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Kontinuierlich arbeitende Zentrifuge
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Ple Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge,
insbesondere Zuckerzentrifuge, mit einer konischen, innen mit zumindest annähernd
in Umfangsrichtung verlaufenden Sammelnuten für abgetrennte Flüssigkeit und mit
einem Siebbelag versehen Zentrifugentrommel, wobei jede Sammelnut über wenigstens
eine Austrittsöffnung mit der Umgebung der Zentrifugentrommel verbunden ist, und
mit wenigstens zwei, unterschiedlichen axialen Breichen einer Außenfläche der Zentrifugentrommel
diese umgeband gegenüberliegenden, jeweils einen Teil der abgetrennten Flüssigkeit
auffangenden Fangwänden, wobei jede Fangwand einen Oberflächenteil eines gesonderten,
jeweils mit einer Flüssigkeitsableitung verbundenen Flüssigkeitessammelraums definiert.
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Bei einer bekannten Zentrifuge dieser art (DT-OS 1 482 756) sind die
Fangwände relativ u der Zentrifugentrommel nicht bewegbar, fangen stets die Flüssigkeitsteile
der gleichen axialen
Bereiche der Zentrifugentrommel auf. Diese
Bauart ist unbefriedigend, sobald Füllmassen unterschiedlicher Zusammensetzung zu
zentrifugieren sind. Dies tritt z.B. bei Zuckerzentrifugen ein, wo beim Zentrifugieren
sowohl von sogenannter A-Füllmasse als auch von sogenannter B-Füllmasse jeweils
bei der abgetrenten Flüssigkeit zwischen sogenanntem grünem Ablauf und soltenannten
weißem Ablauf unterschieden wird. Dabei ergibt sich der grüne Ablauf jeweils ohne
sogenannte Decke, d.h., ohne Beaufschlagung der Innenfläche der Zentrifugentrommel
mit einem Deckmedium, und der weiße Ablauf jeweils mit Decke. Jeder Zuckerzellmasse
wird vor Aufgabe der Decke bis zu einem bestimmten Prozentsatz, s.B. bis zu 80 bis
90 Prozent, grüner Ablauf entsogen. Der axiale bereich der Zentrifugentrommel, in
dem dieser verfahrenstechnisch optimale Zentrifugiergrad vor Aufgabe der Decke erreicht
ist, ändert sich mit der Zusammensetzung der Zuckerfüllmasse und/oder mit den sonstigen
betriebsbedingungen der Zentrifuge. Darauf kann aber die bekannte Zentrifuge keine
Rücksicht nehmen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unabhängig von der Zusammensetzung
der Füllmasse und dne sonsitgen Betriebsbedingungen der Zentrifuge eine zumindest
annähernd vollständige Trennung von Teilen der abgetrennten Plussigkeit vor und
nach einen bestimmten Zentrifugiergrad su erreichen.
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Diese Aufgabe iet nach der Erfindung dadurch gelöst, daß sumindest
ein Fangwandteil zumindest einer der Fangwände entlang der axialen Erstreckung der
Zentrifugentrommel bewegbar ist.
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Diese Bewegung kann z.B. in Richtung der Längsachse der Zentrifugentrommel
oder auch unter eine Winkel zu dieser Längsachse erfolgen. Der bewegbar Fangwandteil
läßt sich in Jeden Fall so einstellen, daß er den gewünschten Teil der abgetrennten
Flüssigkeit, also s.B. den grünen Ablauf beim Zentrifugieren von Zuckerfüllmasse,
zumindest annähernd vollständig auffängt.
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Es genügt dabei Sammelnuten mit den zugehörigen Austrittsöffnungen
nur in denjenigen axialen Bereichen der Zentrifugentrommel vorzusehen* in denen
sich die Trennebene zwischen dem einen und dem anderen Teil der abgetrennten Flüssigkeit
bewegen kann.
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Nach einer Ausführungsform der erfindung weist die wenigstens eine
Fangwand ineinander teleskopierbare Pangwandteile auf. Damit ist eine besonders
einfache Bewegbarkeit des bewegbaren Fangwandteils gegeben.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist jeder bewegbare
Pangwandteil durch Uber seinen Umfang verteilte Kolben-Zylinder-inheiten fernsteuerbar
antreibbar. Damit läßt sich der bewegbare Pangwandteil auch während des Zentrifugierbetriebs
mit geringsten Zeitaufwand verstellen.
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Wach einer Ausführungsform der Erfindung ist bei Verwendung einer
Deckvorrichtung zur Beuafschalgung eines Innenraums der Zentrifugentrommel mit einem
Deckmedium die Deckvorrichtung in ausgewählten axialen Bereichen der Zentrifugentrommel
einsetzbar. Ale Deckmedium kommt in an sich bekannter else s.B. Druckwasser oder
Sattdampf oder eine Flüssigkeit, z.B. Sirup höherer Reinheit in Betracht.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Eifindung iet die Deokvorrichtung
entsprechend der Bewegung des zumindest einen bewegbaren Fangwandteils entlang einer
Innenfläche der Zentrifugentrommel bewegbar. So läßt sich die Deckvorrichtung genau
auf denjenigen axialen Bereich der Zentrifugentrommel zur Wirkung bringen, in dem
eine Trennung zwischen zwei unterschiedlichen Teilen der abgetrennten Flüssigkeit
vorgenommen werden soll
In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele
Jargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer kontinuierlich arbeitenden
Zentrifuge, Fig. 2 die Einzelheit II gem. Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und
im Lingsschnitt, Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 abgewandelte Ausführungsform der Zentrifugentrommel
im teilweisen Längsschnitt und Fig. 4 einen teilweisen schematischen Lingsschnitt
durch eine Zentrifugentrommel mit einstellbarer Deckvorrichtung.
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Fig. 1 seigt eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge 10 mit einem
Gehause 11 und einer Konsole 13, an der ein Zentrifugenantrieb 15 montiert ist,
der über Keilriemen 17 eine welle 19 antreibt. Die Welle 19 ist in dem Gehäuse 11
drehbar gelagert und trägt eine konische Zentrifugentrommel 21, der in an sich bekannter
Weise von oben her in den Bereich ihres Bodens Zuckerfülinasse kontinuierlich zugeleitet
wird. Die Zuckerfüllmasse wird im unteren Bereich der Zentrifugentrommel 21 besc
leunigt und gelangt dann auf einen Siebbelag 23 (Fig. 2) mit dem der konische Teil
der Zentrifugentrommel 21 ausgelegt ist. Auf den Siebbelag 23 wandert die Püllnasse
nach oben und wird dabei zunehmend in auf dem Siebbelag 23 verbleibenden Zucker
und durch den Siebbelag 23 hindurchtretenden Ablauf getrennt. Der Zucker wird schließlich
über den Rand eines Schleuderringes 25 aus der Zentrifugentrommel 21 ausgetragen
und gelangt in einen Sammelraum 27 für den Zucker. Der Ablauf
dagegen
verläßt die Zentrifugentrommel 21 durch Austrittsöffnungen 29 in rings um die Zentrifugentrommel
21 herumgelegten Ablaufringen 30, 31 und 32 und uber einen Außenflansch 34 der Zentrifugentrommel
21.
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Die Zentrifugentrommel 21 ist von stationären Fangwänden 36 und 37
für den Ablauf umgeben. Zwischen den Fangwänden 36 und 37 befindet sich ein Flüssigkeitssammelraum
39 für den weißen Ablauf der mit einer Flüssigkeitsableitung 40 verbunden ist. Zwiechten
der Fangwand 37 und der Zentrifugentrommel 21 besteht ein Flüssigkeitssanmelraum
41 für den grünen Ablauf, der mit einer Flüssigkeitsableitung 42 verbunden ist.
Die Flüssigkeitssammelräume 39 und 41 sind fLüssigkeitsdicht voneinander getrennt.
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Die Fangwand 37 weist Fangwandteile 44 und 45 auf. Der Fangwandteil
45 ist teleskopierbar innerhalb des Fangwandteils U angeordnet und dailt in axialer
Richtung bewegbar und in der Höhe einstellbar. Der bewegbare Pangwandteil 45 wird
durch drei gleichmäßig über den Umfang der Fangwand 37 verteilte Kolben-Zylinder-Einheiten
47, von denen in Fig. 1 nur eine gezeigt ist, angetrieben. Die Kolben-Zylinder-Einheiten
47 sind doppeltwirkend und sind Jeweils an Leitungen 49 und 50 angeschlossen, die
zu einem 4Wege/3Stellungsventil 51 fuhren. Je nach der Sohaltetellung des Ventils
51 werden die Kolben-Zylinder-Einheiten 47 in der einen oder der anderen Richtung
mit einem Druckmedium, z.B. Druckluft, beaufschlagt oder in ihrer jeweiligen Stellung
verriegelt.
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Es ist eine Deckvorrichtung 55 vorgesehen die in Fig. 1 drei jeweils
unten abgewinkelte Rohre 56, 57 und 58 aufweist, die sich jeweils in das Innere
der Zentrifugentrommel 21 in die Nähe einer Innenfläche 60 der Zentrifugentrommel
erstrecken.
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An seines unteren Ende ist jedes der Rohre 56 bis 58 mit Düsen versehen,
die es gestatten, das Deckmedium auf die sich entlang der Innenfläche 60 nach oben
bewegende Füllmassseschicht au richten. Jedes der Rohre 56 bis 58 ist mit einem
Absperrventil 62, 63 und 64 versehen.
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Fig. 2 zeigt* daß die Schleudertrommel aus ii Abstand voneinwander
angeordneten, miteinander konisch fluchtenden konischen Ringen, z.B. 66 und 67,
aufgebaut ist, wobei jeweils zwei aufeinanderfolgende Ringe, z.B. 66, 67, mit einem
der Ablaufringe 30 bis 32 verschweißt sind. Zwischen aufeinanderfolgenden konischen
Ringen s.B. 66, 67, ist Jeweils in den zugehörigen Äblaufring 30 bis 32 eine umlaufende
Sammelnut 69 eingearbeitet, in deren Scheitelbereich die Austrittsöffnungen 29 münden.
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Der Siebbelag 23 weist ein verhältnismäßig grobes Stützzieb 71 und
ein auf dem Stützsieb liegendes, verhältnismäßig feines Decksieb 72 auf.
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In Pig. 3 ist eine Wand 74 der Schleudertrommel 21 einstückig und
mit so großer Wand stärke ausgebildet, daß Sammelnuten 76 unmittelbar von innen
in die Wand 74 eingearbeitet werden konnten. Jede Sammelnut 76 ist über eine Anzahl
über den Umfang verteilte Austrittsöffnungen 77 mit der Umgebung der Zentrifugentrommel
21 verbunden.
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In Plg. 4 ist die Zentrifugentrommel 21 mit einer Deckvorrichtung
55 ausgestattet, die nur ein unten abgewinkeltes Rohr 78 aufweist. Das Rohr 78 ist
mit eines Absperrventil 79 versehen und durch eine Halterung 80 gehalten, die verschiebbar
an dem Gehäuse 11 der Zentrifuge 10 gehalten lot. So läßt sich da Austittsende des
Rohres 78 in unterschiedliche Höhenebenen
relativ zu der Zentrifugentrommel
21 und dennoch in zumindest annähernd gleichen Abstand von der Innenfläche 60 der
Zentrifugentrommel 21 einstellen.
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Die Funktion der beschriebenen Zentrifugen ist wie folgt: Mit der
Deckvorrichtung 55 wird in der Zuckerherstellung bei der B-Füllmasse und bei der
A-Füllmasse gearbeitet. In beiden Fällen ergibt sich daher sowohl grüner Ablauf
als auch weiter Ablauf. Bei der Zuckerfabrikation werden diese grünen und weißen
Abläufe unterschiedlich ausgewertet, so daß ihre Trennung voneinander wünschenswert
ist.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Zentrifuge 10 wird zunächst der Fangwandteil
45 5 durch Einfahren der Kolben-Zylinder-Einheiten 47 aus seiner in Fig. 1 eingezeichneten
obersten Stellung in seine unterste Stellung gefahren. In dieser untersten Stellung
fangen die Fangwandteile 44. 45 lediglich denjenigen grünen Ablauf aui, der aus
den Austrittsöffnungen 29 des Ablaufringes 30 austritt. Dieser grüne Ablauf wird
innerhalb der Pangwand 37 gesammelt und durch die Flüssigkeitsableitung 42 zur weiteren
Verarbeitung abgeleitet. Das Absperrventil 63 ist geöffnet, so daß durch das Rohr
57 Deckmedium auf die Füllmasseschicht in der Zentrifugentrommel 21 gelangt. Dieses
Decken hat den Zweck, an den Zuckerkristallen noch haftenden Sirup abzuwaschen.
Daduroh entsteht der weiße Ablauf, der durch die Austrittsöffnungen 29 der Ablaufringe
31 und 32 sowie über den Außenflansch 34 hinweg die Schleudertrommel 21 verläßt.
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Der über den Außenflansch 34 ablaufende Anteil des weißen Ablaufes
gelangt auf einen an dem Außenflansch 34 befestigten und sich nach außen und unten
erstreckenden Flüssigkeitsablaufring 83 und vor dort in den Flüssigkeitssammelraum
39, von wo er durch die Flüssigkeitsableitung 40 ausgetragen wird.
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Eine probe dieses weißen Ablaufes wird nun analysiert. Stellt sich
dabei heraus, daß die Qualität des weißen Ablaufes schon ausreichend ist, bleibt
der Fangwandteil 45 in seiner vorerwähnten untersten Stellung. Ist dagegen die Qualität
des weisen Ablaufes nicht austelchend wird durch Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheiten
47 der Fangwandteil 45 so weit hochgefahren, daß er auch den genen Ablauf auffängt,
der aus den Austrittsöffnungen 29 des Ablaufringes 31 austritt. Gleichseitig wird
das Absperrventil 63 geschlossen, so daß aus dem Rohr 57 Deckmedium nicht ehr aus
tritt. Falls bis dahin das Absperrventil 62 noch geschlossen sein sollte* wird es
Jetzt geöffnet, ro dae Deckmedium aus dem Rohr 56 austritt, wodurch sich weiter
Ablauf an den Austrittsöffnungen 29 des Ablaufringes 32 und an dem Außenflansch
34 einstellt, der in dem Flüssigkeitssammelraum 39 gesammelt und in der vorbeschriebenen
Weise durch die Flüssigkeitsableitung 40 abgezogen wird. Nun wird dieser weiße Ablauf
erneut analysiert. Sollte sich ergben, daß die Qualität des weißen Ablaufes weiterhin
nicht ausreichend ist, wird der Pangwandteil 45 durch Betatigung der Kolben-Zylinder-Einheiten
47 erneut un eine Teilung nach oben gefahren bis in seine in Fig. 1 dargestellte
oberste Stellung in der auch der aus den Austrittsöffnungen 29 des Ablaufringes
32 austretende Ablauf durch den Fangwandteil 45 aufgefangen wird. Es wird dann das
Absperrventil 62 geschlossen, so daB aus dem Rohr 56 Deckmedium nicht mehr austritt.
Dagegen wird, falls dies bis dahin nicht der Fall gewesen sein sollte, das Absperrventil
64 geöffnet, so daß aus dem Rohr 58 Deckmedium austritt. In diesem Fall erscheint
weißer Ablauf nur an dem Außenflansch 34.
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In Fig. 4 sind zur Verinfachung der zeichnerischen Darstellung die
Pangwändo 36 und 37 und der Ablaufring 32 gemäß Fig. 1 fortgelassen. Statt der ist
eingebauten Rohr 56, 57, 58 gemäß
Fig. 1 ist in Fig. 4 nur ein
Rohr 78 der Deckvorrichtung 55 vorgesehen, das jedoch in der Höhe und in radialer
Richtung einstellbar ausgebildet ist. Das zuvor beschriebene Absperren und öffnen
der Rohre 56, 57. 58 gesäß Fig. 1 kann gemäß Fig. 4 durch Verstellung des Rohres
78 ersetzt werden. Im übrigen bleibt die Funktion der Zentrifuge 10 gemäß Fig. 4
die gleiche.
L e e r s e i t e