DE1769267C - Kessel zur Konzentrierung von Flussig keiten, insbesondere fur die Zuckerher stellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kessel zur Konzentrierung von Flüssigkeiten, insbesondere für die Zui'kerherstellung, bestehend aus einer Kammer mit hohlen Wärmeaustausch-Elementen, die mindestens über einen Teil der unteren Hälfte der Kammer quer verlaufen und eine Einrichtung zum Einfüllen eines aufheizenden Mediums aufweisen, weiter aus einer drehbaren horizontal gelagerten Welle, die sich durch die Kammer streckt und Rührelemente trägt.

Es ist bereits ein Kessel bzw. Kochmaische be- ίο kannt, deren unterer Teil von Heizkörpern frei ist und die ebenfalls eine mechanische Rührvorrichtung aufweist. Diese Rührvorrichtung besteht aus einer drehbaren, sich in axialer Richtung durch die Kammer erstreckenden Welle, die Rührschaufeln trägt, wobei jedoch diese Rührschaufeln nicht aus sich radial von der Welle erstreckenden Rührblättern besteht, sondern aus einem einzelnen Rührblatt, das zur Wellenachse einen bestimmten Winkel einnimmt, so daß durch diese Anordnung ein begrenzter zylin- ao drischer Raum innerhalb des Kessels in Turbulenz versetzt werden kann. Diese Rührschaufeln reichen auch auf Grund ihrer schrägen Anordnung nicht in die Zwischenräume zwischen den Wärmeaustauschern hinein, so daß insbesondere in diesen Zonen die umzurührende Flüssigkeit nicht mehr von den Rührschaufeln erfaßt werden kann, sich also bei dieser bekannten Kochmaische »tote Zonen« ausbilden können, in denen also eine geringe Turbulenz und ein vergleichsweise schlechter Wärmeaustausch stattfindet. Diese toten Zonen können sich verständlicherweise dann bevorzugt ausbilden, » enn die umzurührenden Flüssigkeiten bereits eine größere Viskosität aufweisen, also z. B. bei der Zuckerherstellung der Sud bereits teilweise kristallisiert ist (deutsche Patentschrift 499 787).

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen Kessel der eingangs definierten Art weiter zu verbessern,derart, daß während des Rührvorganges keine toten unbeweglichen Zonen in den umzurührenden Flüssigkeiten mehr entstehen können.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der vorliegenden Erfindung darin, daß die Wärmeaustausch-Elemente aus einer Reihe von hohlen Rippen oder Flossen bestehen, die in axialer Richtung der Welle in Abstand zueinander angeordnet sind, und daß die Rührclcmcntc aus einer Vielzahl sich radial erstreckender Rührschaufeln bestehen, die auf der Welle so in Abstand angeordnet sind, daß sie durch die Zwischenräume zwischen den Wärmeaustauschfilamenten bei Drehen der Welle gelangen können, und daß sich eine weitere Welle in horizontaler Richtung parallel zur ersten Welle erstreckt und eine weitere Anzahl an Rührern aufweist, die in geeigneter Weise durch die Zwischenräume zwischen den Wärmeaustausch-Elementen gelangen können, wobei die sich entgegengesetzt drehenden Wellen durch die von ihren jeweiligen Rührschaufeln beschriebenen Kreise überlappend angeordnet sind.

Durch die erflndungsgemäße Formgebung der Rtihrschaufeln und Anordnung der die RUhrschuufeln tragenden Wellen, wird erreicht, daß die Rühr· schaufeln in die Zwischenräume zwischen den Wiirmeaustausch-ßlementen eingreifen können, so daß auch in diesen Zwischenräumen die umzurühren- «a den Flüssigkeiten umgewälzt werden, wobei jedoch auch durch die Anordnung zweier parallel verlaufender (JmrUhrwellen »ehr wirkungsvoll verhindert wird, daß sich im mittleren Bereich des Kessels die »toten Zonen« ausbilden können, Daher wird auch bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Kessel die eingefüllte Flüssigkeit oder Sud vollständig umgewälzt und ein sehr viel besserer Wärmeaustauschwirkungsgrad erzielt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Wä.meaustausch-Elemente in zwei horizontalen Reihen angeordnet sind und daß die Kammer die Form eines umgedrehten Herzens mit zwei an der unteren Hälfte der Kammer nach innen weisenden Senken aufweist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Kessel gemäß der Linie I-I der Fig. 2 und

F i g. 2 einen Querschintt durch den Kessel gemäß der Linie H-II der Fig. 1.

Der in Fig. 1 veranschaulichte Kessel besteht aus einer Kammer 5, die im wesentlichen die Form eines umgedrehten Herzens aufweist, d. h. die Form der Kammer weicht von einer Zylinderform dadurch ab, daß sie oben schmä'«r ist als an dem Boden, wobei der Boden zwei schalenförmige Mulden 6, 8 aufweist, zwischen denen eine Erhöhung angeordnet ist. Die Kammer ist derart angeordnet, daß ihre Längsachse waagerecht verläuft.

In jeder Mulde 6, 8 ist eine entsprechende Reihe 10, 12 von hohlen Rippen 14 angeordnet, die nebeneinander und voneinander entfernt verlaufen. Jede Rippe verläuft in Querrichtung über einen Teil der Kammer 5 und ist mit einem Dampfeinlaß 14/1 und mit einem Kondensatauslaß 14 B versehen, wobei der Einlaß 14 A mit einer Verzweigiingsleitung 15 verbunden ist.

Oberhalb jeder Reihe 10, 12 der Rippen ist eine drehbare, waagerechte Welle 16,18 angeordnet, wobei sich die beiden Wellen einander entgegengesetzt drehen. Jede Welle trägt eine Anzahl von Rührelementen 20, die starr mit der ihnen zugeordneten Welle verbunden sind. Jedes Rührelement weist drei radial nach außen verlaufende Rührschaufeln 22 auf. Die Schaufeln, die im Querschnitt ein Winkel- oder T-Profil aufweisen können, sind derart angeordnet, daß sie durch die Zwischenräume zwischen den Rippen 14 der angrenzenden Rippenreihe hindurchge!:en. Die durch die Enden der sich um die Welle 16 drehenden Schaufeln festgelegten Kreise schneiden sich mit den Kreisen der Schaufeln, die sich um die Welle 18 drehen, so daß der gesamte untere Teil der Kammer durch die Schaufeln überstrichen wird, wenn sich die Wellen drehen.

Die Welle 18 ist in Lagern 24 gelagert und durch einen geeigneten Motor über ein Getriebe 25 ange trieben. Die Welle 16 ist in gleichen Lagern wie die Welle 18 gelagert und derart Über ein Getriebe angetrieben, daß sie sich in die entgegengesetzte Richtung in bezug auf die Welle 18 dreht.

Der Kessel weist weiterhin ein in Längsrichtung verlaufendes Zulieferrohr 28 mit einer Reihe von Auslaßöffnungen 30 auf, und ist mit einer Ablenkplatte 32 versehen. Um dickflüssige Flüssigkeiten und Flüssigkeiten, die bereits Kristalle enthalten, in den Kessel einzuführen, können größere öffnungen vorgesehen sein. Der Kessel kann über Ventile 36 ent' leert werden.

Weiterhin weist der Kessel einen Dampfauslaß 40 und Siehtgläser 42 auf. Das Innere der Kammer wird durch Lampen 43 erleuchtet.

Im Betrieb erfolgt die Zuführung der Flüssigkeit derart, daß sie anfänglich die Rippen 14 bedeckt. Die Rippen 14 werden durch Dampf aufgeheizt, der durch die Einlaßöffnungen UA eintritt und dadurch die Füllmasse in der Kammer zum Kochen bringt, wodurch sich Kristalle bilden. Das Kondensat wird durch die AuslaßöfTnungen 14 B abgezogen.

Die Wellen 16,18 drehen sich langsam in der beschriebenen Weise und zwar mit einer Geschwindigkeit, die ausreichend ist, um einerseits ein ausreichendes Rühren und andererseits sicherzustellen, daß die Füllmasse eine Niveauhöhe annimmt, die durch das Bezugszeichen 33 bezeichnet ist. Die Anordnung und Auslegung der Rippen und der Rührer gewährleistet eine gleichmäßige Wärmeverteilung über die Füllmasse und eine genaue Umwälzung derselben und der neu zu der Füllmasse zugeführten Masse.

Die Kammer 5 kann evakuiert werden. Darüber hinaus ist sie mil: Instrumenten zur Temperaturanzeige versehen.

An Stelle der Dampfheizung können die Rippen 14 elektrisch oder in irgendeiner anderen geeigneten Weise beheizt werden.

Claims (2)

Patentansprüche: 30

1. Kessel zur Konzentrierung von Flüssigkeiten, insbesondere für die Zuckerherstellung, bestehend aus einer Kammer mit hohlen Wärmeaustausch-Elementen, die mindestens über einen Teil der unteren Hälfte der Kammer cjuer verlaufen und eine Einrichtung zum Einfüllen eines aufheizenden Mediums aufweisen, weiter aus einer drehbaren horizontal gelagerten Welle, die sich durch die Kammer erstreckt und Rühielemente trägt, dadurch gekennzeichnet, das die Wäremaustausch-Elemente aus einer Reihe von hohlen Rippen oder Flossen (14) Gestehen, die in axialer Richtung der Welle (16 oder 18) in Abstand zueinander angeordnet sind, und daß die Rührelemente (20) aus einer Vielzahl sich radial erstreckender Rührschaufeln (22) bestehen die auf der Welle so in Abstand angeordnet' sind, daß sie durch die Zwischenräume zwischen den Wärmeaustausch-Elementen (14) bei Drehen der Welle gelangen können, und daß sich eine weitere Welle (18) in horizontaler Richtung parallel zur ersten Welle (16) erstreckt und eine weitere Anzahl a* Rührern (20) aufweist, die in geeigneter Weise Jurch die Zwischenräume zwischen den Wärmeaustausch-Elementen (14) gelangen können, wobei die Lieh entgegengesetzt drehenden Wellen (16,18) durch die von ihren jeweiligen Rührschaufeln (22) beschriebenen Kreise überlappend angeordnet sind.

2. Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustausch-Elemente (14) in zwei horizontalen Reihen (10, 12) angeordnet sind und daß die Kammer die Form eines umgedrehten Herzens mit zwei an der unteren Hälfte der Kammer nach innen weisenden Senken (6, 8) aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen