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Kristallkochapparat
Die Erfindung betrifft einen Kristallkochapparat, insbesondere für die Zuckerindustrie, mit einem zylindrischen Behälter mit vertikaler Achse.
Bei den Apparaten der angegebenen Art ist einerseits anzustreben, dass der Inhalt möglichst gleichmässig und rasch sowie unter bester Ausnützung der zur Verfügung stehenden Wärmemenge erwärmt wird.
Zu diesem Zwecke wird ein Kristallkochapparat mit im unteren Teil des Behälters angeordnetem Rührwerk, insbesondere einem Rührflügel mit vertikaler, zum Behälter konzentrischer Achse vorgeschlagen, wobei erfindungsgemäss das Rührwerk von einem Ringheizkörper umgeben ist.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht der Ringheizkörper aus mehreren konzentrischen, vom Heizmedium durchströmbaren hohlen Heizringen von länglichem Querschnitt mit im wesentlichen vertikal verlaufenden Längsseiten und aus mindestens einem im wesentlichen radial verlaufenden Verteilerkasten für das Heizmedium, mit welchem bzw. welchen Kasten die Heizringe in Verbindung stehen.
Im folgenden soll der erfindungsgemässe Apparat an Hand der Zeichnungen genauer erläutert werden, in welchen Fig. l einen vertikalen Axialschnitt nach der Linie I - I in Fig. 2 und Fig. 2 einen horizontalen Querschnitt nach der Linie 11 - 11 in Fig. 1 zeigen.
Der Behälter 1 des Kristallkochers hat die Form eines Zylinders mit vertikaler Achse und ist an seinen beiden Enden durch einen kegeligen Boden 2 bzw. einen ebenfalls kegeligen Deckel 3 abgeschlossen. Im Boden 2 befindet sich eine grosse Öffnung 4, die durch ein kegeliges, mittels einer nicht gezeigten Einrichtung auf-und abbewegbares Verschlussstück 5 abgeschlossen ist. Das Verschlussstück 5 befindet sich in einem Gehäuse 6, von welchem das Austragrohr 7 ausgeht.
Auf dem Deckel 3 ist ein Saftfänger 8 mit abschraubbarer Abdeckung 9 angeordnet. Innerhalb des Saftfängers befinden sich zwei konzentrische Zylinderstücke 10 und 11, welche zur Brüdenumlenkung dienen. Vom Saftfänger 8 geht das Brüdenabzugrohr 12 aus ; unterhalb des Saftfängers ist ein konisches Abdeckblech 13 vorgesehen, welches sich im Abstand vom Deckel 3 befindet.
Das Rührwerk wird von einem Rührflügel 14 gebildet, der mit seiner konischen Nabe am unteren Ende einer den Kochapparat durchsetzenden, zu diesem konzentrischen Welle 15 sitzt. Diese Welle ist nahe ihrem freien Ende von einem Stützlager 16 gehalten, das von Armen getragen ist. Der Rührflügel 14 ist innerhalb eines zum Behälter 1 konzentrischen Leitzylinders 17 angeordnet, der an seinem oberen Ende mit einem Eintrittskragen 17'versehen ist und in welchen das Zuführungsrohr 18 mündet, durch welches das im Kochapparat zu bearbeitende Gut eingebracht wird. Zum Antrieb des Rührflügels 14 dient ein Motor 19, der zusammen mit dem Untersetzungsgetriebe 20, welches gegebenenfalls mit zwei oder auch mehreren wahlweise einschaltbaren Geschwindigkeitsstufen, z.
B. durch leicht auswechselbare Riemenscheiben, versehen sein kann, auf einem Gestell 21 befestigt, das vom Behälter 1 getragen wird.
Zwischen dem Leitzylinder 17 und der Wandung des Behälter 1 ist die Heizeinrichtung angeordnet.
Die Heizeinrichtung besteht aus zwei einander gegenüberliegenden Verteilerkasten 22 und diese
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verbindenden Heizringen 23, welche letztere dementsprechend Halbkreisform haben und konzentrisch zur Behälterachse und zur Rührwerkswelle 15 verlaufen. Der Querschnitt der Heizringe 23 gleicht hochgestellten, sehr langen Rechtecken, an deren beiden Enden je ein Dreieck angesetzt ist. Dadurch entstehen an den Schmalseiten der Heizringe Kanten 24, welche das Einströmen bzw. das Ausströmen des zu behandelnden Gutes in die Räume zwischen den Heizringen bzw. aus diesen Räumen erleichtern, insbesondere wenn es sich um zähflüssige Massen handelt.
Innerhalb jedes der Heizringe sind querstehende und nach Schraubenlinien verlaufende (Wendelflächen bildende) Leitwände 25 angeordnet, die sich in Stromungsrichtung des Heizdampfes absenken und der Ableitung von Kondenswasser dienen und eine Verbesserung des Wärmeüberganges bewirken.
Jeder der beiden Verteilerkasten 22 ist mit zwei vertikalen, bezüglich der Radialrichtung schräg- gestellten Trennwänden 26 versehen, die den Innenraum jedes Kastens, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, in drei voneinander abgeschlossene Abschnitte 27, 28 und 29 teilen. Beim gezeigten Ausführungbeispiel gehen von diesen Abschnitten fünf bzw. zehn bzw. fünf Heizringe aus. Die Verteilerkasten sind mit ihrem vollen Querschnitt durch die Wand des Behälters 1 nach aussen geführt und dort mit einem Flansch 30 versehen, an welchem mittels Schrauben lösbar der Flansch 31 eines geneigt verlaufenden Dampfrohr-Anschlussstutzens 32 befestigt ist.
Der in die beiden Verteilerkasten 22 eintretende Heizdampf durchströmt zuerst über den aussen liegenden Abschnitt 27 des Kastens die Gruppe der jeweils zugehörigen drei äusseren Heizringe und gelangt in den mittleren Abschnitt 28 des jeweils andern Kastens, geht von dort in die zugehörige Gruppe der drei inneren Heizringe und in den innenliegenden Abschnitt 29 des ursprünglichen Kastens zurück, von wo er samt dem gebildeten Kondenswasser über die Leitungen 33 abgeführt wird. An die Kasten sind weiters nicht gezeigte Entlüftungsrohre angeschlossen. Infolge der Hintereinanderschaltung von äusseren und innerenHeizringen wird die Temperatur des Heizdampfes, wenn dieser die innen liegende Ringgruppe durchströmt, bereits abgenommen haben.
Es ist daher Vorsorge getroffen, dass die innen liegenden Heizringe eine grössere Heizfläche haben als die äusseren, u. zw. dadurch, dass sich die Querschnittlänge der Ringe bei gleichbleibender Breite derselben von Ring zu Ring nach innen hin vergrössert. Wie in Fig. l zu erkennen ist, liegen dabei die Oberkanten 24 der Heizringe in der gleichen horizontalen Ebene und die Unterkanten der Heizringe liegen etwa auf einer Kegelfläche. Dementsprechend sinken auch die Böden der beiden Kasten 22 nach innen hin und damit zu den Leitungen 33 ab, während die Oberseiten der Verteilerkasten horizontal verlaufen ; die Verteilerkasten erhalten damit einen trapezartigen Längsschnitt.
Der äusserste der Heizringe 23 ist an der Aussenseite der Wand des Behälters 1 angeordnet, so dass eine unerwünschte Abkühlung des Gutes an der Behälterwand vermieden wird. Hiebei kann die Behälterwand zugleich die Innenwand dieses äussersten Heizringes bilden. Der innerste der Heizringe ist gegenüber dem Leitzylinder 17, der das Rührwerk umgibt, mittels einer Schicht 34 eines wärmeisolierenden Materials abgeschirmt.
Der Behälter 1 ist mit nicht gezeigten Mannlöchern, Schaugläsern, Inhalts-Standanzeigern, Geräten zur Messung des im Behälter herrschenden Über- oder Unterdruckes usw. versehen.
Die Arbeitsweise des beschriebenen Apparates ist wie folgt : Über das Zuflussrohr 18 wird das zu behandelnde Gut, beispielsweise einzudickenderoder zur Kristallbildung zu bringender Zuckersaft, in den Behälter bis zur gewünschten Höhe, die oberhalb der Oberkanten 24 der Heizrohre liegt, eingeführt. Das Rührwerk wird in Bewegung gesetzt, wobei sich der Flügel 14 mit beispielsweise 70 oder 80 Umdr/min in Pfeilrichtung dreht, und durch die Heizringe wird Dampf hindurchströmen gelassen. Das Gut strömt in Richtung der in Fig. 1 eingezeichneten Pfeile durch die Zwischenräume zwischen den Heizringen hindurch nach oben und wird hiebei gleichmässig erwärmt ; beim Durchgang durch das Rührwerk wird es unter Vermeidung örtlicher Über- oder Untersättigungen gut durchgemischt.
Die entstehenden Dämpfe können über das Brüdenabzugsrohr 12 entweichen. Das fertig behandelte Gut wird durch zeitweiliges Absenken des Verschlussstückes 5 über das Austragsrohr 7 entnommen. Wird zugleich mit dem Abziehen fertig behandelten Gutes neues Material in den Behälter eingebracht, so kann in kontinuierlicher Weise gearbeitet werden.
Vor jeder Inbetriebnahme, insbesondere wenn längerer pausenloser Betrieb zu erwarten ist (Zuckerkampagne), ist eine Kontrolle der Schweissnähte erforderlich, mit welchen die Heizringe 23 mit den Seitenwänden der Verteilerkasten 22 verbunden sind. Zu diesem Zwecke genügt es beim erfindungsgemässen Apparat, die Rohr-Anschlussstutzen 32 nach Lösen der Flanschenschrauben zu entfernen. Die Kasten 22 liegen nunmehr mit ihrem grössten Querschnitt frei und die Anschlussstellen der Heizringe können in bequemster Weise nachgesehen und erforderlichenfalls instandgesetzt werden, ohne dass der
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Behälter 1 selbst vorher gereinigt, gekühlt und geöffnet werden müsste.
Der erfindungsgemässe Apparat ist natürlich nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt. Der Rührflügel kann durch ein andersartiges Rührwerk oder eine sonstige Umwälzvorrichtung ersetzt werden. An Stelle von zwei Verteilerkasten 22 ist es möglich, nur einen einzigen Verteilerkasten anzuordnen, wobei dann jeder Heizring fast über einen vollen Kreis verläuft, oder es können auch mehr als zwei Verteilerkasten vorgesehen sein. An der Aussenseite kann der Behälter 1 und zugleich damit der äusserste Heizring mit einer Schicht wärmeisolierenden Materials überzogen sein. Die Rührwerkswelle 15 kann von einem Schutzrohr, welches gegebenenfalls auch die Wellenlager tragen kann, umgeben sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kristallkochapparat, insbesondere für die Zuckerindustrie, mit einem zylindrischen Behälter mit vertikaler Achse, in dessen unterem Teil ein Rührwerk, insbesondere ein Rührflügel mit vertikaler, zum Behälter konzentrischer Achse, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührwerk von einem Ringheizkörper umgeben ist.
EMI3.1
radial verlaufenden Verteilerkasten (22) für das Heizmedium besteht, mit welchem bzw. welchen Kasten (22) die Heizringe (23) in Verbindung stehen.