DE2207663A1

DE2207663A1 - Kontinuierlich arbeitende zuckerzentrifuge

Info

Publication number: DE2207663A1
Application number: DE2207663A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Hillebrand; Helmut Schaper
Original assignee: BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Current assignee: BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Priority date: 1972-02-18
Filing date: 1972-02-18
Publication date: 1973-08-30
Also published as: ZA724255B; DE2207663C3; IT962359B; BE797204A; FR2175554A1; DE2207663B2; JPS4890055A; AU448889B2; GB1363025A; JPS5019790B2; BR7204891D0; US3837913A; FR2175554B1; AU4384672A

Description

BRAUNSCfWEIGISCHE -MÄSCHINERBAÜÄHSTAX/T

33 Braunschweig
Am Alten Bahnhof 5

Kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge

Di· Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge* deren konischer Siebkern um eine letrechte Achse rotiert und die eine FülJUeasBeasuführeiR» richtung aufweist, die aus einaiv koaxial zur Drehachse des Siebkorbee angeordneten Ein&aufrohr einem an der Nabe des Siebkorbes angeordnetem Verteilertopf und einer Besehleunigungsglocke besteht.

Die iuftihrung der Füllmasse su kontinuierlich arbeitenden Zentrifugen ist bisher noch nicht befriedigend gelöst worden· Bisher ist es üblich, den aus einem Regulierschieber sur Dosierung ä%m Füllmaesesul&ufes austretenden Füllmasse-Strahl freifließend durch ein Einlaufrohr su führen* Dabei

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könnt es jedoch oft zum Abreißen dee Füllmasseetrahlee. Es kann auch geschehen, daß der Füllmasse·trahl mit dem Einlaufrohr in Berührung kommt. Die Füllnasse haftet dann an Einlaufrohr an und fließt wesentlich langsamer als in einem freien Strahl ab. Das Einlaufrohr ist dann sehr rasch mit Füllmasse angefüllt und lauft über.

Der rotierende Siebkorb kontinuierlich arbeitender Zentrifugen wirkt wie ein Lüfter« Das hat sur Folge, daß der frei fliesende Fül!massestrahl im Einlaufrohr von einem intensiven Luftstrom umspült wird» der aus der Außenatmosphäre angesaugt wird. Dadurch wird die Füllmasse gekühlt und ihre Viskosität gesteigert.

Sin befriedigender Lauf kontinuierlich arbeitender Zentrifugen ist davon abhängig, daß die sugeführte Füllmasse gleichmäßig verteilt auf den Siebkorb übergeben wird. Je höher aber die Viskosität der Füllmasse 1st, um so schwieriger wird diese gleichmäßige Verteilung. Je kühler die Füllmasse auf den Siebkorb gelangt, um so schlechter wird die Trennwirkung, denn infolge der Steigerung der Viskosität der Melasse reicht die Schleuderkraft nicht mehr aus,

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um den an den Zuckerkristallen haftenden Melassefilm abzuschleudern *

Endproduktfüllmaseen haben im allgemeinen eine sehr hohe Viskosität. In einigen Ländern ist die Viskosität der Endproduktfüllmaesen aufgrund länderspeKiflecher Eigenschaften des verarbeiteten Zuckerrohres extrem hoch. Beim Verarbeiten solcher Endproduktfül!massen ist ein gleichmäßiger FuI!massezulauf und eine gleichmäßige Füllmasseverteilung mit den bekannten Füllmaesesufuhreinrichtungen nicht mehr ersielbar· Es kommt bei solchen Füllmassen häufig vor, daß der FtiHmasaestrahl abreißt. Xm Verteilertopf befinden sich dann einzelne rüllmasseklumpen, die aus dem Verteilertopf herausgeschleudert werden und ohne wesentliche Beschleunigung aus der Beschleunigung*- glocke in den Siebkorb gelangen. Solche Füllmassekluntpen bilden gefährliche Unwuchten, die sehr oft zum Abschalten der Zentrifuge swingen. Infolge der hohen Viskosität der Endproduktfül!massen ist die. gleichmäßige Verteilung im Verteilertopf, sowie dl« gleichmäfilge Verteilung la der Beschleunigungsglocke auch bei normalem Betrieb« d, h. also dann, wenn der Fülleassestrahl nicht abreist, in Frag« gestellt. Die Trennleistung 1st in der Regel

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unbefriedigend, und nan kommt aogut wie nie ohne Nachbearbeitung aus, um die Melassereste von der Oberfliehe der Suckerkristalle su entfernen.

Man hat bereite versucht, Oeckwaaaer von aueen her auf den elnflleSenden Püllmassestrahl aufsuspritsen. Da· Deekwasser benetite jedoch lediglich die Oberfllohe de· Füllmassestrahles, ohne eich mit der Füllmasse su vermischen und ohne deren Viskosität tu senken. Xs Verteilertopf und in der Beschleunigungsglooke wirkte sieh daa Deokwasser wie ein Schmiermittel aus. Die glelehmleige Verteilung unterblieb, weil die Füllmasse nicht »ehr von der Wand des Verteilertopfes und der Wand der Beschleunigungsglocke nltgenonmen wurde*

Man hat dann versucht Danpf oder Deckwasser in das Innere des Füllaassestrahles einsulelten. Su diesem Iweok wurde ein Rohr in Lotrichtung nittig durch den Fflllmassestrahl geführt und von oben her an eine Dampf- oder Deckwasserspeiseleltung angeschlossen. Beobachtet wurde» das dieses Rohr den FUllmasseetrahl sentrlert. Es trat seltener auf, dat der FQllmassestrahl abrls oder seitlich auswich und

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ait der Wand des Einlaufrohre« in Berührung kam. Dieae Zentrierung dea Füllmassestrahles war aber die einsige Verbeaaerung, die mit einem derartigen Rohr erreicht werden konnte, denn die erhoffte Vermischung des Deckwaaaer· oder Dampfea mit der Füllmasse blieb aua. Auch bei dieaer Zufuhr des Deckwassere trat der unerwünschte Schmiereffekt ein· Da« zentrale Rohr wirkte außerdem als Heizelement. Die Füllmasse wurde erwärmt. Gewisse Anteile des zuvor durch Kühlung auskristailieierten Zuckers wurden wieder gelöst. Spürbare Zuekerverlust« waren die Folge, denn der gelüste Zucker trat bein Schleudern in die Endmelasse über.

Der vorliegenden Erfindung liegt, ausgehend von den geschilderten Problemen, die Aufgabe zugrunde, die FuIl- »asseauführeinrichtung vor Zentrifugen der eingangs genannten Art so auszubilden, da0 auch Füllmassen mit sehr hoher Viskosität zuverlässig gleichmäßig verteilt auf den Siebkorb aufgegeben werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die einleitend erwähnte kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge erfindungsgestäe dadurch, daß das Einlauf rohr bis in das Innere

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des Verteilertopfas hineinragt, daß der Verteilertopf mit mehreren aufrechtstehenden Verteilerstiften ausgerüstet ist, die zwischen dem Einlaufrohr und der Seitenwand de· Verteilertopfe* verlaufen und deren obere Enden zwischen der Unterkante des Einlaufrohres und der Oberkante des Verteilertopfes angeordnet sind, daß das Einlaufrohr am oberen Ende trichterförmig erweitert und mit einen ringförmigen Rohr ausgerüstet ist, das an eine Deokwasserspelseleitung angeschlossen und auf der Ring-Innenseite gelocht ist, um radial zur Einlaufrohrmitte verlaufende Deckwaaserstrahlen auf den Füllmassestrahl lu richten und daß das Einlaufrohr wenigstens auf einem oberen Teil seiner LÄnge siebartig gelocht und mit einen Doppe!»ante1 ausgerüstet ist, welcher an eine Dampfspeiseleitung angeschlossen 1st.

Bei der Ausgestaltung von FUllmassesuführeinrichtungen von Suckersentrlfugen werden im allgemeinen Mitnehmer vermieden, weil man davon ausgeht, daß die mechanische Einwirkung dieser Mitnehmer Zuckerkristalle zerstört. Entgegen dieser verbreiteten Auffassung hat sich aber gezeigt, daß unerwünschter Kristallbruch bei Zuckerfüllmassen mit

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extrem hoher Viskosität nicht eintritt. Die aus dem Einlaufrohr auetretende Füllmasse steht beim Eintreten in den Verteilertopf relativ zu dessen Rotation still und wird zunächst von den Verteilerstiften erfaßt und infoige der Innewohnenden eigenen Trägheit und Viskosität gleichmäßig radial nach außen bewegt und gegen die Seitenwand des Verteilertopfes gedrückt. Zugleich tritt auch eine Beschleunigung in Drehrichtung ein. Wichtig für diesen Verteilvorgang ist, daß die Unterkante des Einlaufrohre« weit genug unterhalb der oberen Enden der Verteilerstifte liegt» Wenn sich die Unterkante des Einlaufrohres au nahe bei den oberen Enden der Verteilerstifte oder gar oberhalb der oberen Enden befindet, dann können die Verteilerstifte die Füllmasse nicht erfassen und gegen dl· Wand des Verteilertopfes drücken. Die Füllmasse wird dann lediglich umgelenkt und es treten die eingangs bereits erwähnten Nachtelle wieder auf.

Mit Hilfe der Verteilerstifte gelingt es erstmals In einer Füllnassecttfuhreinrlchtung einer kontinuierlich arbeitenden Zuckerzentrifuge aus hochviskoser Endproduktfüllnasse, aus Deckwasser sowie gegebenenfalls Dampf bsw. Kondensat ein

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homogenes Geraisch zu erzeugen. Das Einmischen des Dampfes hat eine kurzfristige Temperaturerhöhung der Füllmasse zur Folge. Dadurch sinkt die Viskosität und die Melasse wird dünnflüssiger, so daß die Füllmasse besser verteilt werden kann und in der Zentrifuge ein besseres Fließverhalten zeigt. Die verringerte Viskosität der Melasse erleichtert auch die Trennung. Es ist lediglich darauf zu achten, daß die durch den Dampf zugefOhrte wärmemenge und Wärmeeinwirkzeit begrenzt werden, damit zwar die gewünschte Viakositätsverminderung erreicht, ein Lösen von Euckerkristallen jedoch vermieden wird. Das zugleich mit der Viskositlltssenkung der Füllmasse zugeführte und Innig mit der Füllmasse vermischte Deckwasser hat auf dem Wege aus dem Verteilertopf bis auf den Siebkorb Zelt, auf die Melasse einzuwirken und die Melasse fließfähiger zu machen. Versuche haben gezeigt, daß mit der erfindungsgemXS ausgebildeten Zuckerzentrifuge auch aus Endproduktfüllxnassen ohne ein Nachschleudern Zucker von hoher Qualität erzeugt werden kann.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge wird auf den Füllmasaestrahl, der Im freien Fall durch das Einlaufrohr fließt, von außen her eine dosierte Menge Deckwasser

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aufgesprüht. Im Normalfall wäre dieses Vorgehen mit er-* heblichen Nachteilen verbunden, weil sich das Deckwasser mit hochviekoser Füllmasse nicht mischt und im Verteilertopf und der Beschleunigungsglocke als Schmiermittel wirkt. Die Erfindung nutzt aber gerade diese im Normalfall nachteilige Schmiermittelwirkung des Deckwassers aus, um das bekannte und bisher unvermeidbare Überlaufen des Einlaufrohres zu vermeiden. Wenn der Füllmassestrahl bei der erfindungsgemKfi ausgebildeten Zentrifuge das Einlaufrohr berührt, dann löst er sich infolge der erwähnten Schmiermittelwirkung sehr leicht und schnell wieder von der Rohroberfläche ab, ohne daß ein Füllmaasestau entsteht.

Xm oberen Bereich des Einlaufrohres wird awisohen dem äußeren Doppelmantel und dem Einlaufrohr ein Dampfmantel gebildet, aus dem heraus durch die Löcher im Einlaufrohr Dampf in den Baum zwischen den Füllmassestrahl und dem Einlaufrohr austritt. Der Dampf umspült den Füllmassestrahl von auten und wird infolge der Lüfterwirkung des Siebkorbes mit dem Füllmassestrahl nach unten in den Verteilertopf gesaugt, wo er von den Verteilerstiften mit der

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Füllmasse vermischt wird. Der im oberen Bereich de« Einlauf rohre« ausgestoßen« Dampf verhindert aber zugleich, daß kalte Außenluft angesaugt wird. Er verhindert damit die bisher unvermeidliche Abkühlung des freifließenden Ftillmassestrahlee im Einlaufrohr. Eine weitere Wirkung des in das Einlaufrohr eingeblasenen Dampfes besteht darin, daß die Außenoberfläche des Füllmassestrahles zumindest gering erwärmt wird und eine geringere Viskosität aufweist als 1» Normalfall. Wenn das Einlaufrohr aus metallischen Werkstoff besteht, dann wird es auf seiner gesamten Länge durch dan Dampfmantel aufgeheist. Tritt der Füllmassestrahl mit der heißen Oberfläche des Einlaufrohres in Berührung, dann sorgt auch die hohe Temperatur des Einlaufrohres dafür, daß er sich schnell wieder löst, ohne daß ein Füllmasseetau entsteht.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge addieren sich drei Wirkungen, und «war die Schmiermlttelwlrkung des am oberen Ende des Einlaufrohres auf den Füllmasseetrahl aufgesprühten Deckwassers, die viskoeltätseenkende Wirkung des Dampfes, der den Füllmassestrahl umspült und die Viskositätssenkende Wirkung des durch den Dampf aufgeheisten Einlaufrohres· Das Ergebnis dieser Summenwirkung

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besteht darin, daß Zuckerfüllmasaen höchster Viskosität gleichmäßig in die Zentrifuge eingespeist werden können, Berührungen zwischen dem Füllmasseatrahl und dem Einlaufrohr sind bei der erfindungsgemSß ausgebildeten 3entrifuge unbeachtlich, weil sich der Füllmassestrahl augenblicklich wieder von dem Einlaufrohr löst.

Ut& ein Abkühlen der Füllmasse zu vermeiden, ist es vorteilhaft, die erfindungsgemäß ausgebildete Zentrifuge so weiterzubilden, daß der Innenrauin der Besehleunigungsglocke an der Durchtrittsstelle des Einlaufrohres weltgehend gegen das Eintreten von Außenluft abgedichtet ist. Um die gewünschte Wirkung zu erzielen, reicht es aus, wenn in einem geringen axialen Abstand von der Unterseite des Bodens der Beschleunigungsglocke eine Ringscheibe auf dem Einlaufrohr angeordnet wird, so daß zwischen dieser Scheibe und der Beschleunigungsglocke nur ein wenig Millimeter groBer Spalt verbleibt. Zwischen der Beschleunigungsglocke und dem Einlaufrohr kann dann ein relativ großer radialer Spielraum freigelassen werden. Der Luftstrom, der dann durch den engen Ringspalt in das Innere der Beschleunigungeglocke eintritt, wird stark gedrosselt und zusätzlich von dent Einlaufrohr erwärmt.

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Die Vorteile der erfindungsgemäe ausgebildeten Zentrifuge treten besondere beim Verarbeiten hochviskoser Endprodukt» fUllmassen in Erscheinung, denn solche Füllmassen können erstmals mit befriedigender Leistung und befriedigender Trennwirkung abgeschleudert werden. Aber auch beim Verarbeiten anderer Zuckerfüllmassen treten erhebliche Betriebsverbesserungen auf. Je nach Qualität der Füllmasse kann dabei gegebenenfalls auf das Aufsprühen von Deckwasser oder das Einblasen von Dampf versichtet werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge 1st die Unterkante des Einlaufrohres in unterschiedliche Abstände vom Boden des Verteilertopfes einstellbar. Diese Einstellbarkelt ist wichtig, um die Zentrifuge unterschiedlichen Füllnassequalitäten anzupassen*

Ein Ausführungsbeispiel der erflndungsgemäe ausgebildeten Zentrifuge ist in der Zeichnung dargestellt.

Die Figur zeigt das Ausführungsbeiepiel der erfindungsge- mäß ausgebildeten Zentrifuge in einer Axialschnittansicht.

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Aus einem Regulierschieber 1 fällt Zuckerfüllmaese in einem freifließenden FÜllmassestrahl 2 unter Schwerkrafteinfluß nach unten. In einem Abstand unterhalb de« RegulierSchiebers befindet sich das trichterförmig erweiterte obere Ende 3 eines Einlaufrohres 4. Ein ringförmiges Rohr 5, das an eine Deckwasserspeiseleitung 6 angeschlossen ist und auf der Ringinnenseite Löcher 7 aufweist, bildet den oberen Abschluß des trichterförmig erweiterten Endes 3. Aue den Löchern 7 treten radial zur Einlaufrohrmitte gerichtet® Deckwasserstrahlen β aus, die auf die Auflenoberflache des FUllmassestrahles 2 auftreffen«

In dem Bereich, der unmittelbar unterhalb des trichterförmig erweiterten Endes 3 liegt, ist das Einlaufrohr mit Löchern 9 und einem äußeren Doppelmantel IO ausgerüstet. Der «wischen dem äußeren Doppelraantel IO und dem Einlaufrohr 4 befindliche ringförmige Hohlraum 11 ist an ein« Dampfspeiseleitung 12a angeschlossen und bildet einen Dampfmantel. Aus den Sieblöchern 9 treten Dampfstrahlen aus, die den FÜllmassestrahl 2 von außen umspülen und einen Dampfmantel um den Füllmassestrahl bilden.

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Das Einlaufrohr 4 ragt bis tief In einen Verteilertopf 12 hinein. Dieser Verteilertopf 12 1st reit mehreren aufrechtstehenden Verteilerstiften 13 ausgerüstet. Es ist wichtig, daß diese Verteilerstifte 13 zwischen der Seitenwand des Verteilertopfes 12 und der Außenseite des Einlaufrohres 4 angeordnet sind, und es ist ferner wichtig, daß die Unterkante 14 des Einlaufrohres 4 in einem bestimmten Abstand vom Boden 15 des Verteilertopfes 12, Insbesondere unterhalb der oberen Enden der Verteilerstifte 13 verlauft. Nur dann, wenn die Unterkante 14 tief genug unter den oberen Enden der Verteilerstifte 13 und nahe genug bei dem Boden 15 des Verteilertopfes 12 liegt, 1st gewährleistet, da6 die in das Innere des Verteilertopfes 12 einfließende Füllmasse von den Verteilerstiften 13 erfaßt, mit dem zugleich einfließenden Deckwasser und Dampf su einem homogenen Gemisch verarbeitet und gleichmäßig über die Seitenwand des Verteilertopfes ausgebreitet wird* Damit die Lage der Unterkante 14 des Einlaufrohres 4 wechselnden Füllmassequalitäten angepaßt werden kann, ist es vorteilhaft, wenn die Unterkante 14 höheneinstellbar ist.

Unter dem Einfluß von Deckwasser und Dampf sowie infolge

der Homogenisierung durch die Verteilerstifte 13 fließt

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die Füllmasse gleichmäßig verteilt aus dem Verteilertopf 12 in eine Beschleunigungsglocke 16, die den Verteiler» topf von außen umgibt und mit diesem über Stege 17 verbunden ist. Die Beschleunigungsglocke 16 erweitert sich von den Stegen 17 aus in Richtung nach unten. An ihrer
Unterkante 18 tritt die Füllmasse beschleunigt und
gleichmäßig über den Umfang verteilt aus und wird in die Aufgabezone 19 eines konischen Siebkorbee 20 abgegeben.

Beim Passleren des Siebkorbes 20 wird die Füllmasse abgeschleudert. Die Melasse tritt durch die Siebflachen des Siebkorbes aus, während der Zucker über die obere Kante des Korbes abgeworfen wird.

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Claims

Patentansprüche

1/ Kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge, deren konischer Siebkorb um eine lotrechte Achse rotiert und die eine Füllmassezuführeinrichtung aufweist, die aus einem koaxial zur Drehachse des Siebkorbes angeordneten Einlaufrohr einem an der Nabe des Siebkorbes angeordneten Verteilertopf und einer Beschleunigungsglocke besteht, dadurch gekennzeich net, daß das Einlaufrohr (4) bis in das Innere des Verteilertopfes (12) hineinragt, daß der Verteilertopf mit mehreren aufrechtstehenden Verteilerstiften (13) ausgerüstet ist, die zwischen dem Einlaufrohr und der Seitenwand des Verteilertopfes verlaufen und deren obere Enden zwischen der Unterkante (14) des Einlaufrohree und der Oberkante des Vorteilertopfes angeordnet sind, daß das Einlaufrohr am oberen Ende (3) trichterförmig erweitert und mit einem ringförmigen Rohr (5) ausgerüstet ist, das an eine Deckwasserspeiseleitung (δ) angeschlossen und auf der Ringinnenseite gelocht ist, um radial zur Einlaufrohrmitte verlaufende Deokwasserstrahlen (8) auf den Füllmassestrahl (2)

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zu richten und daß das Einlaufrohr wenigstens auf einem oberen Teil seiner Länge siebartig gelocht und mit einem Doppelmantel (10) ausgerüstet ist, welcher an eine Dampfspeiseleitung (12a) angeschlossen ist*
2. Zentrifuge nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet , daß der Innenraum der Beschleunigungsglocke (16) an der Durchtrittsstelle des Einlaufrohres (4) weitgehend gegen das Eintreten von Außenluft abgedichtet ist.
3. Sentrifuge nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , dafi die Unterkant· (14) des Binlaufrohres (4) in unterschiedliche Abstände vom Boden (15) des Verteilertopfes (12) einstellbar 1st.

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