DE7614228U1

DE7614228U1 - Kontinuierlich arbeitende zuckerzentrifuge

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Publication number: DE7614228U1
Application number: DE7614228U
Authority: DE
Original assignee: BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Current assignee: BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Priority date: 1976-05-05
Filing date: 1976-05-05
Publication date: 1976-10-21
Also published as: BE850441A; ZA772195B; FR2350401A1; DD129807A5; AU2323477A; PL197822A1; IT1081388B; US4131482A; BR7701523A

Description

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BRAUNSCHWEIGISCHE MASCHINENBAUANSTALT Am Alten Bahnhof 5
3300 Braunschweig

Kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge

Die Neuerung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge, bei der die Füllmasse kontinuierlich durch eine Einspeise- und/oder Beschleunigungseinrichtung in den engen Bodenbereich eines kegelstumpfförmigen und mit einem innenliegenden Trennsieb ausgestatteten Schleuderkorbes zugeführt wird.

Kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifugen bekannter Ausführung sind bisher nicht in der Lage, die an den einzelnen Zuckerkristallen unmittelbar anhaftenden Melasse- oder Sirupfilme so vollständig zu entfernen, wie es beim Decken in periodisch arbeitenden Zuckerzentrifugen möglich ist.

Seit langem ist es bekannt, kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifugen mit Deckwasserdüsen auszurüsten - DT-GM 19 47 485, FR-PS 13 55 763 -, um den Deckvorgang, der in periodisch arbeitenden Zuckerzentrifugen durchgeführt wird, in kontinuierlich arbeitenden Zuckerzentrifugen nachzuahmen. Die Deckwasserdüsen sind dabei innerhalb des Schleuderkorbes so angeordnet, daß das Deckwasser erst dann auf die über das Trennsieb gleitende Schicht aus Zuekerkristallen auftrifft, wenn die flüssige Phase der zugeführten Füllmasse, der Sirup oder die Melasse, bereits abgetrennt worden sind, so daß es nur noch darauf ankommt, den unmittelbar an den Kristalloberflächen haftenden Melasse- oder Sirupfilm zu entfernen.

In der Praxis konnte bisher noch kein befriedigendes Ergebnis erzielt werden. Auch der Versuch, die Schicht der fließenden Zucker-

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kristalle beim Aufgeben der Deckflüssigkeit zu stauen oder über eine Stufe des Schleuderkorbes zu führen, brachte kein befriedigendes Ergebnis.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte, kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge so weiterzubilden, daß das Decken mit | einem Ergebnis durchgeführt werden kann, welches mit dem Ergebnis I des Deckvorganges in periodisch arbeitenden Zentrifugen vergleichbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die eingangs erwähnte, kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge neuerungsgemäß dadurch, daß zwischen einer ersten und/oder Vortrennstufe und einer zweiten und/oder Nachtrennstufe eine Einmaisch- und/oder Waschstufe angeordnet ist, wobei die Waschstufe eine undurchlässig und siebfrei ausgebildete Einmaischzone aufweist, deren Wand schwach negativ konisch geneigt oder allenfalls zylindrisch ausgebildet ist und deren Durchmesser gegenüber dem größten und/oder Enddurchmesser der Vortrennstufe stuienäftig vergrößert ist, und an die eine Zwischenzone mit schwacn in üutaurchsatzricrrtung geneigtem, allenfalls zylindrischer Wand anschließt, welche ein Trennsieb mit höchstens 2 % offener Siebfläche aufweist und in eine Trennzone übergeht, deren Wand maximal 10 geneigt und mit einem Trennsieb mit größtmöglicher Siebfläche bestückt ist und am weiten Ende zur Nachtrennstufe überleitet, und wobei die Einmaischzone mit Zuführeinrichtungen für Einmaisch- und/oder Waschflüssigkeit ausgerüstet ist.

Die neuerungsgemäß ausgebildete, kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge erfüllt die an sie gestellten Forderungen. Dieser Erfolg beruht auf der Tatsache, daß die Zuckerkristalle nach dem Abtrennen der flüssigen Phase der Füllmasse in der Vortrennstufe durch eine stufenförmige Erweiterung des Durchmessers, zunächst

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ohne jegliche kontinuierliche Beschleunigung, aus der Vortrennstufe in die Einmaischzone der Einmaisch- und/oder Waschstufe übertreten. In dem undurchlässigen, siebfrei ausgebildeten Bereich, nämlich in der Einmaischzone, ist daher zunächst wieder eine Beschleunigung der Zuckerkristalle auf die an dieser Stelle herrschende Umfangsgeschwindigkeit erforderlich. Da in die undurchlässige, siebfreie Einmaischzone auch Einmaisch- und/oder Waschflüssigkeit eingespeist wird, vollzieht sich diese Beschleunigung infolge des inneren Schlupfes des Flüssigkeits-Kristallgemisches im Sinne eines Rühr- oder Maischvorganges, bei dem Flüssigkeit und Kristalle innig miteinander in Berührung gebracht und relativ zueinander in Bewegung versetzt werden. Diese Einwirkung ist von außerordentlich großer Bedeutung, denn durch sie gelingt es, die an den Kristalloberflächen haftenden, sehr dünnen Häute bzw. Melasse- oder Sirupfilme trotz ihrer sehr hohen Viskosität und trotz des hohen Haftvermögens ab- oder zumindest anzulösen; d. h. also von den Kristalloberflächen zu entfernen und in die Einmaisch- und/oder Waschflüssigkeit zu überführen und in dieser zu lösen.

Nach dieser im Sinne einer Startreaktion wirkenden Bearbeitung der Zuckerkristalle in der Einmaischzone setzt sich der Lösevorgang auch noch fort, wenn die Zuckerkristalle infolge der inzwischen nachvollzogenen Beschleunigungsarbeit nicht mehr intensiv relativ zueinander bewegt werden, sondern die Umfangsgeschwindigkeit, die dieser Stelle entspricht, angenommen haben. Aufgrund der herrschenden und der Umfangsgeschwindigkeit entsprechenden Fliehkraft könnte nunmehr eine Sedimentation eintreten mit der Folge, daß die Zuckerkristalle radial außen und die Einmaisch- und/oder Waschflüssigkeit innen liegt. Die Zuckerkristalle würden dann "trocken" auf der Wand reiben und blind werden. Um diese trockene Reibung zu vermeiden, ist der Einmaischzone die Zwischenzone nachgeschaltet, die mit einem Sieb von sehr geringer offener Siebfläche bestückt ist. Durch dieses Sieb können bei der herrschenden Fliehkraft geringe Flüssigkeitsmengen hindurchtreten. Infolgedessen befindet sich zwischen der Sieboberfläche und den Zuckerkristallen immer ein Flüssigkeitsfilm, der als Gleitfilm wirkt und eine trockene Reibung der Zuckerkristalle verhindert,

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Es wird aber verhindert, daß größere Mengen an Flüssigkeit abgetrennt werden, so daß die Voraussetzung dafür geschaffen ist, daß der Lösungsvorgang innerhalb der Zwischenzone nach der Ste.rtreaktion weiter abläuft.

Erst in der nachgeschalteten Trennzone der Einmaisch- und/oder Waschstufe ist ein Trennsieb mit maximaler offener Siebfläche vorgesehen, um die am Anfang dieser Stufe zugeführte Einiriaisch- und/oder Waschflüssigkeit zusammen mit den von den Zuckerkristallen bzw. deren Oberflächen abgelösten Melasse- und/oder Siruphäuten abzuführen. Aus der Trennzone treten nahezu vollständig von Sirup- oder Melasseresten befreite Zuckerkristalle in die Nachtrennstufe des Schleuderkorbes über und werden dort in gewohnter Weise weiter behandelt.

Aus der vorstehenden Beschreibung der in der neuerungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge ablaufenden Vorgänge wird erkennbar, daß bzw. warum z. B. bei der Zentrifuge nach der schon erwähnten FR-PS 13 55 763 kein vergleichbares Ergebnis erzielt werden kann. Bei der bekannten kontinuierlich arbeitenden Zuckerzentrifuge ist zwar ein vorübergehender zylindrischer Wandabschnitt in den Schleuderkorb eingeschaltet und es tritt auch eine sprungartige Durchmesservergroßerung auf und es wird auch Flüssigkeit aufgegeben, jedoch schließt sich diesem zylindrischen Wandabschnitt unmittelbar eine mit Sieben ausgerüstete Trennzone an. Die Waschflüssigkeit wird also sofort wieder abgeführt, bevor ein Lösungsvorgang wirksam werden kann. Die bekannte Zentrifuge ist so konzipiert, daß der Zeitfaktor außer acht gelassen wird.

Ähnlich ist es auch bei der bekannten Waschzentrifuge nach der DT-OS 23 64 2 60, die jedoch nicht als kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge, sondern als Waschzentrifuge für in Form einer Suspension vorliegendes Trenngut konzipiert ist. Bei dieser Zentrifuge sind in den Verlauf des konischen Schleuderkorbes Stufen siebfreier Wandabschnitte eingebaut, die nur sehr schwach

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Zentrifuge kann diese bekannte Maschine nicht benutzt werden, denn wenn die Waschstufen axial so lang ausgebildet werden, daß beim Waschvorgang der Zeitfaktor wirksam werden kann, dann tritt am Ende der Waschstufen die trockene Reibung der Zuckerkristalle auf der festen Wand ein und vermindert die Qualität des Zuckers. Wird die Waschstufe dagegen in axialer Richtung so kurz ausgebildet, daß die Erscheinung der trockenen Reibung vermieden wird, dann ergibt sich eine Zentrifuge, bei der der Zeitfaktor nicht berücksichtigt ist, d. h., der Waschvorgang wird nur bis zur Startreaktion durchgeführt; anschließend wird jedoch die Waschflüssigkeit sofort wieder entfernt, bevor die Kristallhäute aus Melasse oder Sirup entfernt bzw. gelöst werden konnten.

Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung ist es wesentlich, daß die axiale Länge der Einmaischzone wenigstens ebenso groß ist wie die gemeinsame axiale Länge der Zwischenzone und der Trennzone der Einmaisch- und/oder Waschstufe.

Weitere Merkmale der Neuerung sind in den anhängenden Schutzansprüchen offenbart.

Ausführungsbeispiele der neuerungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge sind in den Zeichnungen dargestellt.

Die Figur 1 zeigt eine Schemaschnittansicht einer kontinuierlich arbeitenden Zuckerzentrifuge mit Wasch- und/oder Einmaischstufe;

Die Figur 2 zeigt eine andere Ausführung einer neuerungsgem^Iß ausgebildeten, kontinuierlich arbeitenden Zuckerzentrifuge;

Die Figur 3 zeigt eine Teil-Schemaschnittansicht der Einmaisch- und/oder Waschstufe, mit der die Zentrifugen gemäß Figur 1 oder 2 neuerungsgemäß ausgerüstet sind.

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In der Figur 1 ist eine kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge 1 gezeigt, der durch ein Einlaufrohr 2 kontinuierlich Füllmasse zugeführt wird. Die Füllmasse gelangt in einen Beschleunigungstopf 3, der sich am oberen Ende einer Schleuderkorbnabe 4 befindet, und wird gleichmäßig über den Umfang verteilt und beschleunigt. Die Füllmasse verläßt den Beschleunigungstopf 3 über den oberen Rand und tritt auf eine Beschleunigungsglocke 5 über, die sich von oben nach unten konisch erweitert und innen mit •i aem Trennsieb 6 ausgerüstet ist. Die Beschleunigungsglocke 5 bildet eine Vortrennstufe 7, in welcher der einfließenden Füllmasse der flüssige Anteil, d. h. die Melasse oder der Sirup weitgehend entzogen werden, so daß am unteren Ende ausschließlich Zuckerkristalle an eine nachgeschaltete Einmaisch- und/oder Waschstufe 8 abgegeben werden.

Die Zuckerkristalle haben beim Eintritt in die Wasch- und/oder Einmaischzone 8 noch fest an den Kristalloberflächen haftende Häute aus Melasse oder Sirup. Um diese zu entfernen, weist die Einmaisch- und/oder Waschstufe 8 eine Einmaischzone 9 auf, die in einem Abstand radial außerhalb des Enddurchmessers der Vortrennstufe 7 liegt, die außerdem undurchlässig und siebfrei ausgebildet ist und schwach negativ geneigt verläuft, allenfalls jedoch zylindrisch ausgebildet sein kann. Durch eine Leitung 10 wird in die Einmaischzone 9 Einmaisch- und/oder Waschflüssigkeit eingeleitet. In der schon eingangs geschilderten Weise wird durch die erforderliche Nachbeschleunigung der Zuckerkristalle unter Anwesenheit der Wasch- und/oder Einmaischflüssigkeit eine Startreaktion verursacht. Es wird eine gegenseitige Berührung und Bewegung der Kristalle und der Flüssigkeit verursacht, bei welcher die Kristallhäute aufgerissen und angelöst werden.

An die Einmaischzone 9 schließt sich eine Zwischenzone 11 an, die einen zylindrischen Wandverlauf aufweist oder schwach in positiver Kegelneigungsrichtung verlauft..Wichtig ist, daß in dieser Zone ein Sieb 12 vorgesehen ist, welches eine sehr geringe, maximal 2 % betragende offene Siebfläche aufweist. Auf diese Weise

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wird, wie einleitend schon erläutert wurde, eine trockene Reibung der Zuckerkristalle auf der Wand vermieden, zugleich aber auch eine frühzeitige Entfernung der Einmaisch- und/oder Waschflüssigkeit verhindert.

An die Zwischenzone 11 schließt sich eine Trennzone 13 an, welche eine im Winkel von maximal 10 geneigte Wand aufweist und mit einem Sieb 14 bestückt ist, das eine maximale, relative, offene Siebfläche aufweist. In der Trennstufe 13 wird die Waschflüssigkeit zusammen mit den abgelösten Kristallhäuten abgeführt.

Die Trennzone 13 geht an ihrem oberen Ende in die übliche zweite oder Nachtrennstufe 15 der kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge 1 über.

Die in der Figur 2 gezeigte, kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge entspricht hinsichtlich ihrer Funktion weitgehend der Ausführung gemäß Figur 1. Es besteht lediglich der Unterschied, daß der Beschleunigungstopf 3 nicht in das Innere des Schleuderkorbes eingezogen ist, sondern am unteren engen oder Bodenbereich des Schleuderkorbes liegt. Die Füllmasse fließt auch bei dieser Bauvariante durch das Einlauf rohr 2, wird im Beschleunigur-gstopf verteilt und beschleunigt und tritt dann in die Vortrennstufe 7 über. An die Vortrennstufe 7 schließt sich die bereits in allen Einzelheiten erläuterte Einmaisch- und/oder Waschstufe axial an; der Waschstufe 8 folgt die Nachtrennstufe 15.

In der Figur 3 ist die Einmaisch- und/oder Waschstufe 8 nochmals getrennt herausgezeichnet, um einen überblick über Proportionen zu schaffen. Es ist zu sehen, daß die Einmaischzone 9 eine schwach negative Konizität aufweist - gegebenenfalls zylindrisch sein kann - und eine axiale Höhe hat, die etwas größer, jedoch zumindest ebenso groß ist wie die gemeinsame axiale Höhe der Zwischenzone 12 und der Trennzone 13. Es ist ferner zu erkennen und auch durch Eintragung'vermerkt, daß die Neigung der Trennzone 13 maximal TO betragen soll. In der Einmaischzone 9 ist in

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der Wand eine Leitung 10a dargestellt, durch welche angedeutec. werden soll, daß die Waschflüssigkeit auch durch geeignete Ein richtungen radial von außen nach innen in die Einmaischzone 9 eingeleitet werden kann.

Schutzansprüche

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Claims

1872

Schutzansprüche

1. Kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge, bei der die Füllmasse kontinuierlich durch eine Einspeise- und/oder Beschleunigungseinrichtung in den engen Bodenbereich eines kegelstumpfförmigen und mit einem innenliegenden Trennsieb ausgestatteten Schleuderkorbes zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer ersten und/oder Vortrennstufe (7) und einer zweiten und/oder Nachtrennstufe (15) eine Einmaisch- und/oder Waschstufe (8) angeordnet ist, wobei die Waschstufe eine undurchlässige und siebfrei ausgebildete Einmaischzone (9) aufweist, deren Wand schwach negativ konisch geneigt oder allenfalls zylindrisch ausgebildet ist und deren Durchmesser gegenüber dem größten und/ oder Enddurchmesser der Vortrennstufe stufenartig vergrößert ist und an die eine Zwischenzone (11) mit schwach in Gutdurchsatζrichtung geneigter, allenfalls zylindrischer Wand anschließt, welche ein Trennsieb (12) mit höchstens 2 % offener Siebfläche aufweist und in eine Trennzone (13) über-

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geht, deren Wand maximal 10 geneigt und mit einem Trennsieb

(14) mit größtmöglicher offener Siebfläche bestückt ist und am weiten Ende zur Nachtrennstufe (15) überleitet, wobei die Einmaischzone mit Zuführeinrichtungen (10, 10a) für Einmaisch- und/oder Waschflüssigkeit ausgerüstet ist.

Kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortrennstufe (7) in einer innen mit einem Trennsieb (6) ausgestatteten Beschleunigungsglocke (5) angeordnet ist, welche sich vom oberen Ende eines Beschleunigungstopfes (3), der an einem in das Innere des Schleuderkorbes hineinragenden Ende der Nabe (4) des Schleuderkorbes befestigt ist, und unter konischer Erweiterung bis in den unteren engen Bereich des Schleuderkorbes erstreckt.

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3. Kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge nach Anspruch 1_P dadurch gekennzeichnet, daß die Vortrennstufe (7) die Einmaisch- und/oder Waschstufe (8) sowie die Nachtrennstufe (15) axial hintereinander angeordnet sind.

4. Kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet , daß die Wand der Einmai sch7->ne (9) innen mit wenigstens einer Flüssigkeitsaustrittsöffnung (10a) ausgerüstet ist.

5. Kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet , daß in der Einmaischzone (9) innerhalb des von der zugehörigen undurchlässigen und siebfreien Wand umschlossenen Raumes wenigstens eine gegen die Wand gerichtete Düse (10) für Wasch- und/oder Einmaischflüssigkeit angeordnet ist.

6. Kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet , daß die axiale Länge der Einmaischzone (9) wenigstens ebenso groß ist wie die gemeinsame axiale Länge der Zwischenzone (11) und der Trennzone (13) der Einmaisch- und/ oder Waschstufe (8).