DE3929597A1

DE3929597A1 - Solids deflecting system for continuous working centrifuges - in which adherence to dead spots and fracture of centrifuged particles is avoided by deflector ring with extended holes and guides

Info

Publication number: DE3929597A1
Application number: DE19893929597
Authority: DE
Inventors: Guntram Krettek
Original assignee: Krupp Buckau Maschinenbau GmbH
Current assignee: BWS Technologie GmbH
Priority date: 1989-09-06
Filing date: 1989-09-06
Publication date: 1991-03-07

Abstract

Continuously working sieve centrifuges operate at high speeds which oftens damages the centrifuged solid particles when they strike the outer wall or leads to adherence of solids in dead spots in the centrifuge drum. The particle paths can be altered to strike the drum wall at an acute angle or form a turbulent stream. This is achieved by a dispersing device in the form of a ring with holes and air flow guiding plates. USE/ADVANTAGE - For centrifuging solid materials which tend to fracture, partic. sugar. An inexpensive system reduces damage to centrifuged solids and avoids particle adherence to dead spots in the drum.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Siebzentrifugen und zwar sowohl auf Gleit- als auch auf Schub- und Siebschneckenzentrifugen zum Abtrennen von Feststoffpartikeln oder von Kristallen aus Suspension, insbesondere zum Trennen von Zucker und Sirup. Sie bezieht sich jedoch allgemein auf Zentrifugen, mit deren Hilfe spröde oder beim Auftreffen auf die Innenwand des Zentrifugengehäuses zum Bruch oder auch zum Agglomerieren neigende Feststoffe abgetrennt werden. Bei solchen kontinuierlich arbeitenden Zentrifugen wird die Mischung bzw. Suspension am Boden einer Trommel zugeführt und bewegt sich im Falle einer Gleitzentrifuge an der kegelförmigen Trommelwand nach oben, wobei der Flüssigkeitsanteil abgeschleudert wird und die weitgehend trockenen Feststoffteilchen bzw. Kristalle am oberen Trommelrand üblicherweise über einen Abwurfflansch in Richtung Zentrifugengehäuse abgeschleudert werden. Durch die hohe Geschwindigkeit, mit der bei den üblichen Drehzahlen die Teilchen abgeschleudert werden, entsteht das Problem des Kristall- oder Kornbruches. Das heißt, daß ein Teil der auf die Wand auftreffenden Feststoffpartikel oder Kristalle zerbricht oder zumindest Teile davon abbrechen, was die Qualität des Endproduktes erheblich beeinträchtigt und bei hoher Kristallbruchrate je nach Produkt bis zur Unbrauchbarkeit führt. Ein weiteres Problem bei solchen kontinuierlich arbeitenden Siebzentrifugen ist das Anbacken des abgeschleuderten Produktes in der toten Ecke im Bereich des Zentrifugendeckels, das bis zum Zusetzen der Zentrifuge führen kann. The invention relates to screen centrifuges both on sliding and on thrust and Sieve screw centrifuges for separating Solid particles or crystals from suspension, especially for separating sugar and syrup. they however, generally relates to centrifuges with which Help brittle or when hitting the inside wall of the Centrifuge housing to break or to Agglomerating solids tend to be separated. At such continuously operating centrifuges Mixture or suspension at the bottom of a drum fed and moves in the case of a sliding centrifuge up on the conical drum wall, the Liquid component is thrown off and the largely dry solid particles or crystals on upper edge of the drum usually over a Ejector flange towards the centrifuge housing be thrown out. Because of the high speed, with the particles at the usual speeds are thrown out, the problem of Crystal or grain break. That means that part of the solid particles hitting the wall or Crystals break or at least parts of it cancel what the quality of the final product significantly impaired and depending on the high crystal breakage rate Product leads to uselessness. Another one Problem with such continuously working Sieve centrifuges are the caking of the centrifuged Product in the dead corner in the area of the Centrifuge lid, until the centrifuge is clogged can lead.

Es hat nicht an Versuchen gefehlt, diese Probleme einzeln oder gemeinsam zu lösen. So wurde z.B. versucht, die Aufprallgeschwindigkeit dadurch zu verringern, daß man die Flugbahn der Kristalle durch größere Zentrifugengehäuse verlängerte, um dadurch eine größere Abbremsung der Teilchen zu erreichen. Der umbaute Raum vergrößert sich dabei um bis zu 100%, was nicht nur zu erhöhten Kosten führt, sondern auch ein Platzproblem darstellt. Andere konstruktiv und mechanisch teilweise sehr aufwendige Lösungsversuche stellen angetriebene Ringe mit federnden Metallblechen in der Flugbahn der Kristalle dar wie z.B. in DE-PS 31 29 392 und DE-OS 36 33 890 beschrieben oder nicht angetriebene Ringe, bei denen die Kristalle wie bei einer Peltonturbine umgelenkt werden entsprechend DE-PS 20 26 479. Aus der DE-PS 21 51 476 ist eine Dickschichtzentrifuge bekannt, bei der ein Ringelement mit dem Abwurfflansch verbunden ist, mit dessen Hilfe sich im Zusammenwirken mit einem sogenannten Dosierschieber die Durchflußmenge des abgeschleuderten Zuckers und damit die Schichtdicke in der Trommel beeinflussen läßt. Die Aufprallgeschwindigkeit der Zuckerkristalle ist bei dieser Dickschichtzentrifuge ebenso hoch wie bei Dünnschichtzentrifugen, d.h., der Zucker fällt mit dem gleichen Kristallbruchanteil an.There has been no shortage of attempts to address these problems to solve individually or together. For example, tries to increase the speed of impact diminish that one traverses the trajectory of the crystals larger centrifuge housing extended to one to achieve greater particle deceleration. The enclosed space increases up to 100% what not only leads to increased costs, but also a Represents space problem. Others constructive and mechanically very complex solution attempts make driven rings with resilient metal sheets in the trajectory of the crystals such as in DE-PS 31 29 392 and DE-OS 36 33 890 described or non-driven rings where the crystals like be deflected accordingly in a Pelton turbine DE-PS 20 26 479. From DE-PS 21 51 476 is one Thick film centrifuge is known in which a ring element is connected to the discharge flange, with the help of which interacting with a so-called Metering slide the flow rate of the thrown Sugar and thus the layer thickness in the drum can influence. The impact speed of the Sugar crystals are in this thick-film centrifuge as high as for thin-film centrifuges, i.e. the Sugar is obtained with the same fraction of crystals.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Kristallbruch auf einfache und kostengünstige Weise zu reduzieren bzw. zu verhindern und Anbackungen an der Zentrifugenwand zu vermeiden.The invention is based, the Crystal breakage in a simple and inexpensive way reduce or prevent caking on the Avoid centrifuge wall.

Diese Aufgabe wird mittels einer Austragvorrichtung in Form eines Ringelementes, das mit dem Austragflansch der Trommel einen Ringkanal bildet, und das sich außerhalb des Abwurfflansches mit einem zylinder- oder kegelförmigen Ringmantel in Richtung Trommelboden erstreckt, gelöst, bei der das dem Trommelboden zugekehrte Ende des Ringmantels in einen radialen, nach außen weisenden Ring übergeht, daß dieser radiale Ring Öffnungen aufweist und daß diesen Öffnungen Leitelemente zugeordnet sind, die sich von der Oberseite des radialen Ringes in Richtung Austragflansch erstrecken. Bei einer solchen Austragvorrichtung werden die über den Austragflansch abgeschleuderten Feststoffpartikel bzw. die Kristalle zunächst in dem von Austragflansch und Ringelement gebildenten Ringkanal geführt. Sie werden dann umgelenkt und gleiten unterstützt von der Schwerkraft entlang dem zylindrischen oder konisch sich nach unten erweiternden Ringmantel des Ringelementes nach unten. Das untere, dem Trommelboden zugekehrte Ende des Ringmantels geht in einen radialen Ring über. Aufgrund der Fliehkraft und der abwärts gerichteten Fließbewegung entlang dem Ringmantel werden die Feststoffteilchen bzw. die Kristalle in einem leicht abwärts gerichteten Fächer über die untere Kante des Ringelementes abgeschleudert. Der radiale Ring am unteren Ende des Ringelementes weist Öffnungen auf, durch die ein Gas, eine Flüssigkeit oder ein Gemisch durchtreten kann. Auf der Oberseite des radialen Ringes sind Leitelemente angeordnet, mit deren Hilfe beispielsweise ein Teil der Luft aus dem oberen Zentrifugenbereich so durch die Öffnungen geleitet wird, daß sie nahezu senkrecht auf den Feststoffpartikel-Fächer auftreffend die Feststoffteilchen bzw. Kristalle vereinzelt und nach unten ablenkt. Die Flugbahn der einzelnen Teilchen wird dabei so gerichtet, daß diese in einem spitzen Winkel Winkel auf die Zentrifugeninnenwand auftreffen. Durch das flache Auftreffen der Teilchen auf der Zentrifugengehäuse wird eine Beschädigung bzw. Zerstörung der Feststoffpartikel bzw. der Kristalle vermieden oder zumindest drastisch reduziert. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß dieAuftreffstelle der Teilchen von der oberen, toten Ecke des Zentrifugengehäuses weg nach unten verlagert wird, so daß die Ablagerungen bzw. Anbackungen in diesem Bereich, die zum Zusetzen der Zentrifuge führen können, vermieden werden. Zwar ist die Auftreffstelle bei einer Zentrifuge nach DE-PS 21 51 476 auch aus dem oberen Eckenbereich nach unten verlegt und damit die Gefahr einer Ablagerung in der toten Ecke verringert, die Kristalle treffen jedoch nahezu senkrecht auf die Gehäusewand, was zu Bruch und Anbackungen führt. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung der Abwurfvorrichtung wird das Anbacken an der Auftreffstelle durch den flachen Auftreffwinkel sicher vermieden.This task is carried out by means of a discharge device in Form of a ring element that with the discharge flange Drum forms a ring channel, and that outside of the discharge flange with a cylinder or conical ring jacket towards the drum bottom extends, solved, in which the drum bottom facing end of the ring jacket in a radial, after outside ring passes that this radial ring Has openings and that these openings guide elements are assigned, extending from the top of the radial Extend the ring towards the discharge flange. At a such discharge device are the over the Discharge flange spun off solid particles or the crystals first in that of discharge flange and Ring element formed formed channel. you will be then redirected and slide supported by the Gravity along the cylindrical or conical itself downwardly widening ring jacket of the ring element downward. The lower end facing the drum bottom of the ring jacket merges into a radial ring. Due to the centrifugal force and the downward facing The flow movement along the ring jacket becomes the Solid particles or the crystals in one easy downward compartments across the bottom edge of the Ring element thrown off. The radial ring on lower end of the ring element has openings, through which a gas, a liquid or a mixture can pass through. On the top of the radial ring are guiding elements arranged with their help for example part of the air from the top Centrifuge area is passed through the openings that they are almost perpendicular to the Solid particle compartments hitting the Solid particles or crystals isolated and after distracts below. The trajectory of the individual particles becomes thereby so directed that these at an acute angle Hit the angle on the inside of the centrifuge. By the flat impact of the particles on the Centrifuge housing is damaged or Destruction of the solid particles or the crystals avoided or at least drastically reduced. A Another advantage of the device according to the invention is that the point of impact of the particles of the top, dead corner of the centrifuge housing is shifted below so that the deposits or Caking in this area, which clogs the Centrifuge can be avoided. It is Impact point in a centrifuge according to DE-PS 21 51 476 also moved down from the upper corner area and with it the danger of a deposit in the dead corner reduced, but the crystals hit almost vertically on the housing wall, which leads to breakage and caking. In the execution of the invention Ejection device is the caking at the point of impact safely avoided due to the flat impact angle.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Höhe H des Ringkanals so groß ausgeführt ist, daß die Feststoffpartikel auch bei maximalem Durchsatz vereinzelt abgeschleudert werden und kein Stau am Eintritt in den Ringkanal entsteht. Dies gilt insbesondere für Gleitzentrifugen, d.h. für Dünnschichtzentrifugen ohne mechanische Fördereinrichtung. Es wird dadurch eine Agglomerierung der Feststoffpartikel bzw. der Kristalle, deren Oberfläche beim Anschleudern noch nicht völlig abgetrocknet ist, sicher vermieden.An advantageous development of the invention exists in that the height H of the ring channel is so great is carried out that the solid particles also at maximum throughput are spun off and there is no traffic jam at the entrance to the ring channel. This applies in particular to sliding centrifuges, i.e. For Thin film centrifuges without mechanical Conveyor. It becomes an agglomeration the solid particles or the crystals whose Surface not yet completely when spun on dried off, safely avoided.

Dadurch, daß die Öffnungen in dem radialen Ring oval bzw. langlochartig und strahlenförmig gegen die Laufrichtung L geneigt ausgebildet sind, wird nicht nur eine Ablenkung der Teilchen sondern auch eine starke Verwirbelung erreicht. Es bilden sich bei entsrechender Abstimmung Wirbelfelder aus, die ein "Ausschneien" der Feststoffpartikel bzw. der Kristalle zur Folge haben. Es findet dabei zwar durchaus eine Wandberührung der Teilchen statt, jedoch mit so geringer Auftreffgeschwindigkeit, daß es nicht zur Zerstörung bzw. zu Kristallbruch kommt. Bei dieser Ausführungsform bietet es sich an, jeder der ovalen bzw. langlochartigen Öffnungen ein Leitelement zuzuordnen, das entsprechend der Längserstreckung der Öffnungen ausgerichtet ist. Je nach zu zentrifugierendem Stoff kann es vorteilhaft sein, die Leitelemente als Laufschaufeln räumlich gekrümmt auszuführen, um dadurch den Verwirbelungseffekt zu verstärken.Because the openings in the radial ring oval or oblong and radiating against the Running direction L are inclined, not only a distraction of the particles but also a strong one Turbulence reached. They form when appropriate Coordinate swirl fields that "snow out" the Solid particles or the crystals result. It finds a contact with the wall Particles instead, but with so little Impact speed that it is not to destruction or crystal breakage occurs. In this embodiment it offers itself to each of the oval or slot-like Assign a guide element to the openings, accordingly the longitudinal extent of the openings is aligned. Depending on the substance to be centrifuged, it can be advantageous be the guide elements spatially as blades curved to create the swirl effect to reinforce.

Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung erlaubt eine besonders kostengünstige Herstellung. Dabei bestehen die Leitelemente und der radiale Ring aus einem Stück, wobei die Leitelemente aus dem radialen Ring ausgestanzt und nach oben herausgebogen sind. Zu einer weiteren Verbesserung der Strömungsverhältnisse und damit einer Erhöhung der Wirksamkeit kann ein Leitring vorgesehen sein, der die Leitelemente in radialer Richtung umschließt. Dadurch wird ein radiales Abströmen der Luft oberhalb des radialen Ringes verhindert, was zur Vergrößerung der Strömung durch die Öffnungen führt. Dies gilt ganz besonders bei einem konischen Ringmantel, und dazu parallelem Leitring, da hierdurch die Abwärtsströmung und die Wirbelbildung besonders gefördert werden.A special embodiment of the invention allows a particularly inexpensive manufacture. Here the guide elements and the radial ring consist of one Piece, with the guide elements from the radial ring are punched out and bent upwards. To further improve the flow conditions and thus an increase in effectiveness can be a Guide ring may be provided, which the guide elements in encloses the radial direction. This creates a radial Outflow of air above the radial ring prevents what to increase the flow through the Openings. This applies particularly to one conical ring jacket, and parallel guide ring, there thereby the downward flow and vortex formation are particularly encouraged.

Die Austragvorrichtung kann mit besonderem Vorteil auch bei Einmaischzentrifugen verwendet werden, da sich dabei eine konstruktiv sehr einfache und kostengünstige Lösung ergibt. Hierzu überragt der Leitring die Leitelemente, und in den von Leitring und Ringwand gebildeten Ringraum oberhalb der Leitelemente bzw. Laufschaufeln mündet ein oder münden mehrere Einmaischrohre.The discharge device can also be particularly advantageous be used with mash centrifuges, as this a structurally very simple and inexpensive solution results. For this purpose, the guide ring projects above the guide elements, and in the annular space formed by the guide ring and ring wall opens above the guide elements or blades or open several mashing pipes.

Beispielhaft ist die Erfindung in den Fig. 1 bis 5 dargestellt und nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:The invention is illustrated by way of example in FIGS. 1 to 5 and described in more detail below. Show it:

Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt durch eine Zentrifuge Fig. 1 shows a schematic vertical section through a centrifuge

Fig. 2 Ansicht in Pfeilrichtung II aus Fig. 1 Fig. 2 view in the direction of arrow II of FIG. 1

Fig. 3-5 Austragvorrichtung für Einmaischzentrifugen Fig. 3-5 discharge device for mashing centrifuges

Fig. 3 Vertikalschnitt Fig. 3 vertical section

Fig. 4 Querschnitt IV-IV aus Fig. 3 Fig. 4 cross-section IV-IV of FIG. 3

Fig. 5 Teilansicht in Richtung V aus Fig. 3 Fig. 5 partial view in the direction V in FIG. 3

In den Fig. 1 und 2 ist die Anordnung der Austragvorrichtung schematisch dargestellt. Die in diesem Falle konische Zentrifugentrommel 1 weist an ihrem oberen Ende ein Abwurfflansch 2 auf, an dem über Distanzstücke 3 ein Ringelement 4 befestigt ist, so daß ein Ringkanal 5 mit der Höhe H gebildet wird. Der Ringmantel 6 geht an seinem unteren, dem Trommelmantel 7 zugekehrten Ende in einen radialen, sich nach außen erstreckenden Ring 8 über, der mit Öffnungen 9 versehen ist. Die von der Trommel 1 abgeschleuderte Flüssigkeit, das Filtrat (z.B. Sirup) wird an dem Filtratgehäuse 10 aufgefangen, wobei der Abweiskegel 11 dafür sorgt, daß das Filtrat nicht mit dem trockengeschleuderten und in den Raum zwischen Filtratgehäuse 10 und Zentrifugengehäuse 12 austretenden Feststoffen (z.B. Zuckerkristallen) in Berührung kommt. Auf der Oberseite des radialen Ringes 8 sind Leitelemente 13 angeordnet, die für einen Luftstrom aus dem oberen Bereich durch die Öffnungen 9 zur Ablenkung der Feststoffpartikel bzw. der Kristalle sorgen.In Figs. 1 and 2, the arrangement of the discharge device is illustrated schematically. The in this case conical centrifuge drum 1 has at its upper end a discharge flange 2 , to which an annular element 4 is fastened via spacers 3 , so that an annular channel 5 with the height H is formed. The ring jacket 6 merges at its lower end facing the drum jacket 7 into a radial ring 8 which extends outwards and is provided with openings 9 . The liquid thrown off the drum 1 , the filtrate (e.g. syrup) is collected on the filtrate housing 10 , the deflecting cone 11 ensuring that the filtrate does not come into contact with the solids (e.g. sugar crystals) which are thrown dry and exit into the space between the filtrate housing 10 and the centrifuge housing 12 ) comes into contact. On the top of the radial ring 8 , guide elements 13 are arranged, which ensure an air flow from the upper area through the openings 9 for deflecting the solid particles or the crystals.

Die Fig. 3 bis 5 geben konkrete Ausgestaltungsdetails einer Einmaischzentrifuge wieder. Die auf der Oberseite des radialen Ringes 8 angeordneten Leitelemente 13 sind hier als räumlich gekrümmte Laufschaufeln ausgeführt und werden von einem Leitring 14 radial umschlossen, der die Leitelemente 13 überragt. In dem von dem Leitring 14 und dem Ringmantel 6 gebildeten Ringraum oberhalb der Leitelemente 13 münden Einmaischrohre 15. Die Einmaischflüssigkeit tritt zusammen mit der von den Leitelementen 13 geförderten Luft durch die langlochartigen, gegen die Laufrichtung L geneigten Öffnungen 9 nach unten aus und verwirbelt die über die untere Kante des Ringmantels 6 abgeschleuderten Feststoffpartikel bzw. Kristalle. FIGS. 3 to 5 give details of a specific embodiment Einmaischzentrifuge again. The guide elements 13 arranged on the upper side of the radial ring 8 are designed here as spatially curved rotor blades and are radially enclosed by a guide ring 14 which projects above the guide elements 13 . Mashing pipes 15 open into the annular space formed by the guide ring 14 and the ring jacket 6 above the guide elements 13 . The mashing liquid, together with the air conveyed by the guide elements 13 , emerges downward through the slot-like openings 9 which are inclined against the direction of travel L and swirls the solid particles or crystals thrown off over the lower edge of the ring jacket 6 .

Claims

1. Discharge device for continuously operating screen centrifuges in the form of a ring element which forms an annular channel with the discharge flange of the drum and which extends outside the discharge flange with a cylindrical or conical ring jacket in the direction of the drum base, characterized in that the drum base ( 7 ) faces the drum base End of the ring element ( 6 ) in a radial, outwardly facing ring ( 8 ) that this radial ring ( 8 ) has openings ( 9 ) and that these openings ( 9 ) guide elements ( 13 ) are assigned, which are from the top of the radial ring ( 8 ) in the direction of the discharge flange ( 2 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the height H of the ring channel ( 5 ) is so great that the solid particles are spun off even at maximum throughput and no jam occurs at the entrance to the ring channel ( 5 ).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the openings ( 9 ) in the radial ring are oval or slot-like and radially inclined to the direction L.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the guide elements ( 13 ) are designed as spatially curved blades.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the guide elements ( 13 ) and the radial ring ( 8 ) consist of one piece, the guide elements ( 13 ) being punched out of the radial ring ( 8 ) and bent upwards are.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the guide elements ( 13 ) are radially enclosed by a guide ring ( 14 ).

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the guide ring (14) projects beyond the guide elements (13) and in that of guide ring (14) and the annular casing (6) ring formed above the guide elements (13) one or more Einmaischrohre (15) flow out.