DE2423319A1

DE2423319A1 - Zentrifuge mit einer vorrichtung zur beeinflussung der temperatur der schleuderfluessigkeit oder einer ihrer komponenten

Info

Publication number: DE2423319A1
Application number: DE2423319A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Hemfort; Werner Kohlstette; Gunthard Dipl Ing Pautsch
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1974-05-14
Filing date: 1974-05-14
Publication date: 1975-11-27
Also published as: BE825950A; CH600954A5; DK146920C; FR2270946A1; DE2423319C3; DD117994A5; GB1500622A; FR2270946B1; IT1032767B; DE2423319B2; DK146920B; DK204175A; US3981437A

Description

Zentrifuge mit einer Vorrichtung zur Beeinflussung der Temperatur der Schleuderflüssigkeit oder einer ihrer Komponenten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifuge mit einer Vorrichtung zur Beeinflussung der Temperatur der Schleuderflüssigkeit oder einer ihrer Komponenten, bestehend aus einem Einsatz, der in die Trommel eingesetzt wird und mit ihrem äußeren Mantel wenigstens einen Kanal bildet, der mit einem Zulauf und einem Ablauf für das Temperiermittel versehen und vom Trennraum der Trommel getrennt ist.

Eine solche Zentrifuge ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift Nr. 437 ^82 bekannt. Die Temperiervorrichtung ist dazu bestimmt, den von der Schleuderflüssigkeit getrennten und sich im peripheren Teil der Trommel ansammelnden Feststoffen mit niedrigem Schmelzpunkt Wärme zuzuführen, um sie fließfähig und kontinuierlich ableitbar zu machen.

In der pharmazeutischen Industrie ist es in vielen Fällen erforderlich, während des Zentrifugierens die Temperatur der auf einen bestimmten Wert eingestellten Flüssigkeit möglichst konstant zu halten. Das ist beispielsweise bei Humanblut der Fall, aus dessen Plasma bei verschiedenen Temperaturen bestimmte Proteine ausgefällt und abgeschleudert werden, die zur Bekämpfung bestimmter Krankheiten verwendet werden. Das gesammelte und auf einer niedrigen Temperatur zu haltende Blut wird auf die zur Gewinnung eines spezifischen Proteins erforderliche Temperatur eingestellt, die sich während des Zentrifugierens nur um Bruchteile eines Temperatürgrades ändern darf, wenn die betreffende Fraktion rein gewonnen werden soll. Da die Gewinnung der einzelnen Fraktionen bei relativ niedrigen Temperaturen erfolgt, muß verhindert werden, daß sich das Blut während des Zentrifugierens erwärmt.

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Bekanntlich, ist die Reibung eines rotierenden Körpers an der ihn umgebenden Luft in hohem Maße von seinem Durchmesser abhängig. Eine Trommel mittlerer Größe kann sich dabei auf Temperaturen bis etwa 80° C erwärmen. ¥egen der hohen Wärmeübergangszahl des Trommelmaterials überträgt sich die entwickelte Reibungswärme auf die Schleuderflüssigkeit, die sich umso höher erwärmt, je kleiner die Durchsatzleistung ist. Da Blutzentrifugen aber mit kleiner Leistung betrieben werden müssen, sind besondere Vorkehrungen erforderlich, um während des Zentrifugierens eine Erwärmung des Blutes zu vermeiden. Ohne solche Maßnahmen ist die Fraktionierung von Humanblut mittels Zentrifugen einfach nicht möglich.

Obwohl die aus der deutschen Patentschrift Nr. 437 ^82 bekannte Vorrichtung prinzipiell auch mit einer Kühlflüssigkeit beschickt werden kann, ist sie für Kühlflüssigkeiten mit niedrigem Verdampfungspunkt ungeeignet. Der Erwärmung des Trommelmantels selbst wird nicht entgegengewirkt, so daß das den Verdampfungspunkt überschreitende Kühlmittel in Dampfform in den Fänger austreten würde und nicht zurückgewonnen werden könnte, abgesehen davon, daß die Dämpfe auch eine gefährliche Verunreinigung der Luft im Arbeitsraum zur Folge haben können. Die bekannte Temperiervorrichtung hat außerdem den Nachteil, daß der Einsatz wegen fehlender Abstützung seiner Innenwand unter dem Druck der Trommelfüllung zusammengedrückt würde, wenn sich die Kanäle entleeren würden. Um ein solches Zusammendrücken zu vermeiden, sind der Zu- und Ablauf weit nach innen gezogen, so daß auch nach dem Sperren des Temperiermittels die Kanäle gefüllt bleiben. Dadurch wird gleichzeitig auch verhindert, daß sich das Temperiermittel mit der Schleuderflüssigkeit vermischen kann.

Andererseits haben Versuche gezeigt, daß die Erwärmung des Trommelmantels durch einen in dem die Trommel umgebenden Gestell angeordneten Kühlmantel praktisch nicht verhindert werden kann. Die Wärmeübergangs zahl der zwischen Trommel und Gestell befindlichen Luft ist so gering, daß eine außergewöhnlich tiefe Temperatur im Kühlmantel erzeugt werden müßte, um

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die entwickelte Wärme vom Trommelmantel ableiten zu können.

Der Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge so auszubilden, daß eine Erwärmung der Trommel während des Betriebes weitgehend verhindert wird und das Kühlmittel im Kreislauf gefahren werden kann. Sie ist gekennzeichnet durch einen an sich bekannten, in die Trommel einsetzbaren Einsatz, der sich an mehreren Stellen am Trommelmantel abstützt und mit diesem wenigstens einen Kanal für das Temperiermedium bildet, der gegenüber dem Trennraum der Trommel abgedichtet ist und von dessen Ende eine kalibrierte Bohrung auf einen die Trommel umgebenden, im Gestell angeordneten Kühlmantel gerichtet ist und der Ablauf des Kühlmittels über eine Fördereinrichtung mit dem Zulauf verbunden ist.

Es gibt auch Schleuderfltissigkeiten, die auf niedriger Temperatur gehalten werden, um der Vermehrung von Bakterien entgegenzuwirken. Zur Abtrennung der Bakterien werden auch solche Flüssigkeiten bei niedriger Temperatur und kleiner Durchsatzleistung zentrifugiert.

Der Erfindung liegt in zweiter Linie die Aufgabe zugrunde, die Temperiervorrichtung so auszubilden, daß sich der oder die Kühlkanäle beim Sperren der Kühlmittelzufuhr unter der Einwirkung der Fliehkraft selbsttätig entleeren und anschließend mit Heißdampf beschickt werden können. Auf diese Weise ist eine Abtötung der ausgeschleuderten Bakterien in der Trommel möglich, so daß Infektionen vermieden werden.

In weiterer Ausgestaltung ist die Zentrifuge gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die kalibrierte Bohrung am größten Abstand des oder der Temperierkanäle von der Drehachse liegt und der Zulauf von Kühlmittel auf Heißdampf umschaltbar ist. Da vor der Umschaltung auf Heißdampf der Schleudergutzulauf gesperrt werden muß, können die Ventile miteinander gekoppelt sein. Es kann auch zweckmäßig sein, während der Beschickung der Temperiervorrichtung mit Heißdampf den im Gestell angeordneten Kühlmantel abzuschalten.

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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung mit unterschiedlicher Abdichtung des Einsatzes gegenüber dem Trennraum der Trommel dargestellt.

Mit 1 ist die Trommel und mit 2 das sie umgebende feststehende Gestell bezeichnet. Die Trommel ist bei beiden Ausführungsbeispielen eine Kammertrommel. Sie ist mit einem Einsatz 3 versehen, der durch eine Anzahl axial verlaufender Rippen 4 am Trommelmantel 5 abgestützt ist, so daß mehrere Kanäle gebildet werden, die durch eine Ringnut 6 miteinander verbunden sind. Das Temperiermittel wird durch eine Leitung 7 herangeführt und strömt von der Auffangrinne 8 durch Kanäle 9 und 10 zu den Kanälen hinter dem Einsatz 3· Von der Ringnut 6 führt eine kalibrierte Bohrung 11 radial nach außen. Im Falle der Beschickung mit einem Kühlmittel wird dieses nach dem Passieren der Kanäle gegen den im Gestell angeordneten Kühlmantel 12 gespritzt, der von einer Kühlspirale 13 gekühlt wird, die mit einer Zuleitung 14 und einer Ableitung 15 für ein eigenes Kühlmedium versehen ist. Das vom Kühlmantel 12 ablaufende und wieder heruntergekühlte Kühlmittel wird durch die von der rotierenden Trommel erzeugte Luftströmung zum Bodenablauf 16 getrieben und mittels einer Pumpe 17 wieder dem Einlauf 7 zugeführt.

Es ist zweckmäßig, einen Zwischenbehälter 18 vorzusehen, in dem sich das benutzte Kühlmittel wieder sammelt. In die Leitung 7 ist ein Dreiwegehahn 19 mit Sperrstellung und in die Leitung 16 ein gewöhnlicher Dreiwegehahn 20 eingebaut. Nach dem Sperren des Hahns 19 wird die weitere Zufuhr von Kühlmittel unterbunden, und die Kühlkanäle entleeren sich über die kalibrierte Bohrung 11. Nach völligem Umschalten der Hähne 19 und 20 können die Temperierkanäle mit Heißdampf beschickt werden, der durch die Leitung 21 zugeführt und durch die Leitung 22 abgeleitet wird.

Bei der Trommel nach Fig.1 ist der Einsatz 3 mittels Dichtungen 23 und 24 gegenüber dem Trennraum 25 der Trommel abgedichtet.

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Da der Raum zwischen dem Trommelmantel 5 und dem feststehenden Gestell 2 mit Kühlmittel und Kühlmitteldämpfen ausgefüllt ist, wird einer Erwärmung des Trommelmantels auch von außen entgegengewirkt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 ist der untere radiale Flansch 26 des Kühlmantels 3 weiter nach innen gezogen und der Dichtring 23 ans innere Ende verlegt. Der obere axiale Flansch des Kühlmantels erstreckt sich bis oberhalb der Trommeldichtung 27. Dadurch wird die Gefahr einer Vermischung des Kühlmittels mit der Schleuderflüssxgkeit infolge Undichtheiten der Dichtringe erheblich vermindert.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

entrifuge mit einer Vorrichtung zur Beeinflussung der Temperatur der Schleuderfliissigkeit oder einer ihrer Komponenten, gekennzeichnet durch einen an sich bekannten, in die Trommel einsetzbaren Einsatz (3), der sich an mehreren Stellen am Trommelmantel (5) abstützt und mit diesem wenigstens einen Kanal für das Temperiermedium bildet, der gegenüber dem Trennraum der Trommel abgedichtet ist und von dessen Ende eine kalibrierte Bohrung (11) auf einen die Trommel umgebenden, im Gestell (z) angeordneten Kühlmantel (12) gerichtet ist und der Ablauf (16) des Kühlmittels über eine Fördereinrichtung (17) mit dem Zulauf (7) verbunden ist.
2) Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kalibrierte Bohrung (11) am größten Abstand des oder der Temperierkanäle von der Drehachse liegt und der Zulauf (7) von Kühlmittel auf Heißdampf mittels Ventile (21, 22) umschaltbar ist.

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