DE2029261C2 - Diskontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge - Google Patents
Diskontinuierlich arbeitende ZuckerzentrifugeInfo
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B7/00—Elements of centrifuges
- B04B7/08—Rotary bowls
- B04B7/12—Inserts, e.g. armouring plates
- B04B7/16—Sieves or filters
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine diskontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge mit einem Trommelmantel, der- iim
Bereich von Boden und Deckel wenige Ablauföffnung^ für den Sirup aufweist und uif der" .inenseite mit eimern
grobmaschigen Untertegsiet für ein feinmaschiges Decksieb versehen ist
Derartige Zentrifugen dienen beispielsweise ixm
Ausschleudern von Weißzucker mit erhöhtem Faslungsvermögen in der Zentrifuge bei gleichbleibendem
Schwungmoment Um eine besonders gute Füll- und Trenntechnik zu gewährleisten, ist der Trommelmamiel
nur gering perforiert, wobei die wenigen Löcher für den
Abfluß des Sirups in spannungsarme Zonen im Bereich von Deckel und Boden des Trommelmantels vertegt
lind (deutsche Auslegeschrift 12 08 694). Demzufolge kann der Trommelmantel zwischen den spannungs armen
Zonen (etwa 90% seiner Höhe) um etwa 40% in »einer Wandstärke schwächer ausgebildet werden.
Hierdurch erhöht sich die Nennspannung im Trommdmantel
um etwa 30%. Gleichzeitig erhöht sich aber die Nennspannung im Decksieb um den gleichen Betrag.
Diese Decksiebe sind in der Regel feingelochte Metallbleche. Ihre Sieblöcher haben einen Durchmesser
von 0,5 mm bei einem Lochabstand von 1 mm.
Bei diesen Sieben kommt es aus trenntechnischen Gründen darauf an, daß der Abstand der Löcher so kl»,n
wie möglich ist, damit die freie Siebfläche möglichst groß und der Anströmweg möglichst klein ist
Diese Decksiebe werden in die Zentrifugentrommel mit mindestens einer Trennstelle eingelegt die an
Richtung der Trommelmantellinie liegt. Sie bilden also keinen geschlossenen zylinderförmigen Verband. S5ie
haben aber vielmehr im Betrieb durch die Belastung des
Zuckers oder eines anderen kristallinen oder amorphem Feststoffs vollkommenen Reibschluß mit dem Trommelmantel;
denn bei Zuckerzentrifugentrommeln betrllijjt nach dem Stande der Technik der Massendruck dies
Kristallhaufwerkes auf das Decksieb 17 bis 27 kp/citli2,
wodurch sich das Decksieb fest auf das Unterlegsieb legt und somit die absolute Dehnung des Trommelmiin-
tels mitmacht
Macht also das Decksieb die absolute Dehnung des Trommelmantels mit, so stellt sich im Decksieb eine
Nennspannung ein, die im Verhältnis zur Trommelspannung den Elastizitätsmodulen von Mantel- und Siebwerkstoff
direkt proportional ist Durch den periodischen Betrieb solcher Zentrifugen sind die Decksiebe
wie die Trommelmäntel einer Zugschwellbeldstung
ausgesetzt, wobei die Streckgrenze oder gar die
ίο Bruchgrenze der Werkstoffe in der Lebensdauer
solcher Maschinenteile nur eine untergeordnete Rolle spielen. Maßgeblich allein ist die Dauerfestigkeit bzw.
Zeitfestigkeit der betreffenden Werkstoffe. Dieser Werkstoffkennwert ist wesentlich geringer als die
Streckgrenze.
Es sind Decksiebe bekannt (USA.-Patentschrift 33 34 751 und deutsches Gebrauchsmuster 66 04 763),
bei denen die Ablauföffhungen in einer rhombischen Feldanordnung vorgesehen sind. Diese Siebperforation
weist kerbtechnisch gesehen die ungünstigste Feldbedingung überhaupt auf. Sie ist nur auf freien
Siebquerschnitt und kleine Anströmwege auf der Siebfläche ausgerichtet
Es sind fernerhin in diskontinuierlich arbeitenden Zentrifugen Decksiebe bekannt (USA.-Patentschriften
20 28 168 und 8 30 23Γ-), deren Ablauf öffnungen in einer
quadratischen Feldanordnung vorgesehen sind. Diese Feldanordnung ist gegenüber jeder rhombischen
Anordnung in bezug auf die Kerbspannung günstiger.
Jedoch liegt die Feidgüte in einem Gebiet in dem die maximalen Kerbspannungen an den Lochrändern noch
zu hoch sind.
Auch bei Zentrifugentrommeln ohne Decksiebe ist es bekannt die Ablauföffnungen in einem quadratischen
Feld anzuordnen. Bei diesen Trommeln ist die Nennspannung so gering, daß die Kerbspannung, auch
bei ungünstigster Feldanordnung der Ablauföffnungen, die Streckgrenze bei statischer bzw. die Dauerfestigkeit
bei dynamischer Betrachtung erheblicn unterschreitet.
Die Kerbwirkung und damit die Foldgüte kann hier
unberücksichtigt bleiben.
Durch die wesentlich höheren Tangentialspannungen im Sieb trat nunmehr bei Zentrifugen mit geringfügig
perforiertem Trommelmantel das Kerbverhalten der Siebe und insbesondere der Decksiebe in den Vordergrund.
Kerbtechnische Untersuchungen bei einem Decksieb mit der bisher bekannten rhombischen Feldteilung
ergaben einen Lochfaktor ιχκ von 3,6 und einen
Feldgütefaktor von 1,5. Die Stegschwächung betrug dabei 0,53. Erfahrungsgemäß darf im Zugschwellbereich
die Stegschwächung im Lochfeld nur 0,2 betragen, soll
das Feld dauerfest sein. Für Zeitfestigkeit genügt der Wert 0,4 für die Stegschwächung. Insgesamt ergab die
Kerbwirkung bei diesen Siebblechen mit rhombischer Feldteilung einen Faktor für die Erhöhung der
Nennspannung zur maximalen Kerbspannung β κ = 3 3-Wenn
sich früher in der stark perforierten, aber dickwandigen Trommel eine Tangentialspannung von
13 kp/mm2 einstellte, so bedeutete das eine Tangentialspannung bzw. Nennspannung im Sieb von 6,2 kp/mm2
und mit dem Kerbwirkungsfaktor von 3,3 eine maximale
Kerbspanriung an den Sieblöchern von 20,5 kp/mm2,
Diese Verhältnisse wurden bei den bisherigen Trom* mein mit ausreichender Sicherheit auch über einen
längeren Zeitraum ertragen.
Heute aber tragen die eingangs erwähnten unperfo* rierten Trommeln eine Nennspannung von 17 kp/mm2,
die Siebe demzufolge eine Spannung von 8,1 kp/mm2
und unterliegen in der bekannten rhombischen Feldteilung einer maximalen Kerbspannung von 26,7 kp/mm2.
Diese letzte Spannung liegt bereits über der Streckgrenze. Dauerfestigkeit oder auch nur Zeitfestigkeit
ist damit nicht mehr gegeben. Dies ist der Grund
dafür, daß die bisher bewährten Decksiebe in den eingangs erwähnten Zentrifugen nicht mehr genügten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Decksieb zu schaffen, das mindestens eine Kampagne
ohne Beschädigung durchsteht, wobei die Siebperforation
ein kerbtechnisch günstigeres Verhalten zeigt, ohne den freien Siebquerschnitt nennenswert zu verändern,
also trenntechnisch gleichwertig bleibt
Diese Aufgabe wird erfmdungsgemäß dadurch gelöst,
daß bei an sich bekannter Anordnung der kreisrunden Sieblöcher des Decksiebes in einem rechteckig geteilten
Feld die Lochabstände der Sieblöcher in Umfangsrichtung
der Trommel kleiner sind als die Lochabstände in Richtung der Mantellinie der Trommel, und zwar derart,
daß das Verhältnis von Lochdurchmesser zu Lochabstand in Umfangsrichtung der Trommel ca. 0,6 und das
Produkt aus diesem Verhältnis und dem Verhäixnis der
Lochabstände in Umfangsrichtung zu den Lochabständen in Richtung der Mantellinie der Trommel kleiner als
0,4 ist
Mit dieser Anordnung der Sieblöcher wird die Feldanordnung günstiger, und damit werden die
Kerbverhältnisse gegenüber der bekannten quadratischen Feldteilung bei gleichbleibenden maximalen
Anströmwegen wesentlich besser, d. h. die Kerbspannungen und die Stegschwächung haben ein Minimum.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Die Zeichnung zeigt einen Ausschnitt aus einem Decksieb mit der erfindungsgemäßen Feldteilung.
Das Decksieb 1 ist mit Sieblöchern 2 versehen, die in einem rechteckig geteilten Feld angeordnet sind. Die
rechteckige Feldteilung ist im Ausführungsbeispiel so vorgesehen, daß die Lochabstände tu in Umfangsrichtung
der Zentrifugentrommel kleiner sind als die Lochabstämde /, in Richtung der Mantellinie der
ZentrifugentrommeL Mit d ist der Durchmesser der
Sieblöcher 2 und mit A der maximale Anströmweg des Ablaufes bezeichnet
Zur Verdeutlichung der Erfindung sei ein Ausführungsbeispiel mit folgenden Werten angenommen:
Locbdurchmesser d => 0,55 mm
Lochabstand tu = 03 mm
Lochabstand t, = 13 mm
Lochabstand tu = 03 mm
Lochabstand t, = 13 mm
Mit diesen Wertet sind die Bedingungen erfüllt, daß
(μ=0β mm kleiner ist als U= 1,5 mm und daß das mit o„
bezeichnete Verhältnis
s ä _ 0,55
also etwa 0,6 ist
Das Verhältnis von — wird mit τ bezeichnet und
ίο i„
ist im Ausführungsbeispiel
0,9
1,5
1,5
= 0,6.
Das Produkt von <5„ · τ (0,61 · 0,6=0,366) ist kleiner
als 0,4. Dieses Produkt wird auch als Stegschwächung
bezeichnet
Die maximalen Anströmwege betragen auf Grund der vorstehend genannten Werte 0,6 nun.
Ein Sieb mit den vorstehend genannten Werten weist einen freien Siebquerschnitt von 17,6% auf. Die
Kerbverhältnisse werden aber wegen der günstigen Feldanordnung wesentlich besser. Der Lcchfaktor χχ.
wird 1,70, die Feldgüte 13 und die Gesamtkerbwirkung
nur 1,63 bei einer Stegschwächung von 0,366.
Die entsprechenden Werte einer rhombischen Teilung bei gleichem Bohrungsdurchmesser und gleichem
Anströmweg ist der Tabelle zu entnehmen. Diese Tabelle zeigt, daß die maximale Kerbspannung im
Decksieb bei einer rhombischen Feldteilung 20,5 kp/mm2 beträgt.
Würde man von dieser Kerbspannung ausgehen, so könnte man bei Anwendung der erfindungsgemäßen
Maßnahme die Nennspannung der Trommel auf 26,7 kp/mm2 und die des Decksiebes auf 17 kp/mm2
erhöhen, ohne damit das Decksieb im Dauerbetrieb zu zerstören. Da die Nennspannung bei den eingangs
erwähnten Zentrifugentrommeln aber nur 17 kp/mm2
beträgt erhöht sich bei einem Decksieb mit gemäß der Erfindung rechteckig geteiltem Lochfeld die Nennspannung
im Sieb nur auf 8,1 kp/mm2. Zufolge der geringeren maximalen Kerbwirkung von 1,63 beträgt
die maximale Kerbspannung im Sieb jetzt nur noch 13,2 kp/mm2. Aus dieser Gegenüberstellung ist zu
ersehen, daß Decksiebe mit den erfindungsgemäßen Merkmalen wesentlich höher beiastet werden können
als bisher. Das hat wiederum zur Folge, daß solche Decksiebe auch in Zentrifugentrommeln einsetzbar
sind, die sogar aus Kunststoff mit einem wesentlich kleineren Elastizitätsmodul bestehen. Decksiebe mit den
Erfindungsmerkmalen könnten sogar aus Kunststoff gefsrtigt sein, obv/ohl Kunststoffe eine erheblich
geringere Nennspannung ertragen als Metallsiebe.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Diskontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge mit einem Trommelmantel, der im Bereich \on
Boden und Deckel wenige Ablauföffnungen für den Sirup aufweist und auf der Innenseite mit einem
grobmaschigen Unterlegsieb für ein feingelochtes
Decksieb versehen ist, dadurch gekeranzeichnet,
daß bei an sich bekannter Anordnung der kreisrunden Sieblöcher (2) des Decksiebes (U) in
einem rechteckig geteilten Feld die Lochabstärtde (tu) der Sieblöcher in Umfangsrichtung der Tromiiael
kleiner sind als die Lochabstände (t,)'m Richtung der
Mantellinie der Trommel, und zwar derart, daß das Verhältnis (3H^von Lochdurchmesser (d) tm Lochabstand
in Umfangsrichtung der Trommel ca. 0,6 und das Produkt aus diesem Verhältnis und
<3«m Verhältnis (rider Lochabstände in Umfangsrichtung
zu den Lochabständen in Richtung der Mantellinie der Trommel kleiner als 0,4 ist
2. Decksieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximalen Anströmwege (A) des
Ablaufes im Feld kleiner als 1 mm sind.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2029261A DE2029261C2 (de) | 1970-06-13 | 1970-06-13 | Diskontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2029261A DE2029261C2 (de) | 1970-06-13 | 1970-06-13 | Diskontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2029261A1 DE2029261A1 (de) | 1971-08-26 |
DE2029261C2 true DE2029261C2 (de) | 1979-06-28 |
Family
ID=5773894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2029261A Expired DE2029261C2 (de) | 1970-06-13 | 1970-06-13 | Diskontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge |
Country Status (3)
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---|---|
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DE (1) | DE2029261C2 (de) |
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS63191315A (ja) * | 1987-02-04 | 1988-08-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | 磁気記録媒体 |
-
1970
- 1970-06-13 DE DE2029261A patent/DE2029261C2/de not_active Expired
-
1971
- 1971-06-02 FR FR7119891A patent/FR2104758B1/fr not_active Expired
- 1971-06-14 US US00152778A patent/US3730768A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2104758A1 (de) | 1972-04-21 |
FR2104758B1 (de) | 1977-03-18 |
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US3730768A (en) | 1973-05-01 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BUCKAU-WALTHER AG, 4048 GREVENBROICH, DE |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FRIED. KRUPP GMBH, 4300 ESSEN, DE |
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