DE2025828C3

DE2025828C3 - Kontinuierlich arbeitende Zentrifuge, insbes. Zuckerzentrifuge

Info

Publication number: DE2025828C3
Application number: DE2025828A
Authority: DE
Inventors: Bernhard 4048 Grevenbroich Fiedler
Original assignee: Maschinenfabrik Buckau R Wolf AG
Current assignee: Krupp Industrietechnik Werk Buckau Wolf
Priority date: 1970-05-27
Filing date: 1970-05-27
Publication date: 1980-07-10
Also published as: DE2025828A1; US3730769A; FR2097793A5; DE2025828B2

Description

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge, insbesondere Zuckerzentrifuge, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Kontinuierlich arbeitende Zentrifugen werden wegen der sehr starken Kristallbeschädigung nur dann eingesetzt, wenn das Kristallisat nach der Schleuderarbeit wieder aufgelöst bzw. eingemaischt wird. Insbesondere die nicht verkäuflichen Nachprodukte, Mittelprodukte (B-Zucker) und Affinaden werden in Wasser, verdünnten Säften od. dgl. aufgelöst und wieder neu verkocht. Hierzu sind Fördereinrichtungen und Auflösegefäße oder Maischbehälter erforderlich.

Sowohl die Mittelprodukte als auch die Affinaden neigen besonders beim Ausschleudern aus der Schleudertrommel infolge der hohen Austrittsgeschwindigkeiten und dem an den Kristallen haftenden Restfilni von Sirup zu Anbackungen und Knotenbildungen. Die mit hoher Geschwindigkeit auf die Wand des Zentrifugengehäuses aufprallenden Kristalle backen an der Wand fest und bauen sich auf. Dadurch verstopft das Ausfallgehäuse und macht eine immer wiederkehrende und zeitraubende Reinigung der Zentrifuge erforderlich, wodurch die Produktion unterbrochen wird. Ein kontinuierlicher Betrieb ist dann nicht mehr aufrechtzuerhalten.

Es ist bekannt, in das Ausfallgehäuse der Zentrifuge elastische Prallflächen oder flexible Dämpfungsglieder einzubauen (deutsche Patentschrift 12 85 410) Auch ist es bekannt, den Ablaufkegel für die abströmende Flüssigkeit (deutsche Patentschrift 11 52 963) mit einem Auffangring zu umgeben. Alle diese bekannten Einrichtungen konnte eine Knotenbildung der Krstalle nicht verhindern.

Beim Auflösen der Kristalle zu einer Kläre sind die Knoten sehr nachteilig, weil sie sich nur sehr schwer wieder auflösen lassen. Die Zeit zum Auflösen wird dadurch wesentlich verlängert. Auch das Einmaischen der Kristalle zu einer Magma (künstliche Füllmasse) wird durch die Kristallknoten erschwert. Nicht aufgelöste Knoten verursachen bei der Weiterverarbeitung der Magma, und insbesondere bei der automatischen Dosierung, große Schwierigkeiten. Auch sind Qualitätsunterschiede der Kristalle nicht zu vermeiden.

Bei einer weiterhin bekannten Zentrifuge (US-PS 28 83 045) erfolgt das Auflösen und Einmaischen der abgetrennten Kristalle direkt nach deren Abwurf von der Schleudertrommel und unter kontinuierlichem Zuführen von Flüssigkeit in das Auffanggehäuse. Nachteilig hierbei ist, daß die abgetrennten Kristalle nach dem Verlassen der Schleudertrommel mit hoher Geschwindigkeit auf die Innenwand des Auffanggehäuses geschleudert werden und dort anbacken.

Es sind auch schon Bestrebungen bekanntgeworden, die Bildung von Anbackungen und Knoten durch das Auffangen der abgeschleuderten Kristalle auf einen von Flüssigkeit beaufschlagten konkav gekrümmten Auffangring zu unterbinden. Bei einer solchen Zentrifuge (französische Patentschrift 13 79 054), von der die Erfindung ausgeht, ist wegen der r.iii hoher Geschwindigkeit aus der Schleudertrommel austretenden Luftströmung und infolge der flachen Ausbildung des rotierenden Auffangringes nicht gewährleistet, daß sich eine zur Verhinderung der Knotenbildung ausreichende Flüssigkeitsschichi bildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Knotenbildung beim Ausschleudern von Kristallen aus kontinuierlich arbeitenden Zentrifugen restlos zu verhindern.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches I enthaltenen Merkmale gelöst.

Durch diese Maßnahmen werden die Kristalle an der Oberfläche des Flüssigkeitsringes aufgefangen und mit in Rotation versetzt. Sie gelangen somit nicht mehr an eine die Knotenbildung fördernde Prallwand. Gleichzeitig werden die Kristalle innerhalb des Flüssigkeitsringes aufgelöst, wenn dieser aus Wasser oder verdünnten Säften besteht, bzw. die Kristalle werden eingemaischt, wenn der Flüssigkeitsring aus einer übersättigten Lösung besteht. Diese Füllmassen können dann ohne Schwierigkeiten und mit einfachsten Mitteln (Leitung mit Pumpe) aus dem Auffangring zu den Kochstationen oder Weiterverarbeitungseinrichtungen gefördert werden. Besondere Auflösegefäße oder Maischbehälter entfallen außerdem.

Ein in einer Zentrifuge rotierender Flüssigkeitsring zum Einmaischen der Kristalle ist bekannt (deutsche Auslegeschrift 14 82 717). Dieser Flüssigkeitsring rotiert mit der Schleudertrommel um und hat folglich die

gleiche hoho Geschwindigkeit wie die Trommel. Damit unterliegt der Flüssigkeitsring einer hohen Zentrifugalkraft, die ein gutes Einmaischen der Kristalle wegen der unterschiedlichen spezifischen Gewichte von Sirup und Kristallen erschwert. Es besteht vielmehr die Gefahr einer Trennung (Sedimentation) von Kristallen und Sirup.

Der erfindungsgemäße Flüssigkeitsring rotiert dagegen in einem feststehenden Auffangring, wobei die Rotation der Flüssigkeit hauptsächlich durch die vom Ausfallflansch der Schleudertrommel erzeugte Luftreibung erfolgt. Durch mehr oder weniger tiefes Eintauchen des Flansches in den Auffangring kann die Rotation der Flüssigkeit beeinflußt werden. Dieser mit geringer Geschwindigkeit rotierende Flüssigkeitsring ermöglicht sowohl das Auflösen als auch das Einmaischen der Kristalle.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfind-mg ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeig'.

Fig. 1 einen Schnitt gemäß Linie-4-ßin Fig. 2,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Schleudertrommel,

F i g. 3 einen Schnitt gemäß Linie C-D in Γ i g. 2 mit verlängertem Ausfallflansch,

F i g. 4 einen Schnitt gemäß Linie C-D in F i g. 2 mit Anordnung von Zusatzdüsen,

Fig. 5 einen Schnitt gemäß Linie C-D in Fig. 2 mit rotierender Flüssigkeitskammer.

Die sich nach oben erweiternde konische Schleudertrommel 1 weist am oberen Ende einen Ausfallflansch 2 auf, der in die als Ringschlitz 5 ausgebildete offene Seite einer feststehenden Auffangrinne 4 mündet. Der Ringschlitz ist von parallel verlaufenden Fangscheiben 7 und 8 begrenzt, wobei die Fangscheiben die Begrenzungskanten des Ringschlilzes nach innen und außen überragen. Insbesondere die in die Auffangrinne 4 hineinragenden Kanten der Fangscheiben 7 und 8 sollen verhindern, daß der in der Auffangrinne rotierende Flüssigkeitsring 6 durch den Ringschlitz 5 austreten kann. Infolge der hohen Umdrehungszahl der Schleudertrommel erzeugt der Ausfallflansch 2 innerhalb der Auffangrinne 4 eine Turbulenz und setzt damil den Flüssigkeitsring 6 in eine Rotationsbewegung. Diese Rotationsbewegung des Flüssigkeitsringes 6 ist infolge der Wandreibung an der Innenwand der Auffangrinne 4 geringer als die Umfangsgeschwindigkeit des Ausfall flansches 2.

Die zur Erzeugung des rotierenden Flüssigkeitsringes 6 erforderliche Flüssigkeit kann auf verschiedene Weise

der Auffangrinne 4 zugeführt werden. So zeigt Fig. 2 mehrere Zufuhrstutzen 9 bis 11, die am äußeren Umfang der Auffangrinne 4 tangential angeordnet und an nicht dargestellte Leitungen zum Zuführen der Flüssigkeil angeschlossen sind. Fig.4 zeigt Zusatzdüsen 13, aie unterhalb der Abdeckplatte 3 an einer Ringleitung 14 angeschlossen sind. Der Flüssigkeitsstrahl 18 isi hier auf die Innenwand der Schleudertrommel gerichtet. Dilgleiche Wirkung wird erzielt, wenn die Zusatzdüsen 13 oberhalb der Abdeckplatte 3 angeordnet sind und die Flüssigkeilsstrahlen 18 direkt in den Ringschliiz 5 gerichtet werden. Die Zusatzdüsen 13 können allein für sich oder aber in Verbindung mit den Zufuhrstutzen 9 bis 11 angeordnet sein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt F i g. 5. Hier ist an der unteren Seite des Ausfallflansches 2 eine mitroiierende Flüssigkeitskammer 15 befestigt, in die über eine feststehende Leitung 17 die Flüssigkeit zur Bildung dis Flüssigkeitsringes 6 aufgegeben wird. Die in die Kammer 15 eingeführte Flüssig·..-_-it fließt wegen der Rotation dieser Kammer an der äußere.ι Kammerwand 19 nach oben und gelangt über Bohrungen 16 im Ausfallflansch 2 in den Ringschlitz 5 und damn in die Auffangrinne 4. Die Flüssigkeitskammer 15 kann für sich r'lein oder gemeinsam mit den Stutzen 9 bis 11 verwendet werden.

Der über das Innere der Schleudertrommel 1 aufsteigende ausgeschleuderte Zucker wird durch den Ringspalt 20 ausgetragen und gelangt über den Ausfallflansch 2 in das Innere der Auffangrinne 4 und wird dabei von dem rotierenden Flüssigkeitsring 6 aufgefangen. Hierbei wird der Zucker aufgelöst oder eingemaischt. Die so erzeugte Magma oder Kläre gelangt dann über den Austrittsstutzen 12 in ein nicht dargestelltes Leitungssystem zur weiteren Verarbeitung. Der Austrittsstutzen 12 kann oberhalb der Mittelachse der Auffangrinne 4 angeordnet sein, so daß hierdurch nur vollkommen aufgelöste Krisulle als Flüssigkeit ausgetragen werden (Überlauf). Durch Drosselorgane in den dem Stutzen 12 nachgeschalteten Leitungen kann der Magma- bzw. Kläreabzug beeinflußt werden.

Der Ausfallflansch 2 kann entsprechend den Fig. 3 bis 5 mehr oder weniger tief in die Auffanprinne 4 hineinragen und damit die Rotationsbewegung beeinflussen.

Zur Dichteregelung der Kläre kann ein Teil der abgezogenen Flüssigkeit wieder in die Auffangrinne 4 zurückgeführt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kontinuierlich arbeitende Zentrifuge, insbesondere Zuckerzentrifuge, mit einem den Ausfallflansch der Schleudertrommel konzentrisch umgebenden, konkav gekrümmten Auffangring, dem Einrichtungen zum kontinuierlichen Zuführen von Flüssigkeit zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangring von einer gehäusefesten rohrförmigen Rinne (4) gebildet ist, die mit einem Austrittsstutzen (12) für die Flüssigkeit versehen ist und in deren nach innen offene Seite (5) der Ausfallflansch (2) der Schleudertrommel (1) hineinragt.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Auffangrinne (4) eine Leitung zum Rückführen der angereicherten Flüssigkeit vorgesehen ist.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungskanten der Rinnenöffnung (5) Fangscheiben (7,8) aufweisen.

4. Zentrifuge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangscheiben (7, 8) parallel zueinander und zu den Flächen des Ausfallflansches (2) verlaufen.

5. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufgeben der frischen Flüssigkeit die Rinne (4) mit einem oder mehreren Zufuhrstutzen (9,10,11) versehen ist.

6. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, da" zum Aufgeben von frischer Flüssigkeit im Rereich des Ausfaüflansches (2) eine oder mehrere Düsen (1?* vorgesehen sind.

7. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei lotrechter Trommelachse zum Aufgeben von frischer Flüssigkeit unterhalb des Ausfallflansches (2) eine mit der Schleudertrommel (1) rotierende ringförmige Flüssigkeitskammer (15) angeordnet ist, von der !.n Ausfallflansch (2) vorgesehene axial gerichtete Bohrungen (16) ausgehen, wobei der Flüssigkei;.·,-kammer (15) eine feststehende Zuführleitung (17) zugeordnet ist.