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Vorrichtung zur Naßentstaubung eines Gemisches aus Luft und Zuckerstaub
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Naßentstaubung eines Gemisches aus Luft
und Zuckerstaub, wobei das Gemisch durch einen Einlaß in ein Gehäuse eingeleitet
sowie darin durch Einbauten umgelenkt und in Berührung mit einer im wesentlichen
entgegen der Strömungsrichtung des Gemisches in das Gehäuse einprühbaren Flüssigkeit
gebracht wird.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (Zeitschrift nsucrerie
FRANCAISE, 112. Jahrgang, No . 6, Juni 1971, zweite Umschlagseite) ist über dem
zentralen Einlaß ein Hohlkegelstumpf so angeordnet, daß er mit seinem größeren Durchmesser
nach unten zeigt und nach außen über den Einlaß hinausragt. Oberhalb dieses Hohlkegelstumpfs
ist an einem Gitterrost eine oben
geschlossene hohlkegelstumpfförmige
Haube aufgehängt, die mit ihrem äußeren Rand den kleineren Durchmesser des darunter
angeordneten Hohlkegel stumpfes überragt. Der Gitterrost verstreckt sich über den
gesamten Querschnitt des Gehäuses und ist mit einer etwa 300 mm hohen Schicht aus
Füllkörpern, z.BO Raschig-Ringen aus Keramik, belegt. Oberhalb dieser Füllkörperschicht
ist in dem Gehäuse eine Düse angeordnet, die Flüssigkeit auf die Füllkörperschicht
sprüht. Die Aufgabe der Füllkörper ist es, die Oberfläche der Flüssigkeit zu vergrößern
und damit eine genügend große Austauschfläche zwischen Flüssigkeit und zu trennendem
Gemisch zu bieten. Diese Füllkörperschicht mit ihrem Gitterrost bedeutet zusätzlichen
Aufwand. Die Zusammensetzung der Flüssigkeit muß so gewählt und eingehalten werden,
daß sich an den Füllkörpern nicht eine immer stärker werdende Zuckerverkrustung
bildet. Die Einbauten dienen im wesentlichen zur Umlenkung und Verteilung des Gemisches
über die Querschnittsfläche des Gehäuses. Zur Naßentstaubung des Gemisches selbst
tragen diese Einbauten nicht oder nur unwesentlich bei; Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, das Gitterrost und die Füllkörpersäule zu vermeiden und die Einbauten
zur Naßentstaubung des Gemisches heranzuziehen. Der bauliche Aufwand der Naßentstaubungsvorrichtung
soll gesenkt, die Betriebssicherheit gesteigert und der Betrieb kontinuierlich gestaltet
werden.
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Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daX die Einbauten
einen geschlossenen, im wesentlichen oberhalb des Einlasses angeordneten und mit
einem Ablaufrand nach außen über den Einlaß hinausragenden Körper mit kleinerer
Querschnittsfläche als das Gehäuse aufweisen, daB die Einbauten ferner oberhalb
des Körpers einen an seinem Umfang dicht mit dem Gehäuse verbundenen Leitring aufweisen,
der wenigstens mit seiner oberen Fläche von außen und oben nach
innen
und unten geneigt ist und mit einem inneren Ablaufrand nach innen über den Ablaufrand
des Körpers hinausragt, und daß die Flüssigkeit von oben unmittelbar auf die Einbauten
sprühbar ist. Der gesamte Gemischstrom wird hierbei mehrfach umgelenkt und durch
zwei von den Ablaufrändern des Körpers und des Leitringes ablaufende Flüssigkeitsschleier
nacheinander zur Naßentstaubung hindurchgeleitet. Zu dieser Naßentstaubung trägt
außerdem der gesamte Sprühkegel der Sprühdüse oberhalb der Einbauten bei. Der senkrechte
Abstand zwischen dem Einlaß und dem Körper einerseits und dem Körper und dem Leitring
andererseits wird so gewählt, daß sich für das Gemisch zur Naßentstaubung günstige
Strömungsverhältnisse ergeben, Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der
Körper hohlkegelförmig ausgebildet und mit seinem Hohlraum zu dem Einlaß hin gerichtet.
Diese Ausbildung ist fertigungstechnisch einfach. Der Körper kann wahlweise auch
als nach unten offener Teil einer Hohlkugel ausgebildet sein.
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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist an der Unterseite
des Körpers eine Umlenkstruktur für das Gemisch vorgesehen. Diese Umlenkstruktur
ist zweckmäßiger#-weise zur Erzielung einer nach außen gerichteten gewünschten Gemischströmung
ausgebildet.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist an der Unterseite
des Leitringes eine das Gemisch zur Gehäusemitte umlenkende Struktur vorgesehen.
Auch mit dieser Struktur lassen sich die Strömungsverhältnisse des Gemisches in
gewünschter Weise beeinflussen.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Einbauten außerdem
einen im Abstand von#dem Gehäusè und oberhalb des Leitringes angeordneten Verteilring
auf, dessen
äußere Ablaufkante senkrecht über dem Leitring und dessen
innere Ablaufkante senkrecht über dem Körper liegen. Mit diesem Verteilring können
bei Bedarf zwei zusätzliche Flüssigkeitsschleier geschaffen werden, durch die das
Gemisch zur Steigerung der Entstaubungswirkung hindurchgeleitet wird. Zweckmäßigerweise
weist der Verteilring einen winkelförmigen, nach unten offenen Querschnitt auf.
Dies ist fertigungstechnisch günstig und schafft in einfacher Weise die beiden zusätzlichen
Ablaufkanten.
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Nach einer anderen Ausführungsforin der Erfindung ist jede Ablaufkante
in eine waagerechte Ebene einstellbar. Dadurch ist gewährleistet, daß jeder Einbau
zur Schaffung von möglichst ununterbrochenen Flüssigkeitsschleiern mit seiner oder
seinen Ablaufkanten exakt waagerecht ausgerichtet werden kann.
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In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellte Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Naßentstaubungsvorrichtung
mit drei Einbauten, Fig. 2, 3 und 4 jeweils unterschiedliche Ausführungsformen des
Körpers und Fig, 5 eine andere Ausführungsform des Leitringes im Längsschnitt.
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In Fig. 1 ragt von unten in ein Gehäuse 10 ein zentraler rohrförmiger
Einlaß 11 hinein, der in Richtung des Pfeiles 13 von einem Gemisch aus Luft und
Zuckerstaub durchströmt wird. Dieser Zuckerstaub wird bei der Zuckerherstellung
in der Zuckertrocknungseinrichtung durch Luft mitgerissen und soll möglichst weitgehend
zurückgewonnen werden, Einer Sprühdüse 15 im oberen Teil des Gehäuses 10 wird durch
eine Leitung 16 Frischwasser und durch eine weitere Leitung 17 7 eine Wasser-Zucker-Lösung
zugeführt.
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Frischwasser wird durch die Leitung 16 nur in solchem Umfang zugemischt,
daß am Ausgang der Sprühdüse 15 eine bestimmte Brixzahl nicht überschritten wird.
Alternativ kann der Sprühdüse 15 auch nur Frischwasser durch die Leitung 16 und
keine Lösung durch die- Leitung 17 zugeführt werden. Die Flüssigkeit wird aus der
Sprühdüse 15 in Gestalt eines Vollkegels 19 abgesprüht, der außer Einbauten in dem
Gehäuse 10 auch die Wand des Gehäuses 10 selbst trifft, Bei dem obersten Einbau
handelt es sich um einen Verteilring 20 mit nach unten offenem winkelförmigem Querschnitt
sowie einer äußeren Ablaufkante 21 und einer inneren Ablaufkante 23. Der Verteilring
20 wird durch Speichen 25 im Abstand von dem Gehäuse. 10 gehalten.
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Jede Speiche 25 weist einen Fortsatz 27 im wesentlichen parallel zur
Wand des Behälters 10 auf. Jeder Fortsatz 27
weist ein Langloch
29 auf, durch das eine Befestigungsschraube 30 hindurchführt. Damit lEBt sich der
Verteilring 20 mit seinen Ablaufkanten 21 und 23 waagerecht einstellen.
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Im Abstand unterhalb des Verteilringes 20 ist ein mit seiner kleinen
Öffnung nach unten weisender hohlkegelstumpfförmiger Leitring 35 angeordnet. Der
Leitring 35 berührt mit seinem äußeren Umfang das Gehäuse 10, so daß dort kein Gemisch
durchtreten kann. Der Leitring 35 ist wiederum über Fortsätze 27 einstellbar an
dem Gehäuse 10 montiert, so daß sein innerer Ablaufrand 37 in eine waagerechte Ebene
einstellbar ist.
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Im Abstand unterhalb des Leitringes 35 ist ein Körper 40 über Speichen
25 und Fortsätze 27 mit nicht dargestellten Langlöchern an dem Gehäuse 10 einstellbar
montiert, so daß sein Ablaufrand 43 in eine waagerechte Ebene einstellbar ist.
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Der Körper 40 ist hohlkegelig ausgebildet und weist mit seiner Öffnung
zu dem Einlaß 11 hin.
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Die Einbauten 20, 35 und 40 sind so bemessen, daß die Flüssigkeit
von der Ablaufkante 21 in einem hohlzylindrischen Schleier 45 auf den Leitring 35
auftrifft, während ein weiterer hohlzylindrischer Schleier 47 von der Ablaufkante
23 unmittelbar auf den Körper 40 trifft. Ein anderer hohlzylindrischer Schleier
49 fällt von dem Ablaufrand 37 auf den Körper 40, und ein weiterer hohlzylindrischer
Schleier 50 geht von dem Ablaufrand 43 des Körpers 40 aus und fällt auf einen Boden
53, der zwischen dem Gehäuse 10 und dem Einlaß 11 dicht eingesetzt und zu einer
Auslaßöffnung 55 hin geneigt ist.
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Die aus der Auslaßöffnung 55 austretende Wasser-Zucker-Lösung gelangt
über einen Verteiler 57 in die Leitung 17 und/oder in eine Leitung 59, die zu einem
nicht dargestellten Auflösegefäß für eine ebenfalls nicht gezeigte Kochstation führt.
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Nach dem Verlassen des Einlasses 11 strömt das Gemisch aus Luft und
Zuckerstaub aufgrund der Umlenkung durch den Körper 40 in Richtung des Pfeiles 60
weitgehend symmetrisch zu der Längsachse des Gehäuses 10 zunächst durch den Leier
50 und anschließend aufgrund einer erneuten Umlenkung mittels des Leitringes 35
in Richtung des Pfeiles 61 durch den Schleier 49 und anschließend in Richtung der
Pfeile-63 und 64 auch noch entweder durch den Schleier 47 oder den Schleier 45 hindurch.
Schließlich passiert das Gemisch noch den Sprühkegel 19.
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Die auf diese Weise von dem Gemisch nacheinander durchströmten Flüssigkeitsschleier
und der Sprühkegel 19 sorgen für ein sehr gründliches Auswaschen des Zuckerstaubes
aus dem Gemisch aus Luft und Zuckerstaub, so daß oberhalb der Sprühdüse 15 im wesentlichen
nur noch Luft in Richtung des Pfeiles 68 abströmt. Der Zuckerstaub ist nach und
nach in Lösung mit der eingesprühten Flüssigkeit gegangen und verläßt das Gehäuse
10 durch die Auslaßöffnung 55.
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In Fig. 2 ist in den hohlkegeligen Körper 40 eine Umlenkstruktur
70 zur Umlenkung des Gemisches eingebaut.
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Fig. 3 zeigt eine andere Umlenkstruktur 71, die unten an den Körper
40 angesetzt ist und eine andere Umlenkwirkung hat als die Umlenkstruktur 70.
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In Fig. 4 ist ein anderer, aus einem Teil einer Hohlkugel gebildeter
Körper 75 dargestellt, der wahlweise auch mit den Umlenkstrukturen 70 oder 71 ausgerüstet
werden kann.
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In Fig, 5 ist der Leitring 35 an seiner Unterseite mit einer das
Gemisch zur Mitte des Gehäuses 10 umlenkenden Struktur 77 ausgerüstet, die außen
an der Wand des Behälters 10 anliegt.