DE7206102U - Kontinuierlich arbeitende zuckerzentrifuge - Google Patents

Description

BRAUNSCHWEIGISCHE MASCHINENBAUANSTALT

33 Braunschweig Aia Alten Bahnhof 5

Kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge, deren konischer Siebkorb um eine lotrechte Achse rotiert und die eine Füllmassezuführeinrichtung aufweist, die aus einem koaxial zur Drehachse des Siebkorbes angeordneten Einlaufrohr einem an der Nabe des Siebkorbes angeordnetem Verteilertopf und einer Beschleunigungsglocke besteht.

Die Zuführung der Füllmasse zu kontinuierlich arbeitenden Zentrifugen ist bisher noch nicht befriedigend gelöst worden. Bisher ist es üblich, den aus einem Regulierschieber zur Dosierung des Füllmassezulaufes austretenden Füllmassestrahl freifließend durch ein Einlaufrohr zu führen. Dabei

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Es kann auch geschehen, daß der Füllmassestrahl mit dem Einlaufrohr in Berührung kommt. Die Füllmasse haftet dann am Einlaufrohr an und fließt wesentlich langsamer als in einem freien Strahl ab. Das Einlaufrohr ist dann sehr rasch mit Füllmasse angefüllt und läuft über.

Der rotierende Siebkorb kontinuierlich arbeitender Zentrifugen wirkt wie ein Lüfter. Das hat zur Folge, daß der frei fliesende FülLnassestrshl im Einlaufrohr von sir.sai

intensiven iiuzcsrrom umspult wira, aer aus aer Auuen-

atmosphäre angesaugt wird. Dadurch wird die Füllmasse gekühlt und ihre Viskosität gesteigert.

Ein befriedigender Lauf kontinuierlich arbeitender Zentrifugen ist davon abhängig, daß die zugeführte Füllmasse gleichmäßig verteilt auf den Siebkorb übergeoen wird. Je höber aber die Viskosität der Füllmasse ist, um so schwieriger wird diese gleichmäßige Verteilung. Je kühler die Füllmasse auf den Siebkorb gelangt, um so schlechter wird die Trennwirkung, denn infolge der Steigerung der Viskosität der Melasse reicht die Schleuderkraft nicht mehr aus,

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um den an den Zuckerkristallen haftenden Melassefilm abzuschleudern.

Endproduktfüllmassen haben im allgemeinen eine sehr hohe Viskosität. In einigen Ländern ist die Viskosität der Endproduktfüllmassen aufgrund länderspezifischer Eigenschaften des verarbeiteten Zuckerrohres extrem hoch. Beim Verarbeiten solcher Endproduktfüllmassen ist ein gleichmäßiger Füllmassezulauf und eine gleichmäßige Füllmasseverteilung mit den bekannten Füllmassezuführeinrichtungen ni«3ht "»ehr er?lelbar- Es kommt hei solchen Füllmassen häufig vor, daß der Füllmassen tr aiii abreißt. Im Verteilertopf befinden sich dann einzelne Füllmasseklumpen, die a^s dem Verteilertopf herausgeschleudert werden und ohne wesentliche Beschleunigung aus der Beschleunigungsglocke in den Siebkorb gelangen. Solche Füllmasseklumpen bilden gefährliche Unwuchten, die sehr oft zum Abschalten der Zentrifuge zwingen. Infolge der hohen Viskosität der Endproduktfüllmassen .ist die gleichmäßige Verteilung im Verteilertopf, sowie die gleichmäßige Verteilung in der Beschleunigungsglocke auch bei normalem Betrieb, d. h. also dann, wenn der Füllmassestrahl nicht abreißt, in Frage gestellt. Die Trennleistung ist in der Regel

unbefriedigend, und man kommt sogut wie nie ohne Nachbearbeitung aus, um die Melassereste von der Oberfläche der Zuckerkristalle zu entfernen.

Man hat bereits versucht, Deckwasser von außen her auf den einfließenden Füllmassestrahl aufzuspritzen. Das Deckwasser benetzte jedoch lediglich die Oberfläche des Füllmassestrahles, ohne sich mit der Füllmasse zu vermischen und ohne deren Viskosität zu senken. Im Verteilertopf und in der Beschleunigungsglocke wirkte sich das Deckwasser wie ein Schmiermittel aus. Die gleichmäßige Verteilung unterblieb, weil die Füllmasse nicht mehr von der Wand des Verteilertopfes und der Wand der Beschleunigungsglocke mitgenommen wurde.
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Man hat dann versucht Dampf oder Deckwasser in das Innere des Füllmassestrahles einzuleiten. Zu diesem Zweck wurde ein Rohr in Lotrichtung mittig durch den Füllmassestrahl geführt und von oben her an eine Dampf- oder Deckwasserspeiseleitung angeschlossen. Beobachtet wurde, daß dieses Rohr äen Füllmassestrahl zentriert. Es trat seltener auf, daß der Füllmassestrahl abriß oder seitlich auswich und

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nit der viand des Einlaufrohres in Berührung kam. Diese Zentrierung des Füllmassestrahles war aber die einzige Verbesserung, die mit einem derartigen Rohr erreicht werden konnte, denn die erhoffte Vermischung des Deckwassers oder Dampfes mit der Füllmasse blieb aus. Auch bei dieser Zufuhr des Deckwassers trat der unerwünschte Schmiereffekt ein. Das zentrale Rohr wirkte außerdem als Heizelement. Die Füllmasse wurde erwärmt. Gewisse Anteile des zuvor durch Kühlung auskristallisierten Zuckers wurden wieder gelöst. Spürbare Zuckerverluste waren die Folge, denn der gelöste Zucker trat beim Schleudern in die Endmelasse über.

Der vorliegenden Erfindung liegt, ausgehend von den geschilderten Problemen, die Aufgabe zugrunde, die Füllmassezuführeinrichtung von Zentrifugen der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch Füllmassen mit sehr hoher Viskosität zuverlässig gleichmäßig verteilt auf den Siebkorb aufgegeben werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die einleitend erwähnte kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge erfin dungsgemäß dadurch, daß das Einlaufrohr bis in das Innere

des Verteilertopfes hineinragt, daß der Verteilertopf mit mehreren aufrechtstehenden Verteilerstiften ausgerüstet ist, die zwischen dem Einlaufrohr und der Seitenwand des Verteilertopfes verlaufen und deren obere Enden zwischen der Unterkante des Einlaufrohres und der Oberkante des Verteilertopfes angeordnet sind, daß das Einlaufrohr am oberen Ende trichterförmig erweitert und mit einem ringförmigen Rohr ausgerüstet ist, das an eine Deckwasserspeiseleitung angeschlossen und auf der Ringinnenseite gelocht ist, um radial zur Einlaufrohrmitte verlaufende Deckwasserstrahlen auf den Füllmassestrahl zu richten und daß das Einlaufrohr wenigstens auf einem oberen Teil seiner Länge siebartig gelocht und mit einem Doppelmantel ausgerüstet ist, welcher an eine Dampfspeiseleitung angeschlossen ist.

Bei der Ausgestaltung von Füllmassezuführeinrichtungen von Zuckerzentrifugen werden im allgemeinen Mitnehmer vermieden, weil man davon ausgeht, daß die mechanische Einwirkung dieser Mitnehmer Zuckerkristalle zerstört. Entgegen dieser verbreiteten Auffassung hat sich aber gezeigt, daß unerwünschter Kristallbruch bei Zuckerfüllmassen mit

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extrem hoher Viskosität nicht eintritt., Die aus dem Einlaufrohr austretende Füllmasse steht beim Eintreten in den Verteilertopf relativ zu dessen Rotation still und wird zunächst von den Verteilerstiften erfaßt und infolge der innewohnenden eigenen Trägheit und Viskosität gleichmäßig radial nach außen bewegt und gegen die Seitenwand des Verteilertopfes gedrückt. Zugleich tritt auch eine Beschleunigung In Drehrichtung ein. Wichtig für diesen Verteilvorgang ist, daß die Unterkante des Einlaufrohres weit genug unterhalb der oberen Enden der Verteilerstifte liegt. Wenn sich die ünterkante des Einxaufrohres zu nahe bei den oberen Enden der Verteilerstifte oder gar oberhalb der oberen Enden befindet, dann können die Verteilerstifte die Füllmasse nicht erfassen und gegen die Viand des Verteilertopfes drücken. Die Füllmasse wird dann lediglich umgelenkt und es treten die eingangs bereits erwähnten Nachteile wieder auf.

Mit Hilfe der Verteilerstifte gelingt es erstmals in einer Füllmassezuführeinrichtung einer kontinuierlich arbeitenden Zuckerzentrifuge aus hochviskoser Endproduktfüllmasse, aus Deckwasser sowie gegebenenfalls Dampf bzw. Kondensat ein

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homogenes Geraisch zu erzeugen. Das Einmischen des Dampfes hat eine kurzfristige Temperaturerhöhung der Füllmasse zur Folge. Dadurch sinkt die Viskosität und die Melasse wird dünnflüssiger, so daß die Füllmasse besser verteilt werden kann und in der Zentrifuge ein besseres Fließverhalten zeigt. Die verringerte Viskosität der Melasse erleichtert auch die Trennung. Es ist lediglich darauf zu achten, daß die durch den Dampf zugeführte Wärmemenge und Wärmeeinwirkzeit begrenzt v/erden, damit zwar die gewünschte Viskositätsverminderung erreicht, ein Lösen von Zuckerkristallen jedoch vermieden wird. Das zugleich mit der Viskositätssenkung der Füllmasse zugeführte und innig mit der Füllmasse vermischte Deckwasser hat auf dem Wege aus dem Verteilertopf bis auf den Siebkorb Zeit, auf die Melasse einzuwxrken und die Melasse fließfähiger zu machen. Versuche haben gezeigt, daß mit der erfindungsgemäß rusgebildeten Zuckerzentrifuge auch aus Endproduktfüllnassen ohne ein Wachschleudern Zucker von hoher Qualität erzeugt werden kann.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge wird auf den Füllmassestrahl, der im freien Tall durch das Einlaufrohr fließt, von außen her eine dosierte Menge Deckwasser

aufgesprüht. Im Norinalfall wäre dieses Vorgehen snit erheblichen Nachteilen verbunden, weil sich das Deckwasser mit hochviskoser Füllmasse nicht mischt und im Vorteilertopf und der Beschleunigungsglocke als Schmiermittel wirkt. Die Erfindung nutzt aber gerade diese im Normalfaxl nachteilige Schmiermittelwirkung des Deckwassers aus, um das bekannte und bisher unvermeidbare überlaufen des Einlaufrohres zu vermeiden. Wenn der Füllmassestrahl bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge das Einlaufrohr berührt,- dann löst er sich infolge der erwähnten Schmiermittelwirkung sehr leicht und schnell wieder von der Rohroberfläche ab, ohne daß ein Füllmassestau entsteht.

Im oberen Bereich des Einlaufrohres wird zwischen dem äußeren Doppelmantel und dem Einlaufrohr ein Dampfmantel gebildet, aus dem heraus durch die Löcher im Einlaufrohr Dampf in den Raum zwischen dem Füllmassestrahl und dem Einlaufrohr austritt. Der Dampf umspült den Füllmassestrahl von außen und wird infolge der Lüfterwirkung des Siebkorbes mit dem Füllmassestrahl nach unten in den Verteilertopf gesaugt, wo er von den Verteilerstiften mit der

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laufrohres ausgestoßene Dampf verhindert aber zugleich, daß kalte Außenluft angesaugt wird. Er verhindert damit die bisher unvermeidliche Abkühlung des freifließenden Füllmassestrahles im Einlaufrohr. Eine weitere Wirkung des in das Einlaufrohr eingeblasenen Dampfes besteht darin, daß die Außenoberfläche des Füllmassestrahles zumindest gering erwärmt wird und eine geringere Viskosität aufweist als im Normalfall. Wenn das Einlaufrohr aus metallischem Werkstoff besteht, dann wird es auf

seiner gesamten jjänge üurcn äari üäinprinant.ex äüxgenexzt:· Tritt der Füllmassestrahl mit der heißen Oberfläche des Einlaufrohres in Berührung, dann sorgt auch die hohe Temperatur des Einlaufrohres dafür, daß er sich schnell wieder lust, ohne daß ein Füllmassestau entsteht.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge addieren eich drei Wirkungen, und zwar die Schmiermittelwirkung des am oberen Ende des Einlaufrohres auf den Füllmassestrahl aufgesprühten Deckwassers, die Viskositätssenkende Wirkung des Dampfes, der den Füllmassestrahl umspült und die Viskositätssenkende Wirkung des durch den Dampf aufgeheizten Einlaufrohres. Das Ergebnis dieser Summenwirkung

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besteht darin, daß Zuekerfüllmassen höchster Viskosität gleichmäßig in die Zentrifuge eingespeist werden können. Berührungen zwischen dem Füllmassestrahl und dem Einiaufrohr sind bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge unbeachtlich, weil sich der Füllmassestrahl augenblicklich wieder von dem Einlaufrohr löst..

Um ein Abkühlen der Füllmasse zu vermeiden, ist es vorteilhaft, die erfindungsgemäß ausgebildete Zentrifuge so weiterzubilden- daß der Innenraum der Beschleunigungsglocke an der Dur chtrittss teilt* des Einlauf rohre« weitgehend gegen das Eintreten von Außenluft abgedichtet ist. Um die gewünschte Wirkung zu erzielen, reicht es aus, wenn in einem geringen axialen Abstand von der Unterseite des Bodens der Beschleunigungsglocke eine Ringscheibe auf dem Einlaufrohr angeordnet wird, so daß zwischen dieser Scheibe und der Beschleunigungsglocke nur ein wenig Millimeter großer Spalt verbleibt. Zwischen der Beschleunigungsglocke und dem Einlaufrohr kann dann ein relativ großer radialer Spielraum freigelassen werden. Der Luftstrom, der dann durch den engen Ringspalt in das Innere der Beschleunigungsglocke eintritt, wird stark gedrosselt und zusätzlich von dem Einlaufrohr erwärmt.

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Die Vorteile der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge treten besonders beim Verarbeiten hochviskoser Endproduktfüllmassen in Erscheinung, denn solche Füllmassen können erstmals mit befriedigender Leistung und befriedigender Trennwirkung abgeschleudert werden. Aber auch beim Verarbeiten anderer Zuckerfüllmassen treten erhebliche Betriebsverbesserungen auf. Je nach Qualität der Füllmasse kann dabei gegebenenfalls auf das Aufsprühen von Deckwasser oder das Einblasen von Dampf verzichtet v/erden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemaß ausgebildeten Zentrifuge ist die ünterkante des Einlaufrohres in unterschiedliche Abstände vom Boden des Verteilertopfes einstellbar. Diese Einstellbarkeit ist wichtig, um die Zentrifuge unterschiedlichen Füllmcissegualitäten anzupassen.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge ist in der Zeichnung dargestellt.

Die Figur zeigt das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge in einer Axialschnittansicht.

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Aus einem Regux.: e^schieber 1 fällt Zuckerfüllirasse in einem freirließenden Füllmassestrahl 2 unter Schwerkrafteinfluß nach unten. In einem Abstand unterhalb des Regulierschiebers befindet sich das trichterförmig erweiterte obere Ende 3 eines Einlaufrohres 4. Ein ringförmiges Rohr 5, das an eine Deekwasserspeiselei= tung 6 angeschlossen ist und auf der Ringinnenseite Löcher 7 aufweist, bildet den oberen Abschluß des trichterförmig erweiterten Endes 3, Aus den Löchern 7 treten radial zur Einlaufrohrmitte gerichtete Deckwasserstrahlen 8 aus, die auf die Außenoberfläche des Füllmassestrahles 2 auftreffen=

In dem Bereich, der unmittelbar unterhalb des trichterförmig erweiterten Endes 3 liegt, ist das Einlaufrohr mit Löchern 9 und einem äußeren Doppelmantel 10 ausgerüstet. Der zwischen dem äußeren Doppelmantel 10 und dem Einlaufrohr 4 befindliche ringförmige Hohlraum 11 ist an eine Dampfspeiseleitung 12a angeschlossen und bildet einen Dampfmantel. Aus den Sieblöchern 9 treten Dampfstrahlen aus, die den Füllmassestrahl 2 von außen umspülen und einen Dampfmantel um den Füllmassestrahl bilden.

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Das Einlaufrohr 4 ragt bis tief in einen Verteilertopf 12 hinein. Dieser Verteilertopf 12 ist mit mehreren aufrechtstehenden Verteilerstiften 13 ausgerüstet. Es ist wichtig, daß diese Verteilerstifte 13 zwischen der Seitenwand des Verteilertopfes 12 und der Außenseite des Einlaufrohres 4 angeordnet sind,- und es ist ferner wichtig, daß die Unterkante 14 des Einlaufrohres 4 in einem bestimmten Abstand vom Boden 15 des Verteilertopfes 12, insbesondere unterhalb der oberen Enden der Verteilerstifte 13 verläuft."Nur dann, wenn die Unterkante 14 tief genug unter den oberen Enden der Verteilerstifte 13 und nahe genug bei dem Boden 15 des Verteilertopfes 12 liegt, ist gewährleistet, daß die in das Innere des Verteilertopfes 12 einfließende Füllmasse von den Verteilerstiften 13 erfaßt, mit dem zugleich einfließenden Deckwasser und Dampf zu einem homogenen Gemisch verarbeitet und gleichmäßig über die Seitenwand des Verteilertopfes ausgebreitet wird. Damit die Lage der Unterkante 14 des Einlaufrohres 4 wechselnden Füllmassequalitäten angepaßt werden kann, ist es vorteilhaft, wenn die Unterkante 14 höheneinstellbar ist.

Unter dem Einfluß von Deckwasser und Dampf sowie infolge der Homogenisierung durch die Verteilerstifte 13 fließt

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die Füllmasse gleichmäßig verteilt aus dem Verteilertopf 12 in eine Beschleunigungsglocke 16, die den Verteilertopf von außen umgibt und mit diesem über Stege 17 verbunden ist. Die Beschleunigungsglocke 16 erweitert sich von den Stegen 17 aus in Richtung nach unten. An ihrer
Dnterkante 18 tritt die Füllmasse beschleunigt und
gleichmäßig über den Umfang verteilt aus und wird in die Aufgabezone 19 eines konischen Siebkorbes 20 abgegeben.

Beim Passieren des Siebkorbes 20 wird die Füllmasse abgeschleudert. Die Melasse tritt durch α_·-, Siebflächen des Siebkorbes acs, während der Zucker über die obere Kante des Korbes abgeworfen wird.

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Claims (3)

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1. Kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge, deren konischer Siebkorb um eine lotrechte Achse rotiert und die eine Füllmassezuführeinrichtung aufweist, die aus einem koaxial zur Drehachse des Siebkorbes angeordneten Einlaufrohr einem an der Nabe des Siebkorbes angeordneten Verteilertopf und einer Beschleunigungsglocke besteht, dadurch gekennzeich net, daß das Einlaufrohr (4) bis in das Innere des Verteilertopfes (12) hineinragt, daß der Verteilertopf mit mehreren aufrechtstehenden Verteilerstiften (13) ausgerüstet ist, die zwischen dem Einlaufrohr und der Seitenv/and des Verteilertopfes verlaufen und deren obere Enden zwischen der unterkante (14) des Einlaufrohres und der Oberkante des Verteilertopfes angeordnet sind, daß das Einlaufrohr am oberen Ende (3) trichterförmig erweitert und mit einem ringförmigen Rohr (5) ausgerüstet ist, das an eine Deckwasserspeiseleitung (6) angeschlossen und auf der Ringinnenseite gelocht ist, um radial zur Einlaufrohrmitte verlaufende Deckwasserstrahlen (8) auf den Füllmassestrahl (2)

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zu richten und daß das Einlaufrohr wenigstens auf einem oberen Teil seiner Länge siebartig gelocht und mit einem Doppelmantel (10) ausgerüstet ist, v/elcher an eine Dampfspeiseleitung (12a) angeschlossen ist.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1 dadurch gekenn zeichnet , daß der Innenraum der Beschleunigungsglocke (16) an der Durchtrittsstelle des Einlaufrohres (4) weitgehend gegen das Eintreten von Außenluft abgedichtet ist.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Unterkante (14) des Einlaufrohres (4) in unterschiedliche Abstände vom Boden (15) des Verteilertopfes (12) einstellbar ist.

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