DE7022288U - Diskontinuierlich arbeitende zentrifugen - Google Patents

Description

Diskontinuierlich arbeitende Zentrifugen

Die Erfindung betrifft sine c'isi.voiiruierlich srt.aiter.äc> |

.Zentrifuge, insbesondere Zuckerzentrifuge mit eine^s §

Trommelmantel, der iia Bereich von Bode" und Deckel wenige |

Ablauföffnungesi für des* SIr⁴Jp ^«£«^5.«^ «»«5 a»f ■£<&? Q&Ti&sir- 1

seite mit einen grobmaschigen Unterlegsieb für ein fein- !

maschiges Decksieb versehen ist. ]

Derartige Zentrifugen diener bsispielsweiso zuä Ausschleudern von Vieißsucker rai-'l erhöhtest Fassungsvermögen in der Zentrifuge bei. gleichbleibendem Schwungmoment. Um eine besonders gute Fö!£- und Trenntechnii: zu gewährleister», ist der Troissxeliaantel nxir gering perforiert, wobei die wenigen Löcher-für den AbfluS des Sirups in spannungsarxne Zonen im Bereich von Deckel uond Boden des Tronüneln?antels verlegt sind {DAS 1 2o3 694). Demsufolge kann der TromsielÄsntel zwischen den sparraungsarmen Zonen (ca. 9o % seiner Höhe) iss etwa 4o % in seiner Wandstärke schwächer ausgebildet werden. Hierdurch erhöht sich die Nennspannung im Trosseliaantel uia etwa "3o SS-Gleichzeitig erhöht sich aber die Kennspannung in Decksieb um den gleichen Betreg.

Diese Decksiebe sind in der Regel feingelochte Kefcallbleche. Ihre Sieblöcher heben einen Burchrüesser von o,5 mm bei einem Lochabsiiand von 1 ϊ23-

Bei diesen Sieben kons:t es aus trenrrtechnischen Gründen darauf an, daß der Abstand der Löcher so klein wie möglich ist;, damit, die freie Siebxlache sögllchs?: gro3 und ; der Anströinv-eg -aöglichst klein ist. j

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Diese Decksiebe werden in die Zentrlfugentröisrsel salfc mindestens einer Trennstelle elneele<j£, die in Richtung der Trommelntstt-fcellinie liegt« Sie bilden also keines geschlossenen r.ylin.-ic-rfc-r.-ri^en V&rbar.ä· Sie hrben ziba? vielmehr im Betrieb durch die Belastung des Zuckers oder eines anderen kristallinen oder amorphen Feststoffes vollkommenen Reibschluß mit dem Trormaelinantel; denn bei Zuckerzentrifugentroismeln beträgt nach dem Stande der Technik der Massendruck des Krist&lIhauf-

werkes auf das Decksieb 17 bis 27 kp/cra , wodurch

' sich das Decksieb fest auf das ünterlegsiei» logt una

somit die absolute Dehnung des Tromnelmantels raltnacht«

Macht also das Decksieb die absolute Dehnung d©s Trossielmantels mit, so stellt sich in Decksieb eine 3Jemsspannung ein, die im Verhältnis zur Tromneispanming den Elastizitätsmodulen von Mantel- und SiebwerjCsto£,f direkt proportional Ist. Durch den periodischen» Betrieb solcher Zentrifugen sind die Decksiebe wie die Trommelmäntel einer Zugschwellbelastung ausgesetzt, wobei die Streckgrenze oder gar die Bruchgrense der Merkstoffe dabei in der Lebensdauer solcher Maschinenteile ( nur eine untergeordnete Rolle spielen- Maßgeblich allein

Ist die Dauerfestigkeitj bsw. Zeltfesfclckelt der betreffenden Werkstoffe. Dieser VJerkstoffkenn'a'ert Ist wesentlich geringer als die Streckgrense.

Es zeigte sich ferner, daB die bisher übliche Sieb— perforation kerbtechnisch die ungünstigsten Feldbe— dlngungen überhaupt aufwies, well diese Perforation nur auf freien Siebquer schnitt und kleine Anstrossjege auf der Siebfläche ausgerichtet war- Aus d±esen Gründen wurde bisher die kerbtechnisch ungünstigste Feldan— Ordnung, nämlich die rhonsblsche, gewählt (GM 6 6o4 763 - Anspruch 2 >-

Durch die wesentlich höheren Tarsgentiaispannungen im Sieb trat nunmehr bei Zentrifugen mit geringfügig perforiertem Trommaimantel das Kerbverhalten der Siebe und insbesondere der Decksiebe in den Vordergrund .

Kerbtechnische Untersuchungen bei einem Decksieb mit der bisher bekannten rhombischen Feldteilung ergab einen Lochfaktor ο£κ ^von 3,6 und einen Feldgütefaktor von 1,5. Die Stegschvächung betrug dabai o, 53. Erfahrungsgemäß darf im Zugschv/ellbereich die Stegschwächung im Lochfeld nur o,2 betragen, soll das Feld dauerfest sein. Für Zeitfestigkeit genügt der Wert o,4 für die Stegschwächung. Insgesamt ergab die Kerbwirkung bei diesen Siebbischen mit rhojabischer/ Feldteilung einen Faktor für die Erhöhung der Nennspannung zur maximalen Kerbspannung /^k => 3,3* Wenn sich früher in der stark perforierten aber/ dickwandigen Trommel eine Tangentialspannung von 13 kp/nsia einstellte, so bedeutete das eine Tangentialspannung bzw. Nennspannung im Sieb von 6,2 kp/mm und snit: den» Kerbwirkungsfaktor von 3,3 eine maximale Kerbspannung an den Sieblöchern von 2o,5 kp/mm . Diese Verhältnisse wurden bei den bisherigen Trommeln mit ausreichender Sicherheit auch über einen längeren Zeitraum ertragen.

Heute aber tragen die eingangs erwähnten unperforierten

2 Trommeln eine Nennspannung von 17 kp/mm , die Siebe

demzufolge eine Spannung von 8,1 kp/mm und unterliegen in der bekannten rhombischen Feldteilung einer

maximalen Kerbspannung von 26,7 kp/mm

- Λ -

Diese letzte Spannung liegt bereits über der Streckgrenze» Dauerfestigkeit oder auch nur Zeitfestiqkeit ist damit nicht mehr gegeben. Dies ist der Grund dafür, daß die bisher bewährten Decksiebe in den eingangs erwähnten Zentrifugen nicht mehr genügten. Sie zerrissen schon nach wenigen Einsatztagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die an- «neldungsgemäße Zentrifuge ein Decksieb zu schaffen, das mindestens eine Kampagne ohne Beschädigung durchsteht, wobei die Siebperforation ein kerbtechnlgeh günstigeres Verhalten zeigt ohne den freien Siehquerschftitt nennenswert su verändern, also trenntechnisch gleichwertig bleibt.

j Diese Aufgabe wird erfindungsgessäß dadurch gelöst,

daß die Sieblocher des Oecksiebes in eines rechteckig geteilten Feld angeordnet sind·

Kit dieser Anordnung der Sieblöcher vird die Feldanordnung günstiger und dssaii: die Kerbverhältnisse gingenüber der bekannten rhombischer* FeAdteilung unvergleichlich bessar.

VJeitere Erfindungsgedanken sind anhand eines Ausfubrungsbeispieles beschrieben und näher erlautert-

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem

. Decksieb mit der erfindunqsgeniäßen

J Feldteilung;

Fig. 2 zeigt; eine Tabelle cerr Kenndaten

der DecKsieibe nsii: Ijakaisnter "rhoinbischer und erf ind-ano,sgsaäSar rechteckiger Feldteilimg in Gege

Das Decksieb 1 ist mit Sieblocnena 2 versehen, die in einem rechteckig geteilten Feld angeordnet sind» Die rechteckige Peldfceilimg 1st is Ä spiel so vorgesehen, da3 die LochsbstSnde t in Unfangsrichtung der Zentrirtigentrozsel kleiTier sind als die Lochabstände t in Richtung der

ei.

der ZentrifugentroiKnel» Kit d is"*: -der Durcfcaesser der Sieblöcher 2 und rait A der saaxisaale des Ablaufes bezeichnet.

Zur Verdeutlichung der Erfindung sei ein At4g£iihru33€}S-beispiel mit folgenden Vierten

Loch durchnies s er d « o,5S esa Lochabstand t
Lochabstand t

Lochabstand t = o,9

Mit diesen V/erten sind die Bedingyrigcn erfiallfc, dass t = o,9 ir.m kleiner ist als t
mit ei bezeichnete Verhältnis

t_u = o,9 mm kleiner ist als t = 1,5 jxa und daß das

Λ = d = o,SS * o,61

\i o, 9

kleiner als 1 ist«

11 · 11. -. .-

Bas Verhältnis von

~ wird iait

bezeichnet und ist im Ausxühxungsbeispiel

= tu

Das Produkt von £ .TCo₁Sl . 0,6 = o,355$ ist kleiner als o,4. Dieses Prodtucfc wird sucfo als

Stegsch^äciiung bezeichnet.

Die maximalen Anströmwege betragen auf Graind der vorstehend genannten V/erte o,G

Ein Sieb r.it den vorstehend genannten sJsrtsn v/els"fc einen freien Siebquer schnitt von 17,6 *U aiaf- Die Kerbverhältnisse werden aber wegen der günstigen Feldanordnung wesentlich besser. Der lyCchfakfceHT-e^y wird 1,76 ; die Feldgüte 1,3 und die Ge^snttfcerbwirkung nur 1,63 bei einer Stegschwachung von 0,366

Die entsprechenden Werte einer rhosibiscfo<en Teilung bei gleichem Bohrungsdurchtnesser und gleichen Anströmweg ist der Tabelle nach Fig« 2 zu entrtchiaen* Diese Tabelle zeigt, daß die maximale Kerbspanntsng im Decksieb bei einer rhombischen Feldfceilting 2o,5 kp/mfn beträgt.

Würde ir.an von dieser Kerbspannung ausgehen, so— könnte sen bei Anwendung der errindungsgemäßen

_

Maßnahme die Nennspannung der TrO-ToUeI auf 26 ₃ 7 kp/nua und die des Decksiebes auf 17 lcp/nun erhöhen, ohne damit das Decksieb iia Dauerbetrieb zu zerstören.

Da die Nennspannung bei den eingangs erwähnten

Zentrifugentronuiieln aber nur 17 kp/nua betragt, erhöht sich bei einem Decksieb rait rechteckig geteiltem Eochf eld die Nennspannung liz Sieb nur auf 8,1 kp/min . Zufolge der geringeren maxjsial^n Keri?- Viirkung von 1,63 beträgt die maximale Kerbspannung im Sieb jetzt nur noch 13,2 kp/sna · Aus dieser Gegenübers teilung ist zu ersehen, da3 Decksiebe lait den erfindungsgeinäßen Herkinalen wesentlich höher belastet werden können als bisher. Das hat wiedenua zur fOlge, daß solche Decksiebe auch in Zentrifugentroninieln einsetzbar sind, die sogar aas Kunststoff mit einem v/esei/tlich kleineren Elastizitätsmodul bestehen. Decksiebe mit den Erfindungsnserksnaien könnten sogar aus Kunststoff gefertigt sein, obwohl Kur-st— stoffe eine erheblich geringere Kennspannung ertragen als Metallsiebe, .tuch können die erfindungs— gemäßen Decksiebe in kontinuierlich arbeitende Zentrifugen eingesetzt v/erden.

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Claims (6)

1* Diskontinuierlich arbeitende Zentrifuge, insbesondere Zuckerzentrifuge mit einem Trommelmantel, der im Bereich von Boden und Deckel wenige AbIaufÖffnungen für den Sirup aufweist und auf der Innenseite mit einem grobmaschigen tfnterlegsieb für ein feinmaschiges Decksieb versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sieblöcher (2) des Decksiebes (1) in einem !•achteckig geteilten Feld angeordnet sind.

2· Decksieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochabstände Ct ) In Umfangsricihtim/g der Trommel gleich oder kleiner sind als die Lochabstände Ct ) in Richtung der Mantellinie

der Zentrifugentrommel.

3. Decksieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von I.ochdurchmesser (d) zu Lochabstand (t ) in Umfausrichtung der Trommel kleiner als 1 ist.

4. Decksieb πεαπ Anspruch 3₃ dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis nahe Siel 1 liegt»

5« Decksieb nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt aus dem Verhältnis der Xjcchabstäiide Ct) in Usdrangsrichtusig zu den Loch abständen (t ) in Richtung der Kantellliiie der

?rnir.np1 irno tie» VfarlaSl i-τίτ s ties 'Lo zu den Loch
als o,4 ist

zu den Lochabständen (t ) in Tnarangsirichtain-g: !deiner

6. Decksieb nach den Ansprüchen 1 bis 5_fdadurch gekennzeichnet, daß die maximalen Anströisw-ege (A) des Ablaufs im Feld kleiner als 1 nim sind.