DE19723601C1

DE19723601C1 - Vorrichtung zur Siruptrennung bei periodischen Zentrifugen

Info

Publication number: DE19723601C1
Application number: DE1997123601
Authority: DE
Inventors: Eckhard Frintrup
Original assignee: BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Current assignee: BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Priority date: 1997-06-05
Filing date: 1997-06-05
Publication date: 1998-06-25
Anticipated expiration: 2017-06-06

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Siruptrennung bei periodischen Zentrifugen, mit einem unterhalb der Zentrifugen trommel im Boden des Zentrifugengehäuses angeordneten, einen zentrischen Zuckerausfall umschließenden Ringkanal zur Aufnahme und Ableitung des abgeschleuderten Grünablaufs und Deckablaufs.

Bei durch offenkundige Vorbenutzungen seitens der Anmelderin vorbekannten Ausführungsformen werden Grünablauf und Deck ablauf über einen schrägen Boden aus der Zentrifuge herausge führt. Die Trennung der beiden Abläufe erfolgt außerhalb der Zentrifuge durch eine besondere Trenneinrichtung oder aber durch Absperrklappen. Um einen schnelleren Abfluß der Abläufe und eine geringere Restbildung zu erreichen, wäre es günstig, den Ablauf boden möglichst schräg zu stellen. Jedoch entstehen durch die rotierende Zentrifugentrommel innerhalb des Zentrifugengehäuses starke Windkräfte, so daß bei einem schrägen Boden der Ablauf auf der einen Bodenhälfte mit "Rückenwind", auf der anderen Hälfte hingegen mit "Gegenwind" erfolgen würde. Hierdurch würde sich der Ablauf verzögern; außerdem würden sich unerwünschte Reste bilden, die sich nach der Siruptrennung in dem "falschen" Ablauf befinden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorbekannte Sirup trennung zu verbessern.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Vorrichtung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

a) Der Ringkanal ist zumindest teilweise von zwei, obere Ka nalabschnitte bildenden Segmentböden abgedeckt, die an der Innenwandung des die Zentrifugentrommel umschließenden Zen trifugengehäuses anliegen und sich jeweils über zumindest 180 Umfangsgrad gleichläufig in Form einer Wendelrutsche erstrecken, wobei jeweils der höchste Anfangsabschnitt des einen Segmentbodens in lichtem Abstand oberhalb des tief sten Endabschnittes des anderen Segmentbodens liegt und hier eine in einer lotrechten Ebene liegende, in einen un teren Abschnitt des Ringkanals mündende Ausströmöffnung für den Grünablauf bildet, der aus dem Ringkanal über einen Auslauf abgeleitet wird;
b) die beiden um etwa 180° zueinander versetzten Grünablauf- Ausströmöffnungen sind durch je eine Klappe, Schieber oder dergleichen verschließbar;
c) mit dem Schließen der beiden Grünablauf-Ausströmöffnungen wird in jedem der beiden Segmentböden eine Deckablauf-Aus strömöffnung freigegeben, die in Ablaufrichtung jeweils vor der Grünablauf-Ausströmöffnung liegt;
d) die beiden Deckablauf-Ausströmöffnungen münden in einen zweiten Kanal, der von dem den Grünablauf aufnehmenden Ringkanal separiert ist und einen separaten Auslauf für den Deckablauf aufweist.

Die Erfindung ist vorstehend unter Hinweis auf zwei Segmentböden definiert, jedoch besteht grundsätzlich auch die Möglichkeit, drei sich jeweils über etwa 120 Umfangsgrad erstreckende Seg mentböden mit analoger Ausbildung bzw. Anordnung zu verwenden.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Klappen in einer ersten Schließstellung die beiden Deckablauf-Ausströmöffnungen ver schließen, die Grünablauf-Ausströmöffnungen jedoch freigeben und in einer zweiten Schließstellung die Grünablauf-Ausströmöffnun gen verschließen, die Deckablauf-Ausströmöffnungen hingegen freigeben.

Eine konstruktiv einfache Lösung ist dann gegeben, wenn die Klappen in ihrer ersten Schließstellung bündig in der Oberfläche des zugeordneten Segmentbodens liegen und jeweils um eine ange nähert horizontal und radial liegende Schwenkachse nach oben in ihre zweite Schließstellung verschwenkbar sind.

Die Umschaltung der Ableitung von Grünablauf auf Deckablauf kann bereits eingeleitet werden, während sich im unteren Bodenbereich noch Grünablauf befindet.

Grünablauf und Deckablauf benutzen gemeinsame Absperrorgane, die innerhalb des Zentrifugengehäuses sitzen. Durch den Wegfall von außerhalb der Zentrifuge befindlichen Klappen und Trennvorrich tungen und der damit verbundenen Umlenkungen ergeben sich gün stige Ablaufverhältnisse.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprü che und werden in Verbindung mit weiteren Vorteilen der Erfin dung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen lotrechten Schnitt durch eine im unte ren Teil einer Zentrifuge untergebrachten Vorrichtung zur Siruptrennung, wobei diese Vorrichtung zur Ableitung des Grünablaufs eingestellt ist;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 darge stellte Vorrichtung;

Fig. 3 die Darstellung gemäß Fig. 1 um 90° ver dreht und

Fig. 4-6 Darstellungen gemäß den Fig. 1-3, jedoch mit einer Einstellung der Trennvorrichtung zur Ableitung von Deckablauf.

Fig. 1 läßt den Bodenbereich einer Zentrifugentrommel 1 erken nen, die von einem Zentrifugengehäuse 2 umschlossen ist. Unter halb der Zentrifugentrommel 1 ist ein herkömmlicher, sich nach unten etwas konusförmig erweiternder Ausfall (Konus 3) zum Aus trag der gereinigten Zuckerkristalle angeordnet. Dieser Konus 3 ist von einem Ringkanal 4 umschlossen, an den tangential ein Auslauf 5 für den in Fig. 2 durch Pfeile 6 symbolisierten Grün ablauf angeschlossen ist. Die Drehrichtung der Zentrifugentrom mel 1 ist durch einen Pfeil 7 gekennzeichnet.

Der Ringkanal 4 ist zumindest teilweise von zwei Segmentböden 8, 9 abgedeckt, die radial außen an der Innenwandung des Zentrifu gengehäuses 2 anliegen, radial innen den Konus 3 - gegebenen falls mit lichtem Abstand - umschließen und sich jeweils über zumindest 180 Umfangsgrad gleichläufig in Form einer Wendelrut sche erstrecken. Dabei liegt jeweils der höchste Anfangsab schnitt 8a bzw. 9a des einen Segmentbodens 8 bzw. 9 in lichtem Abstand h oberhalb des tiefsten Endabschnittes 9b bzw. 8b des anderen Segmentbodens 9 bzw. 8 und bildet hier eine in einer lotrechten Ebene liegende, in den Ringkanal 4 mündende Ausström öffnung 10 für den Grünablauf, der aus dem Ringkanal 4 über den Auslauf 5 abgeleitet wird.

Die beiden um 180° versetzten Grünablauf-Ausströmöffnungen 10 sind durch je eine Klappe 11 verschließbar, die in ihrer ersten Schließlage (Fig. 2) bündig in der Oberfläche des zugeordneten Segmentbodens 8 bzw. 9 liegen und jeweils um eine horizontal und radial liegende Schwenkachse 12 nach oben in ihre zweite Schließstellung verschwenkbar sind, in der sie die ihnen zuge ordnete Grünablauf-Ausströmöffnung 10 verschließen. Die in der Zeichnung nicht näher dargestellte Steuerung der Klappen 11 kann z. B. pneumatisch erfolgen. Jede Klappe 11 deckt in ihrer ersten Schließstellung (Fig. 2) eine Deckablauf-Ausströmöffnung 13 (Fig. 5) ab, die in Ablaufrichtung jeweils vor der Grünablauf- Ausströmöffnung 10 liegt, wie Fig. 5 deutlich macht.

Die beiden Deckablauf-Ausströmöffnungen 13 münden in einen zwei ten Kanal 14, der sich bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel etwa halbkreisförmig um den Konus 3 erstreckt, von dem den Grünablauf 6 aufnehmenden Ringkanal 4 separiert ist und einen separaten Auslauf 15 für den Deckablauf 16 aufweist, der in Fig. 5 durch entsprechende Pfeile symbolisiert ist.

Die Vorrichtung zur Siruptrennung arbeitet wie folgt: Mit Beginn des Schleudervorgangs wird aus der Zentrifugentrommel 1 durch deren Siebwandung hindurch Grünablauf in etwa tangentialer Rich tung gegen die Innenwandung des Zentrifugengehäuses 2 abge schleudert, von wo der Grünablauf unter Beibehaltung einer ge wissen Rotationsbewegung nach unten abläuft, bis er auf die Seg mentböden 8, 9 auftrifft, die im lichten Abstand oberhalb des Bodens des Zentrifugengehäuses 2 angeordnet sind und obere Ab schnitte des Ringkanals 4 bilden. Der Grünablauf 6 fließt auf den Segmentböden 8, 9, die die Rotationsbewegung des Grünablaufs unterstützen, in Richtung der in Fig. 2 eingezeichneten Pfeile über die sich in ihrer ersten Schließstellung befindlichen Klap pen 11 hinweg und durch die Grünablauf-Ausströmöffnungen 10 hin durch in den unteren Abschnitt des Ringkanals 4, aus dem der Grünablauf in tangentialer Richtung über den Auslauf 5 ausgetra gen wird. Dieser Austrag wird durch die noch vorhandene Rotation des Grünablaufs sowie durch ein Luftdruckpolster unterstützt, das sich unterhalb der Segmentböden 8, 9 aufgrund des durch die Rotation der Zentrifugentrommel 1 hervorgerufenen Windes bildet.

Setzt das Waschen der Zuckerkristalle ein, werden die Klappen 11 aus ihrer ersten Schließstellung in ihre zweite Schließstellung verschwenkt, in der sie die Deckablauf-Ausströmöffnungen 13 freigeben, die Grünablauf-Ausströmöffnungen 10 hingegen ver schließen. Der aus der Zentrifugentrommel 1 abgeschleuderte Deckablauf fließt ebenfalls an der Innenwandung des Zentrifugen gehäuses 2 nach unten, bis er auf die Segmentböden 8, 9 auf trifft, auf denen der Deckablauf, unterstützt durch das Gefälle jedes Segmentbodens 8, 9, bis zu den Deckablauf-Ausströmöffnun gen 13 und dann durch diese hindurch in den zweiten Kanal 14 strömt, aus dem der Deckablauf über den Auslauf 15 - getrennt vom Grünablauf - ausgetragen wird.

Die in Fig. 5 radial nach innen versetzt dargestellte Deckab lauf-Ausströmöffnungen 13 könnten auch innerhalb der radialen Breite des zugeordneten Segementbodens 8, 9 radial nach außen versetzt werden; der zweite Kanal 14 könnte sich dann auch au ßerhalb um das Zentrifugengehäuse 2 erstrecken.

Da es außerhalb des Zentrifugengehäuses 2 keine Absperrorgane bzw. Trenneinrichtungen für den Grün- bzw. Deckablauf gibt, er gibt sich ein strömungsgünstiger Ablauf. Sollte kurzfristig viel Grünablauf anfallen, kann der Grünablauf im Ringkanal 4 anstei gen, bis die Segmentböden 8, 9 wie Leitbleche in den Grünablauf eintauchen. Der Grünablauf darf maximal bis an die Oberkante des Konus 3 steigen. Das den Grünablauf im Bodenteil des Zentrifu gengehäuses 2 aufnehmende Volumen wird durch die Segmentböden 8, 9 nur geringfügig verringert, da der Grünablauf beidseitig die ser Segmentböden anstehen kann. Durch das Gefälle der Seg mentböden 8, 9 wird der Grünablauf in Rotation gehalten.

Der Deckablauf kann bereits eingeleitet werden, während im unte ren Boden noch Grünablauf vorhanden ist. Durch das starke Gefäl le der Segmentböden 8, 9 und die aus der Zentrifugenrotation resultierende Windunterstützung ist vor dem Verschwenken der Klappen 11 in ihre zweite Schließstellung nur noch eine gering fügige Benetzung der Segmentböden 8, 9 mit Grünablauf vorhanden.

Eine zusätzliche Reinigung mit Düsen ist daher nicht erforder lich. Dadurch entfällt auch eine Verdünnung der Abläufe, wodurch zusätzliche Verdampfungsarbeit eingespart wird. Im Vergleich zu herkömmlichen Einrichtungen erfolgt die Trennung der Abläufe dichter am Entstehungsort, was eine schnellere Reaktion und da mit schärfere Trennung ermöglicht.

Da die Deckablauf-Ausströmöffnungen 13 bereits mit dem Beginn der Verschwenkung der Klappen 11 freigegeben werden, entsteht keine Pause zwischen dem Abschleudern des Grünablaufs und dem Einsetzen der Wasserdecke. Ein Trocknen der Siruphaut auf den Zuckerkristallen durch Luftströmung wird dadurch vermieden.

Claims

1. Vorrichtung zur Siruptrennung bei periodischen Zentrifugen, mit einem unterhalb der Zentrifugentrommel (1) im Boden des Zentrifugengehäuses (2) angeordneten, einen zentrischen Zuckerausfall (3) umschließenden Ringkanal (4) zur Aufnahme und Ableitung des abgeschleuderten Grünablaufs (6) und Deckablaufs (16), gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Der Ringkanal (4) ist zumindest teilweise von zwei, obere Kanalabschnitte bildenden Segmentböden (8, 9) abgedeckt, die an der Innenwandung des die Zentrifu gentrommel (1) umschließenden Zentrifugengehäuses (2) anliegen und sich jeweils über zumindest 180 Umfangs grad gleichläufig in Form einer Wendelrutsche er strecken, wobei jeweils der höchste Anfangsabschnitt (8a, 9a) des einen Segmentbodens (8 bzw. 9) in lichtem Abstand (h) oberhalb des tiefsten Endabschnittes (9b bzw. 8b) des anderen Segmentbodens (9 bzw. 8) liegt und hier eine in einer lotrechten Ebene liegende, in einen unteren Abschnitt des Ringkanals (4) mündende Ausströmöffnung (10) für den Grünablauf (6) bildet, der aus dem Ringkanal (4) über einen Auslauf (5) abge leitet wird;
b) die beiden um etwa 180° zueinander versetzten Grünab lauf-Ausströmöffnungen (10) sind durch je eine Klappe (11), Schieber oder dergleichen verschließbar;
c) mit dem Schließen der beiden Grünablauf-Ausströmöff nungen (10) wird in jedem der beiden Segmentböden (8, 9) eine Deckablauf-Ausströmöffnung (13) freigege ben, die in Ablaufrichtung jeweils vor der Grünablauf- Ausströmöffnung (10) liegt;
d) die beiden Deckablauf-Ausströmöffnungen (13) münden in einen zweiten Kanal (14), der von dem den Grünablauf (6) aufnehmenden Ringkanal (4) separiert ist und einen separaten Auslauf (15) für den Deckablauf (16) auf weist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (11) in einer ersten Schließstellung die beiden Deckablauf-Ausströmöffnungen (13) verschließen, die Grün ablauf-Ausströmöffnungen (10) jedoch freigeben und in einer zweiten Schließstellung die Grünablauf-Ausströmöffnungen (10) verschließen, die Deckablauf-Ausströmöffnungen (13) hingegen freigeben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (11) in ihrer ersten Schließstellung bündig in der Oberfläche des zugeordneten Segmentbodens (8 bzw. 9) liegen und jeweils um eine angenähert horizontal und radial liegende Schwenkachse (12) nach oben in ihre zweite Schließstellung verschwenkbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich net, daß sich der Auslauf (5) für den Grünablauf (6) tan gential an den Ringkanal (4) anschließt.