DE2821129A1

DE2821129A1 - Massecuite crystalliser column - with alternately inverted conical deck plates and cooled paddle mixer

Info

Publication number: DE2821129A1
Application number: DE19782821129
Authority: DE
Inventors: Siegfried Ing Grad Matusch
Original assignee: Selwig & Lange Maschf
Current assignee: Selwig & Lange Maschf
Priority date: 1978-05-13
Filing date: 1978-05-13
Publication date: 1979-11-15

Abstract

A crystalliser column for massecuite in the sugar industry has several decks of conical plates, with every other cone inverted. Each apex of an inverted cone forms with a vertical paddle mixer shaft, and the outward edge of each normal cone forms with the column wall the annular slots for the massecuite passage. The paddles are hollow and receive, together with their shaft, a coolant in counter flow to the massecuite. This creates a clearly defined passageway for the massecuite so that the heat transmission is improved and a high throughput is achieved without excessive input for the paddle mixer.

Description

"Kühlmaische""Cooling mash"

Die Erfindung betrifft eine Kühlmaische für bei der Zuckerherstellung anfallende Füllmasse, bestehend aus einem stehenden zylindrischen Behälter mit einem oben liegenden Füllmasseeintritt und einem unten liegenden Füllmasseaustritt und dazwischen angeordneten, mit Kühleinrichtungen sowie Durchtrittsöffnungen für die Füllmasse versehenen Etagenböden, durch die sich zentrisch eine lotrechte Rührwerkswelle erstreckt, die mit radialen, die Etagenböden überstreichenden Rührarmen bestückt und von einem Antrieb beaufschlagt ist.The invention relates to a cooling mash for use in sugar production Accruing filling material, consisting of a standing cylindrical container with a filling compound inlet located above and a filling compound outlet located below and arranged in between, with cooling devices and openings for the Floors provided with filling compound, through which a vertical agitator shaft runs centrally extends, which is equipped with radial stirring arms sweeping over the floors and is acted upon by a drive.

Bei einer bekannten Ausführungsform dieser Bauart liegen die Etagenböden jeweils in einer Horizontalebene. Die Durchtrittsöffnungen in jedem Etagenboden sind schlitzförmig ausgebildet und gegenüber dem darunter liegenden Etagenboden auf dem Kreisumfang versetzt angeordnet. Die Etagenböden dienen zugleich als Kühleinrichtung und sind hierfür als Doppelboden ausgebildet, der von dem Kühlmedium durchströmt wird. Die Rührarme bestehen aus Profilstahl. Der Antrieb der Rührwerkswelle erfolgt von oben über ein Aufsteckgetriebe.In a known embodiment of this type of construction, the floors are located each in a horizontal plane. The passage openings in every floor are slit-shaped and opposite the floor below arranged offset on the circumference. The floors also serve as a cooling device and are designed as a double floor for this purpose, through which the cooling medium flows will. The agitator arms are made of profile steel. The agitator shaft is driven from above via a slip-on gear.

Die oben in den stehenden Behälter eingeführte Füllmasse gelangt auf den obersten Etagenboden, wird dort von den umlaufenden Rührarmen in den Bereich eines Durchtrittsschlitzes gefördert, fällt dadurch auf den nächst niedrigeren Etagenboden, wo sich der Vorgang wiederholt. Angestrebt wird hierbei eine möglichst langsame Abkühlung der Füllmasse und ein dadurch bedingtes Wachsen der Zuckerkristalle. Diese, gegenüber allen anderen bisher bekanntgewordenen Lösungsvorschlägen heute als optimal angesehene Konstruktion weist jedoch noch folgende Nachteile auf: Es läßt sich nur ein verhältnismäßig niedriger Wärmeübergang erzielen. Nachteilig ist ferner, daß die einzelnen Teilchen unterschiedlich lange Wege durch den Behälter zurücklegen bzw. eine unterschiedlich lange Verweilzeit in dem Behälter haben können.The filling compound introduced into the standing container at the top comes up the top floor, is there by the rotating agitator arms in the area conveyed through a passage slot, falls on the next lower floor, where the process repeats itself. The aim here is as slow as possible Cooling of the filling compound and the resulting growth of the sugar crystals. These, compared to all other previously known proposed solutions today as optimal However, viewed construction still has the following disadvantages: It can only achieve a relatively low heat transfer. Another disadvantage is that the individual particles travel different distances through the container or can have a different length of residence time in the container.

Dies ergibt sich u.a. aus den unterschiedlichen Wegen innerhalb eines Etagenbodens. Diese Unterschiede im Durchlaufweg bzw. in der Verweilzeit führen zu unterschiedlichen Kristallgrößen.This results, among other things, from the different paths within one Floor. These differences lead to the flow path or the dwell time to different crystal sizes.

Nachteilig ist ferner, daß beim Leerfahren der Kühlmaische noch verhältnismäßig viel Füllmasse auf den horizontal ausgerichteten Etagenböden liegen bleibt, zumal die umlaufenden Rührarme von der Oberfläche des zugeordneten Etagenbodens einen bestimmten Abstand aufweisen müssen.A further disadvantage is that when the cooling mash is emptied it is still relatively a lot of filling compound remains on the horizontally aligned floors, especially since the rotating agitator arms from the surface of the associated floor must have a certain distance.

Die eingangs erläuterte Konstruktion ist in der Herstellung besonders aufwendig und dementsprechend teuer. Dies ergibt sich einmal aus der Notwendigkeit, die hohl ausgebildeten Etagenböden in aufwendiger Schweißkonstruktion herzustellen, wobei insbesondere die Durchtrittsschlitze eine Vielzahl von Schweißnähten erforderlich machen.The construction explained at the beginning is special in terms of production complex and accordingly expensive. This arises from the necessity to produce the hollow shelves in an elaborate welded construction, whereby in particular the passage slots require a large number of weld seams do.

In einer abgewandelten, ebenfalls bekanntgewordenen Ausführungsform bestehen die einzelnen Etagenböden aus im wesentlichen konzentrisch zueinander angeordneten und zwischen sich einen radialen Abstand bildenden Kühlrohren, die über eine Radialverbindung hinsichtlich des Kühlmediums in Reihe hintereinander geschaltet sind.In a modified, also known embodiment the individual floors consist of essentially concentric to one another and cooling tubes which form a radial distance between them and which have a radial connection are connected in series in series with regard to the cooling medium.

Auch bei dieser Konstruktion ergeben sich im wesentlichen die gleichen, vorstehend erläuterten Nachteile. Um den sich aus dem unterschiedlich langen Durchlaufweg bzw. der unterschiedlichen Verweilzeit ergebenden Nachteil wenigstens teilweise zu beheben, ist bei der abgewandelten Ausführungsform ein Rührwerk mit einer sehr hohen Antriebsleistung vorgesehen. Diese führt aber wiederum zu einer nennenswerten Verteuerung der Gesamtanlage.With this construction, too, essentially the same result, disadvantages explained above. To the result from the differently long passage way or the disadvantage resulting from the different residence times, at least in part to fix, is in the modified embodiment, an agitator with a very high drive power provided. But this in turn leads to a noteworthy one Increased cost of the entire system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erläuterte Kühlmaische zu verbessern, insbesondere einen eindeutig definierten Zwangsweg für die durchlaufende Füllmasse zu schaffen und den Wärmeübergang zu erhöhen.The invention is based on the object explained at the outset To improve cooling mash, in particular a clearly defined compulsory path for to create the filling compound flowing through and to increase the heat transfer.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch folgende Merkmale gelöst: a) Die Etagenböden sind konusförmig ausgebildet, wobei abwechselnd die Konusspitze nach unten und die des nachfolgenden Etagenbodens nach oben gerichtet ist; b) jede nach unten gerichtete Konusspitze bildet mit der Rührwerkswelle und der radial außenliegende Rand jedes mit der Konusspitze nach oben weisenden Etagenbodens bildet mit der Behälterwandung ringförmige Durchtrittsschlitze für die Füllmasse; c) die Kühleinrichtungen sind durch die von einem Kühlmedium durchströmten Rührarme gebildet, die so in Reihenschaltung an die hohl ausgebildete Rührwerkswelle angeschlossen sind, daß das Kühlmedium bezogen auf den Durchlaufweg der Füllmasse im Gegenstrom durch die Rührwerkswelle sowie die Rührarme strömt.This object is achieved according to the invention by the following features: a) The tier floors are cone-shaped, with the cone tip alternating is directed downwards and that of the subsequent floor is directed upwards; b) each downwardly directed cone tip forms with the agitator shaft and the radially outer one The edge of each tier bottom facing up with the cone tip forms with the container wall annular passage slots for the filling compound; c) the cooling devices are formed by the stirring arms through which a cooling medium flows, which are connected in series are connected to the hollow agitator shaft that the cooling medium is related on the flow path of the filling compound in countercurrent through the agitator shaft and the agitator arms flows.

Die oben zugeführte Füllmasse gelangt zuerst in einen Etagenboden mit nach unten weisender Konus spitze und rutscht dadurch zwangsläufig auf den trichterförmig nach unten geneigten Wandungen zu dem zwischen der unteren Konusspitze und der Rührwerkswelle gebildeten ringförmigen Durchtrittsschlitz. Die durch diesen Durchtrittsschlitz lotrecht nach unten fallende Füllmasse trifft auf die nach oben weisende, bis unmittelbar an die Rührwerkswelle herangeführte Konusspitze des darunter liegenden Etagenbodens und rutscht somit wiederum zwangsläufig auf dem äußeren, nach unten abfallenden Konusmantel in radialer Richtung nach außen bis zu dem zwischen dem außenliegenden Rand dieses Etagenbodens und dem Mantel des Behälters gebildeten ringförmigen Durchtrittsschlitz. Der Füllmasse ist somit ein eindeutig definierter Zwangsweg zugeordnet, der das Füllgut abwechselnd radial nach innen und dann wieder radial nach außen führt.The filling compound supplied above first reaches a floor with the cone point pointing downwards and thus inevitably slips onto the funnel-shaped downward sloping walls to the one between the lower cone tip and the agitator shaft formed annular passage slot. The through this passage slot Filling compound falling vertically downwards meets the one pointing upwards until immediately the conical tip of the floor below that is brought up to the agitator shaft and thus in turn inevitably slips on the outer, downward sloping one Cone jacket in the radial direction outwards up to that between the outer one Edge of this floor and the shell of the container formed annular passage slot. The filling compound is thus assigned a clearly defined compulsory path that the Filling material alternately leads radially inwards and then radially outwards again.

Die aus den Durchtrittsschlitzen lot recht nach unten austretende Füllmasse fällt nicht unmittelbar auf den darunter liegenden Etagenboden sondern auf die zwischen den Etagenböden umlaufenden gekühlten Rührarme, so daß ein verbesserter Wärmeübergang erzielt wird.The solder emerging from the passage slots right down Filling compound does not fall directly onto the floor below, but rather on the cooled stirring arms rotating between the floors, so that an improved Heat transfer is achieved.

Durch die Führung des Kühlmediums im Gegenstrom weist das Kühlmedium an der höchsten Stelle im Behälter beim Eintritt der frischen Füllmasse die höchste Temperatur auf. Dadurch wird die technologisch erforderliche Temperaturdifferenz zwischen Füllmasse und Kühlmedium in vorteilhafter Weise beim Eintritt der Kühlmasse sehr niedrig gehalten.By guiding the cooling medium in countercurrent, the cooling medium the highest point at the highest point in the container when the fresh filling compound enters Temperature up. This creates the technologically required temperature difference between the filling compound and the cooling medium in an advantageous manner when the cooling compound enters kept very low.

Da bei der neuen Kühlmaische die Etagenböden aus einfachen Blechen bestehen können, ergeben sich bei der Herstellung erhebliche Kosteneinsparungen, zumal die Rührarme aus einfachen Rohren bestehen können.Because with the new cooling mash, the shelves are made of simple metal sheets can exist, there are considerable cost savings in production, especially since the agitator arms can consist of simple tubes.

Zur weiteren Verbesserung des Wärmeüberganges können die Rührarme mit Blechrippen bestückt sein.To further improve the heat transfer, the agitator arms be equipped with sheet metal ribs.

Während bei den bekannten Ausführungsformen die Rührarme gleichmäßig in einer Richtung umlaufen müssen, reicht bei der erfindungsgemäßen Konstruktion eine oszillierende Hin- und Herbewegung des Rührwerkes aus. Der Antrieb der Rührwerkswelle kann daher aus zumindest einem Arbeitszylinder bestehen, der an einem drehfest mit der Rührwerkswelle verbundenen Radialarm angreift. In diesem Fall handelt es sich dann um einen doppelt wirkenden Arbeitszylinder, der z.B. hydraulisch betätigt werden kann. Statt dessen könnten aber auch zwei einfach wirkende Arbeitszylinder Verwendung finden, die an zwei sich diametral gegenüberliegenden Radialarmen angreifen.While in the known embodiments, the agitator arms evenly have to circulate in one direction is sufficient with the construction according to the invention an oscillating back and forth movement of the agitator. The drive of the agitator shaft can therefore consist of at least one working cylinder that rotates on a with the agitator shaft connected radial arm engages. In this case it is then a double-acting working cylinder, which can be operated hydraulically, for example can. Instead, however, two single-acting working cylinders could also be used find that attack two diametrically opposed radial arms.

Eine oszillierende Pendelbewegung um etwa 90 Kreisgrad reicht aus.An oscillating pendulum movement of around 90 degrees is sufficient.

Der hierfür erforderliche Antrieb ist maximal halb so teuer wie die bisher erforderlichen Antriebe.The drive required for this is at most half as expensive as that previously required drives.

Durch die jeweils geneigt angeordneten Etagenböden ist ein Leerfahren der Kühlmaische völlig unproblematisch.Due to the inclined floors, it is possible to run empty the cooling mash completely unproblematic.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel sowie den Unteransprüchen.Further details and advantages of the invention emerge from the Embodiment and the subclaims.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Kühlmaische, Figur 2 einen Querschnitt gemäß der Linie II - II in Fig. 1 und Figur 3 eine Ansicht gemäß der Linie III - III in Fig. 1.In the drawing, an exemplary embodiment is shown in FIG Invention shown. They show: FIG. 1 a longitudinal section through a cooling mash, FIG. 2 shows a cross section along the line II-II in FIG. 1 and FIG. 3 shows a view according to the line III - III in FIG. 1.

Die dargestellte Kühlmaische besteht aus einem stehenden zylindrischen Behälter 1 mit einem oben liegenden Füllmasseeintritt 2 und einem unten liegenden Füllmasseaustritt 3. Dazwischen sind mehrere jeweils konusförmig ausgebildete Etagenböden 4 so angeordnet, daß die Konusspitze 5 abwechselnd nach unten und oben gerichtet ist.The cooling mash shown consists of a standing cylindrical one Container 1 with an overhead filling compound inlet 2 and a lower one Filling compound outlet 3. In between there are a plurality of tapered floors 4 arranged so that the cone tip 5 is directed alternately upwards and downwards is.

Durch die Etagenböden 4 erstreckt sich zentrisch eine lotrechte Rührwerkswelle 6, die mit radialen, die Etagenböden überstreichenden Rührarmen 7 bestückt ist, die durch Rohre gebildet sind. Die Rührwerkswelle 6 ist hohl ausgebildet und weist an ihrem oberen EMeeinen Zulauf 8 sowie einen Rücklauf 9 für ein Kühlmedium, z.B. Wasser, auf. Das Kühlmedium strömt von oben lotrecht durch die Rührwerkswelle 6 hindurch nach unten, wird hier umgelenkt und auf seinem Weg zum Rücklauf 9 nacheinander durch die an die Rührwerkswelle angeschlossenen Rührarme 7 jeder Etage geleitet. Dabei sind die Rührarme in Reihenschaltung hintereinander geschaltet.A vertical agitator shaft extends centrally through the tier floors 4 6, which is equipped with radial agitator arms 7 sweeping over the tier floors, which are formed by tubes. The agitator shaft 6 is hollow and has at its upper EMe an inlet 8 and a return 9 for a cooling medium, e.g. Water, on. The cooling medium flows vertically through the agitator shaft 6 from above through downwards, is deflected here and one after the other on its way to the return line 9 passed through the agitator arms 7 of each floor connected to the agitator shaft. The agitator arms are connected in series.

Eine konstruktiv besonders einfache Lösung ist dann gegeben, wenn die Rührarme gemäß Figur 2 jeweils durch zu einem Dreieck zusammengeschweißte gerade Rohre gebildet sind.A structurally particularly simple solution is given if the agitator arms according to Figure 2 each by straight welded together to form a triangle Tubes are formed.

Jede nach unten gerichtete Konusspitze 5 bildet mit der Rührwerkswelle 6 einen ringförmigen Durchtrittsschlitz 10. Ebenso bildet der radial außenliegende Rand 11 jedes mit der Konusspitze 5 nach oben weisenden Etagenbodens 4 mit der Wandung des Behälters 1 einen ringförmigen Durchtrittsschlitz 12.Each downwardly directed cone tip 5 forms with the agitator shaft 6 forms an annular passage slot 10. Likewise the radial outer edge 11 of each tier floor with the cone tip 5 facing upwards 4 an annular passage slot 12 with the wall of the container 1.

Der die Rührwerkswelle 6 beaufschlagende Antrieb ist in Fig. 3 dargestellt. Er umfaßt Hydraulikzylinder 13, die an einem drehfest mit der Rührwerkswelle verbundenen Radialarm 14 angreifen. LeerseiteThe drive acting on the agitator shaft 6 is shown in FIG. 3. It comprises hydraulic cylinders 13 which are connected to the agitator shaft in a rotationally fixed manner Attack radial arm 14. Blank page

Claims

Claims: 1. Cooling mash for sugar production Filling compound, consisting of an upright cylindrical container with one on top Filling compound inlet and a filling compound outlet below and arranged in between, tier floors provided with cooling devices and openings for the filling compound, through which a vertical agitator shaft extends centrally, which with radial, equipped with agitator arms sweeping over the floors and acted upon by a drive is indicated by the following features: a) The shelves (4) are cone-shaped, with the cone tip (5) alternating downwards and that of the following floor is directed upwards; b) any downward facing The cone tip (5) forms with the agitator shaft (6) and the radially outer edge (11) each with the cone tip (5) facing upward tier floor (4) forms with the container wall has annular passage slots (10, 12) for the filling compound; c) the cooling devices are through the stirring arms through which a cooling medium flows (7), which are connected in series to the hollow agitator shaft (6) are connected, that the cooling medium based on the flow path the filling compound flows in countercurrent through the agitator shaft and the agitator arms.

2. cooling mash according to claim 1, characterized in that the agitator arms (7) consist of pipes.

3. cooling mash according to claim 1 or 2, characterized in that The inlet and outlet (8, 9) of the cooling medium are at the upper end of the agitator shaft (6).

4. Cooling mash according to one of the preceding claims, characterized in that that the drive of the agitator shaft (6) from at least one working cylinder (13) consists of a Rådialarm (14) connected to the agitator shaft in a non-rotatable manner. attacks.