwelle mit den Tragarmen, stetige Geschwindigkeitserhöhung der Füllmasse fort- ^; in das Gehäuse 1 des Kochapparates mit dem Gezusetzen, schlägt die.Erfindung weiterhin vor, daß häuseboden 2 ist ein Heizkörper 3 eingebaut, der aus der Lagerkörper aus'einem sich nach unten erwei- dem oberen Rohrboden.4, dem unteren Rohrboden'5 ternden Konus besteht, dessen größter Durchmesser 35 und den dazwischengeschalteten Heizrohren 6 sowie dem kleinsten Durchmesser des Propellertragkörpers dem als Fallrohr ausgebildeten Zentralrohr 7 besteht, entspricht. Somit wird die Erhöhung der Geschwin- Die Zuführorgane für das Heizmedium und die Abdigkeit der Füllmasse auch im Bereich der. Tragarme führorgane für das Kondensat sind nicht dargestellt, langsam und stetig vorgenommen. Dabei ist es zweck- In das Zentralrohr 7 ist ein konischer Zentralrohrmäßig, den Propellertragkörper als flacheren Kegel 40 einsatz 8 eingesetzt, der am unteren Teil "mit einem auszubilden, damit eine fortschreitende Umlenkung Austrittskegel 9 und am oberen Teil mit einem Einder Füllmasse gewährleistet ist. trittskegel 11 versehen ist. Der vom ZentralTohr 7,

Die Tragarme zur Halterung des Propellerlagers dem Einsatz 8 und dem Kegel 9 gebildete Raum 27 sind an dem Zentralrohr befestigt und stehen somit ist luftdicht abgeschlossen und wirkt somit gegenüber fest. Ist die Anzahl der Tragarme und die Anzahl der 45 der Heizkammer 3 als Isolierung. Im Ausführungs-Propellerschaufeln die gleiche, dann werden die beispiel ist die Unterkante 10 des Austrittskegels 9 sich drehenden Propellerschaufehl von den Trag- ' unterhalb des Rohrbodens 5 angeordnet. Damit der armen in einer bestimmten Stellung, überdeckt. Um von dem Zentralrohr 7 und dem unteren Rohrdiese Überdeckung zu vermeiden, schlägt die Erfin- boden 5 gebildete Winkel in Fortfall kommt, kann dung vor, daß die Anzahl der Propellerschaufehl und 50 der Austrittskegel auch so weit hochgezogen werden, die Anzahl der Tragarme keinen gemeinsamen ganz- daß er mit seiner Unterkante 10 mit dem unteren zahligen Divisor aufweisen. Rohrboden 5 abschließt.

Bei der Anordnung von Propelleren im unteren Der im unteren Teil des Zentralrohres angeordnete

Teil des Zentralrohres hat es sich in der Praxis ge- Propeller 12 besteht.aus einem sich nach unten erzeigt, daß sich unterhalb des Propellertragkörpers am 55 weitemden kegelförmigen Propellertragkörper 13, den Boden des Kochapparates insbesondere die größeren darauf befestigten Propellerschaufeln 14 und der ProKristalle absetzen, die nicht mehr in den Kreislauf pellerwelle 15. Der Propeller. 12 ist so angeordnet, der Füllmasse gelangen. daß er mit seinem konischen Propellertragkörper 13

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es bekannt, und dem Austrittskegel 9 des Zentralrohres 8 einen am Boden des Kochapparates unterhalb des Propel- 60 Ringkanal 18 bildet, dessen Eintritts-19 und Auslers ein zusätzliches Rührwerk anzuordnen, wodurch trittsquerschnitt 20 nahezu gleich groß sind. Hiermit eine Sekundärströmung erzeugt wird. Diese Sekun- soll erreicht werden, daß sich innerhalb des Ringdärzirkulation wird mit der Erfindung dadurch er- kanals keine unerwünschten Wirbel bilden, reicht, daß der Propellertragkörper unten einen ke- Die Propellerwelle 15 ist in einem Lagerkörper 16

gelförmigen Hohlraum bildet und an der Innenwand 65 mit konischer Oberfläche gelagert, die von an dem des Hohlraumes geradlinige oder mit Bezug auf die Zentralrohr 8 befestigten Tragarmen 17 gehalten wird. Drehrichtung rückwärts gekrümmte Rippen aufweist, Die Tragarme 17 sind so angeordnet und ausgebildet, die tangential von einem Kreis ausgehen, der nahezu daß sie der Füllmasse einen gegenüber der Propeller-

drehrichtung entgegengesetzten Drall vermitteln. Der Propellertragkörper 13 ist an der unteren Seite mit einem Hohlraum 21 versehen, an dessen Innenwand Rippen 23 angeordnet sind. Die Rippen 23 sind gegenüber den Propellerschaufeln 14 versetzt angeordnet, damit zur Verbesserung der Sekundärzirkulation öffnungen 24 angeordnet werden können. In den Hohlraum 21 ist das Zuführungsrohr 25 mit seinem trichterförmig erweiterten Ende 26 hineingeführt. Mit 28 ist das Füllmasseablaßventil be- ίο zeichnet.

Die Erfindung ist nicht an das dargestellte Ausführungsbeispiel gebunden. So ist es ohne weiteres denkbar, alle Kegelflächen, die mit dem Propeller in Zusammenhang stehen, stromlinienförmig auszubilden.

Claims

Patentansprüche:

1. Kochapparat zur Bildung von Kristallen in einer übersättigten Lösung, insbesondere in der ao Zuckerindustrie, mit einem den natürlichen Saftumlauf unterstützenden, im unteren Teil oder unterhalb eines sich nach unten verengenden Zentralrohres angeordneten Propeller, wobei die Lösung mit den sich bereits gebildeten Kristallen _ag zwangläufig von Einbauten geführt und umgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umlenkringkanal (18) von einer rotierenden Kegelfläche eines sich nach unten erweiternden Kegels des Propellertragkörpers (13) und von einer feststehenden Kegelfläche (9) begrenzt ist, die von dem unteren Teil des Zentralrohres (8) gebildet ist, wobei Eintritts- (19) und Austrittsquerschnitt (20) des Kanals (18) annähernd gleich groß sind und die im Kanal (18) umlaufenden Schaufeln (14) des Propellers (12) in an sich bekannter Weise unter einem Anstellwinkel auf dem Propellertragkörper (13) befestigt sind.

2. Kochapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Kante (10) der feststehenden Kegelfläche (9) mit dem unteren Rohrboden (5) abschließt oder die gesamte Kegelfläche (9) teilweise bzw. vollständig unterhalb des Rohrbodens (5) angeordnet ist.

3. Kochapparat nach Anspruch 1, bei welchem das Lager für die Propellerwelle unmittelbar oberhalb der Schaufeln angeordnet und von mehreren Tragarmen gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme (17) unter einem Anstellwinkel auf dem Lagerkörper (16) befestigt sind.

4. Kochapparat nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper

(16) aus einem sich nach unten erweiternden Konus besteht, dessen größter Durchmesser dem kleinsten Durchmesser des Propellertragkörpers

(13) entspricht.

5. Kochapparat nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Propellerschaufeln (14) und die Anzahl der Tragarme

(17) keinen gemeinsamen ganzzahligen Divisor aufweisen.

6. Kochapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Propellertragkörper (13) unten einen kegelförmigen Hohlraum (21) auf weist und an der Innenwand (22) des Hohlraumes (21) geradlinige oder rückwärts gekrümmte Rippen (23) angeordnet sind, die tangential von einem Kreis ausgehen, der dem kleinsten Außendurchmesser des Propellertragkörpers (13) entspricht.

7. Kochapparat nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Rippen (23) gleich der Anzahl der Propellerschaufeln

(14) ist.

8. Kochapparat nach den Ansprüchen 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (23) auf der Propellertragkörper-Innenwand (22) gegenüber den Propellerschaufeln (14) in Drehrichtung gesehen vor den Schaufeln (14) angeordnet sind.

9. Kochapparat nach den Ansprüchen 1, 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schaufel (14) bzw. Rippe (23) eine oder mehrere im Propellertragkörper vorgesehene öffnungen (24) zugeordnet sind, die zur Unterdruckseite der Schaufeln (14) geführt sind.

10. Kochapparat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (24) dreieck- oder schlitzförmig ausgebildet sind.

11. Kochapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführungsrohr (25) für die zu behandelnde Lösung in den Hohlraum (21) des Propellertragkörpers (13) hineingeführt ist.

12. Kochapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (26) des Zuführungsrohres (25) trichterförmig erweitert ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 1835 621;
österreichische Patentschrift Nr. 33 359.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen