DE2833348B1

DE2833348B1 - Device for pre-liming the raw sugar juice

Info

Publication number: DE2833348B1
Application number: DE2833348A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl-Ing Ahlers; Siegfried Matusch; Peter Dr-Ing Mosel
Original assignee: Selwig & Lange Maschf
Current assignee: Selwig & Lange Maschf
Priority date: 1978-07-29
Filing date: 1978-07-29
Publication date: 1979-11-29
Also published as: FR2453900A1; NL7915048A; NL178171C; NL178171B; IT8086265A0; BE76T1; GB2049724A; IT1148222B; EP0007419A1; GB2049724B; DE2833348C2; FR2453900B1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Vorkalkung des bei der Rübenverarbeitung in der Extraktion gewonnenen Rohsaftes, bestehend aus einem stehenden zylindrischen Behälter, der an seinem einen Ende einen Einlauf für den Rohsaft und an seinem anderen Ende einen Ablauf für den behandelten Rohsaft sowie einen Zulauf für Kalkmilch aufweist und durch angenähert horizontal angeordnete Zwischenboden in übereinanderliegende Kammern unterteilt ist, die über in den Zwischenboden vorgesehene Durchlaßöffnungen untereinander in flüssigkeitsaustauschender Verbindung stehen und von Rührelementen beaufschlagt werden, die an einer angetriebenen, lotrecht und zentrisch durch den Behälter geführten Welle befestigt sind, in angenähert horizontalen Ebenen umlaufen und durch eine Teilstromrückführung von Rohsaft entgegen der Durchströmrichtung des Rohsaftes vom Einlauf zum Ablauf eine Vermischung des Rohsaftes der einen Kammer mit dem Rohsaft der benachbarten Kammer bewirken.The invention relates to a device for pre-liming the beet processing in the extraction obtained raw juice, consisting of a standing cylindrical container, which at one end a Inlet for the raw juice and at its other end an outlet for the treated raw juice and one Has inlet for milk of lime and through an approximately horizontally arranged intermediate floor in one above the other Chambers is divided, which are provided in the intermediate floor through openings with one another are in fluid-exchanging connection and are acted upon by stirring elements, which are attached to a driven, vertically and centrally guided through the container shaft, in Circulate approximately horizontal levels and through a partial flow return of raw juice against the Flow direction of the raw juice from the inlet to the outlet a mixing of the raw juice of the one Effect chamber with the raw juice of the adjacent chamber.

Eine derartige Ausführungsform entspricht dem Vorkalkungsgefäß nach Naveau (»Technologie des Zuckers«, Verlag M.&H. Schaper, Hannover, 1968, Seite 271). Dieses vorbekannte Vorkalkungsgefäß besteht aus einem stehenden zylindrischen Gefäß mit einer lotrechten Welle und ist durch horizontale Zwischenboden, die eine zentrale öffnung und mehrere öffnungen am Umfang besitzen, in Kammern unterteilt. An der lotrechten Welle sind in jeder zweiten Kammer große Schaufeln montiert, die beim Rotieren einen Saftstrom zentrifugal durch die Kammer und die äußeren öffnungen in die oben und unten liegenden, schaufellosen Nachbarabteile befördern, wo er sich mit dem vorhandenen Saft vermischt. Aus diesen schaufellosen Kammern, die mit kurzen Rührarmen ausgestattet sind, fließt der Saft durch die zentralen Öffnungen der Zwischenboden in die benachbarten Kammern zurück. Der Rohsaft tritt tangential oben in die erste Kammer ein. Der für die Aufbereitung erforderliche Kalk wird proportional zur Abflußmenge unten in die letzte Kammer eingeführt, aus der auch der fertig aufbereitete Saft abgepumpt wird.Such an embodiment corresponds to the pre-liming vessel according to Naveau (»Technologie des Zuckers «, Verlag M. & H. Schaper, Hannover, 1968, page 271). This previously known pre-liming vessel consists of a standing cylindrical vessel with a vertical shaft and is horizontal Intermediate floor, which has a central opening and several Have openings on the circumference, divided into chambers. On the vertical shaft are in every other chamber large blades mounted which, when rotating, create a centrifugal flow of juice through the chamber and the outer openings in the above and below, shovelless neighboring compartments, where it is with mixed with the existing juice. From these shovelless chambers, which are equipped with short stirring arms the juice flows back into the adjacent chambers through the central openings in the intermediate floor. The raw juice enters the first chamber tangentially at the top. The lime required for processing is Proportional to the flow rate introduced into the bottom of the last chamber, from which also the finished one Juice is pumped out.

In derartigen Einrichtungen wird der in der Extraktion gewonnene Rohsaft in etwa sieben, durch die einzelnen Kammern gebildeten Stufen von einem pH-Wert von 6,4 durch Zugabe von etwa 0,15 bis 0,2% CaO auf einen Wert von 11,8 angehoben. Diese Steigerung des pH-Wertes soll in einer Gesamtzeit von ca. 16 bis 20 Minuten erfolgen. Die exakte Einhaltung dieser Zeit ist von großer Bedeutung für den Aufbereitungsprozeß.In such facilities, the raw juice obtained in the extraction is approximately seven, through the individual chambers formed levels of a pH value of 6.4 by adding about 0.15 to 0.2% CaO increased to a value of 11.8. This increase in pH should take a total of about 16 to 20 minutes. The exact observance of this time is of great importance for the Preparation process.

Bei der eingangs erläuterten Einrichtung wird durch die innere Zirkulation, die in den Kammern mit Schaufeln in zentrifugaler Richtung und in den schaufellosen Kammern in zentripetaler Richtung erfolgt, ein Rückfluß von aufbereitetem Saft nach oben erreicht, so daß die pH-Stufen von unten nach oben gemäß dem Prinzip der progressiven Vorkalkung durchlaufen werden. Diese Stufen sind von der Umdrehungszahl abhängig und können ebenso wie die Durchlaufzeit und die Verbindungsöffnung zwischen den Kammern berechnet werden.In the device explained at the beginning, the internal circulation in the chambers with Paddles in the centrifugal direction and in the vane-less chambers in the centripetal direction takes place, a reflux of processed juice is achieved upwards, so that the pH levels from bottom to top according to the principle of progressive pre-liming. These stages are from the Depending on the number of revolutions and can as well as the throughput time and the connection opening between the chambers are calculated.

Der wesentliche Nachteil der vorbekannten Einrichtung gemäß dem System Naveau liegt in der schwierigen Einstellbarkeit des pH-Wertes in den einzelnen Kammern. In der Praxis werden daher nahezu ausschließlich Vorkalkungseinrichtungen nach dem System Brieghel-Müller verwendet (a.a.O. Seite 270). Es handelt sich hier um einen im Querschnitt angenähert U-förmig ausgebildeten, oben offenen, horizontal liegenden Trog. Ein Vorzug dieser bekannten Einrichtung liegt in der einfachen Einstellbarkeit der pH-Werte. Von großem Nachteil ist hingegen die Notwendigkeit, diese Anlage aus wärmetechnischen Gründen innerhalb des Fabrikgebäudes aufzustellen. NachteiligThe main disadvantage of the previously known device according to the Naveau system lies in the difficult adjustment of the pH value in the individual chambers. In practice, therefore, almost only pre-liming devices according to the Brieghel-Müller system are used (loc. cit. page 270). It is here an approximately U-shaped in cross section, open at the top, horizontally lying trough. One advantage of this known device is the ease with which the pH values can be adjusted. A major disadvantage, however, is the need for this system for thermal reasons set up inside the factory building. Disadvantageous

ist ferner der große, durch die liegende Anordnung bedingte Raumbedarf.is also the large space required by the horizontal arrangement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erläuterte Einrichtung hinsichtlich der Teilstromrückführung zu verbessern, um dadurch in den einzelnen Kammern exaktere pH-Werte zu erreichen.The invention is based on the object of the device explained at the beginning with regard to the partial flow return to be improved in order to achieve more exact pH values in the individual chambers.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Rührelemente für die Teilstromrückführung durch ein Rohrsystem gebildet sind, das aus mehreren, angenähert winkelförmig ausgebildeten und jeweils zwei Kammern miteinander verbindenden Rohren besteht, von denen jedes Rohr mit seinem oberen, eine Ansaugöffnung aufweisenden Ende eines angenähert lotrecht verlaufenden Rohrschenkels in die jeweils obere der beiden Kammern und mit dem eine Ausströmöffnung aufweisenden Ende seines angenähert horizontal verlaufenden Rohrschenkels in die jeweils untere der beiden Kammern mündet, wenn an dem Behälter der Rohsaft-Einlauf unten und der -Ablauf oben liegen.This object is achieved according to the invention in that the stirring elements for the partial flow return are formed by a pipe system, which consists of several, approximately angularly formed and there are two tubes connecting each other, each tube with his upper, a suction opening having end of an approximately perpendicular pipe leg into the each upper of the two chambers and approximated with the end having an outflow opening horizontally extending pipe leg opens into the lower of the two chambers, if at the The container for the raw juice inlet is at the bottom and the outlet is at the top.

Wesentlich für dieses neue System ist die Differenz zwischen den radialen Abständen der Ansaugöffnung sowie der Ausströmöffnung von der zentralen Drehachse. Bezeichnet man den radialen Abstand der Ansaugöffnung mit rl und den der Ausströmöffnung mit r2, dann stellt sich bei einem um die genannte lotrechte Achse rotierenden Winkelrohr gemäß der Erfindung an den genannten öffnungen ein Differenzdruck ein nach der BeziehungThe difference between the radial distances between the suction opening is essential for this new system as well as the outflow opening from the central axis of rotation. This is the name given to the radial distance between the suction opening with rl and that of the discharge opening with r2, then it occurs with an angle tube according to the invention rotating about said vertical axis a differential pressure in the named openings according to the relationship

Ap = or -ρ --=- Ap = or -ρ - = -

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Demnach arbeitet das neue System für die Teilstromrückführung strömungstechnisch nach dem Prinzip einer Kreiselpumpe. Dabei ist die zu fördernde bzw. umzuwälzende Menge über die Drehzahl der lotrechten Antriebswelle bzw. über die Veränderung des Ansaugquerschnitts in besonders einfacher Weise einzustellen. Es ist daher gemäß der Erfindung vorteilhaft, wenn die Ansaugöffnung ein ihren Ansaugquerschnitt veränderndes Regelorgan aufweist.Accordingly, the new system for the partial flow return works according to the flow technology principle a centrifugal pump. The amount to be conveyed or circulated is above the speed of the vertical Adjust the drive shaft or by changing the intake cross-section in a particularly simple manner. It is therefore advantageous according to the invention if the suction opening changes its suction cross section Has control organ.

Im Rahmen der Erfindung ist es nicht wesentlich, daß der lotrecht und zentrisch durch den Behälter geführte Antrieb für das Rohrsystem durch eine Welle gebildet wird. Es wäre z. B. möglich, die Welle durch eine einen hohlen Innenraum aufweisende Gitterkonstruktion zu ersetzen, in die sich die einzelnen Winkelrohre besonders einfach einhängen ließen. Wesentlich ist allein, daß alle Winkelrohre mit einem zentralen Antrieb drehfest verbunden sind.In the context of the invention, it is not essential that the vertical and centric guided through the container Drive for the pipe system is formed by a shaft. It would be B. possible, the wave through a to replace hollow interior having lattice construction, in which the individual angle tubes particularly easy to hang up. It is only essential that all angle tubes have a central drive are rotatably connected.

Ferner ist es im Rahmen der Erfindung nicht wesentlich, daß die das Rohrsystem bildenden Rohre jeweils exakt winkelförmig ausgebildet sind. Entscheidend ist vielmehr, daß die Ausströmöffnung einen größeren radialen Abstand von der Rotationsachse aufweist als die Ansaugöffnung, und daß jedes Rohr um eine lotrechte Achse rotiert.Furthermore, it is not essential in the context of the invention that the pipes forming the pipe system are each formed exactly angular. Rather, it is crucial that the outflow opening one greater radial distance from the axis of rotation than the suction opening, and that each tube around a vertical axis rotates.

Es ist ferner grundsätzlich gleichgültig, ob der Rohsaft den Behälter von oben nach unten oder in umgekehrter Richtung durchströmt.It is also fundamentally irrelevant whether the raw juice enters the container from top to bottom or vice versa Direction flows through.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion lassen sich die Verstellmechanismen für die den Ansaugquerschnitt verändernden Regelorgane in besonders einfacher Weise anordnen. So läßt sich beispielsweise ein Gestänge von unten durch den hohl ausgebildeten zentralen Antrieb nach oben zu den einzelnen Regelorganen führen. Die eigentlichen Verstelleinrichtungen für das Gestänge können dann auf dem den Behälter aufnehmenden Fundament angeordnet werden. Es ist jedoch auch möglich, unmittelbar im Bereich jedes Regelorgans an dem Rohr selbst oder aber an dem zentralen Antrieb einen pneumatisch oder hydraulisch zu betätigenden, wartungsfreien Verstellzylinder anzuordnen. In the construction according to the invention, the adjustment mechanisms for the intake cross-section arrange changing control organs in a particularly simple manner. For example, a Linkage from below through the hollow central drive up to the individual Lead regulatory bodies. The actual adjustment devices for the linkage can then be on the Container receiving foundation are arranged. However, it is also possible directly in the area each control element on the pipe itself or on the central drive one pneumatic or hydraulic to be operated, maintenance-free adjusting cylinder to be arranged.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion fördert jedes um die lotrechte Drehachse rotierendes Winkelrohr einen exakt einstellbaren Teilstrom von einer obenliegenden Kammer in eine darunterliegende Kammer, wenn der Rohsaft den Behälter von unten nach oben durchströmt Bei umgekehrter Strömrichtung liegt die Ansaugöffnung jedes Winkelrohres in der jeweils unteren und die Ausströmöffnung in der jeweils oberen Kammer. Durch die Teilstromrückführung ergibt sich die stufenweise Erhöhung des pH-Wertes.In the construction according to the invention, each angled pipe rotating about the vertical axis of rotation promotes an exactly adjustable partial flow from an upper chamber to a lower one Chamber when the raw juice flows through the container from bottom to top. With reverse flow direction the suction opening of each angle tube is in the lower one and the outflow opening in the respective one upper chamber. The partial flow return results in the gradual increase in the pH value.

Die Zwischenboden können leicht konisch ausgebildet sein, um so etwaige Ablagerungen leichter abführen zu können. Dieser Vorgang kann noch dadurch unterstützt werden, daß der angenähert horizontal verlaufende Schenkel jedes Rohres dicht über dem ihm zugeordneten Zwischenboden angeordnet ist. Ferner kann es zweckmäßig sein, die in den Zwischenboden vorgesehenen Durchlaßöffnungen abwechselnd nur am Umfang bzw. nur im Zentrum der Zwischenboden anzuordnen. Dadurch wird dem den Behälter durchströmenden Rohsaft ein zickzackförmiger Durchlauf aufgezwungen. Bei einer derartigen Ausführungsform können je nach Anordnung der Durchlaßöffnungen die Zwischenboden nach oben oder unten konisch ausgebildet sein.The intermediate floors can be slightly conical in order to remove any deposits more easily to be able to. This process can be supported by the fact that the approximately horizontal extending legs of each tube is arranged closely above the intermediate floor assigned to it. Further it may be useful to alternate the passage openings provided in the intermediate floor only on the To be arranged perimeter or only in the center of the intermediate shelf. This causes the flowing through the container A zigzag-shaped flow is imposed on raw juice. In such an embodiment can Depending on the arrangement of the passage openings, the intermediate floor is conical upwards or downwards be.

In der Zeichnung sind zwei als Beispiele dienende Ausführungsformen der Erfindung dargestellt Es zeigtIn the drawing, two exemplary embodiments of the invention are shown. It shows

F i g. 1 in schematischer Darstellung einen Vertikalschnitt durch eine Einrichtung zur Vorkalkung undF i g. 1 in a schematic representation a vertical section through a device for pre-liming and

Fig.2 in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt gemäß der Linie H-II in F i g. 1 einer etwas abgewandelten Ausführungsform.2 shows, on an enlarged scale, a section along the line H-II in FIG. 1 a slightly modified one Embodiment.

Gemäß F i g. 1 besteht die dargestellte Einrichtung aus einem stehenden zylindrischen Behälter 1, der einen sich nach unten konisch verjüngenden Boden 2 aufweist, an dem ein Einlauf 3 für Rohsaft angeordnet ist. Direkt unterhalb des Behälterdeckels 4 befindet sich ein Ablauf 5 für den behandelten Rohsaft; der Saufaustritt erfolgt durch freien Überfluß. Ebenfalls direkt unterhalb des Behälterdeckels 4 ist ein Zulauf 6 für Kalkmilch vorgesehen.According to FIG. 1, the device shown consists of a standing cylindrical container 1, the one has downwardly tapering bottom 2, on which an inlet 3 for raw juice is arranged. Direct Below the container lid 4 there is an outlet 5 for the treated raw juice; the drinking takes place through free abundance. Also directly below the container cover 4 is an inlet 6 for milk of lime intended.

Der Behälter 1 ist durch Zwischenboden 7 in acht übereinanderliegende Kammern 8 unterteilt. Alle Zwischenboden 7 sind nach oben leicht konisch ausgebildet und weisen lediglich an ihrem Umfang Durchlaßöffnungen 9 auf, über die die einzelnen Kammern 8 untereinander in flüssigkeitsaustauschender Verbindung stehen.The container 1 is divided into eight chambers 8 one above the other by means of an intermediate base 7. All Intermediate floors 7 are slightly conical towards the top and only point on their circumference Passage openings 9, through which the individual chambers 8 with one another in liquid-exchanging Connected.

Durch den Behälter 1 ist lotrecht zentrisch eine Welle 10 geführt, die über einen nicht dargestellten Antrieb angetrieben wird und mit der Winkelgeschwindigkeit ω umläuft. Mit der Welle 10 drehfest verbunden ist ein Rohrsystem, das aus mehreren, angenähert winkelförmigen Rohren 11 besteht. Jedes Rohr 11 verbindet zwei Kammern 8 miteinander und mündet mit seinem oberen, eine Ansaugöffnung 12 aufweisenden Ende eines angenähert lotrecht verlaufenden Rohrschenkels 11a in die jeweils obere der beiden Kammern und mit dem eine Ausströmöffnung 13 aufweisenden Ende seines angenähert horizontal verlaufenden Rohrschenkels 116 in die jeweils untere der beiden Kammern.A shaft 10, which is driven by a drive (not shown) and rotates at the angular velocity ω, is guided through the container 1 vertically and centrally. A pipe system, which consists of a plurality of approximately angled pipes 11, is connected in a rotationally fixed manner to the shaft 10. Each tube 11 connects two chambers 8 with one another and opens with its upper end, which has a suction opening 12, of an approximately perpendicular pipe leg 11a into the respective upper of the two chambers and with the end of its approximately horizontally extending pipe leg 116, which has an outflow opening 13, into the lower one of the two chambers.

:..Fig.2 zeigt die Anordnung und Ausbildung eines Rohres 11 in vergrößertem Maßstab. In dieser /Darstellung· sind die Zwischenboden 7 nicht konisch, ^sondern exakt horizontal ausgerichtet. In den Zwischenboden 7 sind abwechselnd nur am Umfang Durchlaßöffnüngen 9 bzw. nur im Zentrum Durchlaßöffnungen 14 angeordnet.: .. Fig.2 shows the arrangement and design of a Tube 11 on an enlarged scale. In this / representation the intermediate floors 7 are not conical, ^ but aligned exactly horizontally. In the intermediate floor 7 are alternately only passage openings 9 on the circumference and passage openings 14 only in the center arranged.

Fig.2 läßt ferner erkennen, daß die Ansaugöffnung '12-jedes Rohres 11 ein ihren Ansaugquerschnitt veränderndes Regelorgan 15 aufweist. Ferner ist erkennbar, daß der horizontal verlaufende Schenkel 1162 also shows that the suction opening '12 - each tube 11 has its intake cross section having changing control member 15. It can also be seen that the horizontally extending leg 116

jedes Rohres 11 dicht über dem ihm zugeordneten Zwischenboden 7 angeordnet isteach tube 11 just above the one assigned to it Intermediate floor 7 is arranged

In Fig. 1 zeigt die gestrichelte und mit Pfeilen versehene Linie 16 den Strömungsweg des Rohsaftes von unten durch den Behälter 1 hindurch nach oben. Die übrigen Pfeile zeigen die Ansaug- bzw. Ausströmrichtung jeder Teilstromrückführung.In Fig. 1, the dashed line 16 provided with arrows shows the flow path of the raw juice from below through the container 1 through to the top. The other arrows show the direction of intake or outflow each partial flow return.

In Fig.2 deuten die Pfeile 17 den zickzackförmigen Durchlaufweg des Rohsaftes durch den Behälter 1 an. Die Pfeile 18, 19 und 20 symbolisieren die Teilstromrückfühning. In Figure 2, the arrows 17 indicate the zigzag Path of the raw juice through the container 1. The arrows 18, 19 and 20 symbolize the partial flow return.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for pre-liming the raw juice obtained during beet processing in the extraction, consisting of an upright cylindrical container, which has an inlet for the raw juice at one end and an outlet for the treated raw juice and an inlet for milk of lime at its other end and is subdivided into superimposed chambers by an approximately horizontally arranged intermediate floor, which are in fluid-exchanging connection with one another via passage openings provided in the intermediate floor and are acted upon by stirring elements which are attached to a driven, vertically and centrally guided shaft through the container, in approximately horizontal planes circulate and bring about a mixing of the raw juice of one chamber with the raw juice of the adjacent chamber by a partial flow return of raw juice against the flow direction of the raw juice from the inlet to the outlet, characterized in that the stirring elements for the partial flow return are formed by a pipe system which consists of several, approximately angularly formed and two chambers (8) interconnecting pipes (11), of which each pipe with its upper, a suction opening (12) having an approximately perpendicular pipe leg (ita) opens into the respective upper of the two chambers and with the end of its approximately horizontally extending pipe leg (ü) , which has an outflow opening (13), into the lower of the two chambers when the raw juice inlet (3 ) at the bottom and the drain (5) at the top.

2. Device according to claim 1, characterized in that the suction opening (12) has its own Has suction cross-section changing regulating member (15).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate floor (7) easily are conical.

4. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the approximately horizontally extending leg (u) of each tube (11) is arranged just above the intermediate floor (7) assigned to it.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the in the Intermediate bottom (7) provided through openings (9, 14) alternately only on the circumference or only in the Center of the intermediate floor are arranged.