DE2803160C3

DE2803160C3 - Kontinuierlich arbeitende Zentrifuge

Info

Publication number: DE2803160C3
Application number: DE2803160A
Authority: DE
Inventors: Erwin Dr. 330 Braunschweig Zeichner
Original assignee: BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Current assignee: BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Priority date: 1978-01-25
Filing date: 1978-01-25
Publication date: 1982-12-09
Also published as: US4205999A; FR2424321A1; DE2803160B2; DE2803160A1; GB2017516A; IT1109772B; FR2424321B1; ES476472A1; ZA79293B; IT7919580A0; GB2017516B

Description

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge zum Abschleudern von Zucker und Wiedereinmaischen desselben, bei der in einem mit einem Deckel versehenen Gehäuse oberhalb einer kegelstumpfförmigen, mit Sieben bestückten und um eine lotrecht verlaufende Drehachse rotierenden Schleudertrommel ringförmig Düsen angeordnet sind, welche den aus der Schleudertrommel über den Abwurfflansch austretenden Zucker von oben her mit Einmaischflüssigkeit beaufschlagen, während radial außerhalb des Abwurfflansches ein starrer, sich von unten nach oben erweiternder, den Abwurfflansch untergreifender ringförmiger Körper zum Auffangen von Einmaischflüssigkeit und Zucker vorgesehen ist, von dem der eingemaischte Zucker über eine Ringkante austritt.

Eine Zentrifuge der eingangs genannten Art offenbart die FR-PS 13 79 054. Bei dieser Zentrifuge ist der ringförmige Körper in sich parabolisch gekrümmt. Er wird mechanisch angetrieben, und die Düsen sind radial außerhalb des Abwurfflansches der Schleudertrommel oberhalb des inneren Bereiches des ringförmigen Körpers in einem erheblichen axialen Abstand angeordnet. Auf diese Weise soll der über den Abwurfflansch der Schleudertrommel austretende Zucker auf der Oberfläche eines innenseitig auf dem rotierenden, ringförmigen Körper gebildeten Flüssigkeitsbades kristallschonend aufgefangen, anschließend im Flüssigkeitsbad eingemaischt und schließlich das Gemisch aus Kristallen und Einmaischflüssigkeit unter der Zentrifugalwirkung des rotierenden, ringförmigen Körpers über dessen obere äußere Ringkante ausgetragen werden.
Neben den Nachteilen, die sich durch den zusätzlichen Bau- und Wartungsaufwand für den mechanischen Antrieb des ringförmigen Körpers ergeben, entstehen auch Funktionsnachteile, denn die Zuckerkristaüe treten erst dann in die Einmaischflüssigkeit ein, wenn ihre kinetische Energie aufgezehrt ist. Es können daher keine intensiven Mischwirkungen erzielt werden, und es werden nur solche Kristallgemische erzeugt, die reichlich Flüssigkeit enthalten. Kristallhaitigere, flüssigkeitsärmere Gemische wären außerdem weniger fließfähig und könnten nicht oder nur schwer, wie vorgesehen, über die obere äußere Ringkante des ringförmigen Körpers ausgetragen werden. Ein homogenes, gegebenenfalls auch höher viskoses Gemisch aus Zucker und Einmaischflüssigkeit, das ohne jegliche Nachbehandlung einer Zentrifuge als Füllmasse eingespeist werden könnte, kann nicht erzeugt werden.

Auch die DE-AS 20 25 828 offenbart eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge zum Abschleudern und Wiedereinmaischen des abgeschleuderten Zuckers. Der ringförmige Körper, der den Abwurfflansch der Schleudertrommel umgibt, ist bei dieser Zentrifuge als ringförmiges Rohr mit einem Kreisquerschnitt ausgebildet das pinen inneren Ringschlitz aufweist, in den der Abwurfflansch hineinragt. Dadurch so¹! die auf verschiedenartige Weise in den ringförmigen Körper einbringbare Einmaischflüssi. .eit durch Luftreibung in Rotation versetzt werden und ein langsamer als die Schleudertrommel rotierendes Flüssigkeitsbad bilden, welches die Zuckerkristalle weich unter Vermeidung eines Aufpralls an der harten Rohrwand auffängt. Die Rotation des Flüssigkeitsbades erzeugt eine Vermischung mit den Zuckerkristallen und das Gemisch wird durch einen Rohrstutzen abgezogen. Um die Fließfähigkeit des so erzeugten Gemisches zu erhalten bzw. eine

■to Rotation im rohrförmigen Ringkörper ausschließlich durch die Luftreibung des Abwurfflansches aufrechtzuerhalten, muß der Flüssigkeitsaiiteil des Gemisches relativ hoch sein. Infolgedessen können die von dieser Zentrifuge abgegebenen Kristall-Flüssigkeits-Gemische nicht ohne Nachmaischen, d. h. nachträgliches Zumischen von 7ucker, in eine Zentrifuge als Füllmasse eingespeist werden, es sei denn, man nimmt die erheblichen Leistungsminderungen in Kauf, die entstehen, wenn Füllmassen mit hohem Flüssigkeitsanteil verarbeitet werden.

Bei einer weiteren bekannten, kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge (US-PS 32 38 063). bei der der abgeschleuderte Zucker mit Flüssigkeit vermischt werden soll, welche als Trägerflüssigkeit zum Austragen des Zuckers dient, wird die Flüssigkeit von oben her aus Düsen in Richtung auf die Wände des Zentrifugengehäuses ausgestoßen. Zum Auffangen der über den Abwurfflansch tretenden Zuckerkristalle dienen elastische Wände, welche zusammen mit dem Gehäuse einen durch Druckmittel beaufschlagbaren Raum bilden. Durch Druckmittelzufuhr sollen die elastischen Wände verformt werden können, um angelagerte Zuckerkristalle abzusprengen. Das Absprengen solcher Zuckeränlagerungen führt dazu, daß ständig Zuckerstücke in das Gemisch aus Flüssigkeit und Kristallen gelangen. Irgendeine Mischung findet nicht statt. Ein homogenes, unmittelbar als Füllmasse für eine Zentrifuge verwendbares Produkt entsteht nicht.

Ausgehend von dem geschilderten bekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine baulich einfache Einmaischzentrifuge zu schaffen, in der Zucker und Einmaischflüssigkeit wirkungsvoller als bisher durchgemischt werden, um eine homogenere, gegebenenfalls auch höher viskose Füllmasse zu erhalten, die einer Nachbehandlung nicht mehr bedarf.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Zentrifuge nach Patentanspruch 1.

Patentanspruch 2 offenbart eine Weiterbildung der erfindungsgeiväß ausgebildeten Zentrifuge, durch welche eventuelle Beeinträchtigungen der Homogenität des Kristall-Flüssigkeits-Gemisches durch unkontrollierbar an Oberflächen ankristallisierenden und danach abfallenden Zucker mit einem hohen Maß an Sicherheit vermieden werden.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge wird die Einmaiscnflüssigkeit auf den entsprechend breit ausgebildeten Abwurfflansch bzw. auf den über diesen gleitenden Zucker aufgesprüht Dabei ist der axiale Abstand zwischen der Ringleitung und dem Abwurf-.flansch so gering, daß die Strahlen der Einmaischflüssigkeit auf den Abwurfflansch konzentriert werden, so daß ein Teil der Einmaischflüssigkeit unmittelbar in einen innigen Kontakt mit den Zuckerkristallen gebracht wird, während der Teil der Flüssigkeit, der den Abwurfflansch selbst trifft, von dessen hoher Umfangsgeschwindigkeit mitgenommen und in die gleiche Zone abgeschleudert wird, in der sich auch die Zuckerkristalle bewegen. So entsteht während des Fluges von Flüssigkeit und Zuckerkristallen bereits ein homogenes Gemisch.

Am Prallkonus steigt dieses Gemisch zunächst unter dem Einfluß seiner kinetischen Energie nach oben an und fließt nach kurzer Wegstrecke, d. h. sobald die kinetische Energie verbraucht ist und die Wirkung der Schwerkraft überwiegt, nach unten und gelangt in den Aufprallbereich. So entsteht an der Aufprallstelle zwischen der harten Wand des Prallkonus und dem auftreffenden homogenen Flüssigkeits-Kristall-Gemisch ein weiches, vor Kristallbeschädigungen schützendes Polster aus zurückfließendem Gut. Die kinetische Energie des auf dieses Gutpolster auftreffenden homogenen Fiüssigkeits-Kristali-Gemisches teilt sich dem Gut mit und bewirkt auch bei höherer Viskosität eine intensive Mischung oder Knetung desselben, ehe es nach unten aus dem Aufprallbereich abfließen kann.

Die Homogenität des auf den Prallkonus bzw. auf das dort kontinuierlich neu gebildete abfließende Gutpolster auftreffenden Flüssigkeits-Kristall-Gemisches und die Vermeidung der schädigenden Einflüsse von Luftwirbeln bewirken, daß aus der Aufprallzone ein vollkommen homogenes Produkt nach unten abfließt, das ohne jegliche weitere homogenisierende Behandlung in eine Zentrifuge als Füllmasse eingespeist 'verden kann.

Aus der DE-OS 25 50 496 ist bereits eine kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge bekannt, die dadurch Ähnlichkeit mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge aufweist, daß die über den oberen Rand des Schleuderkorbes tretenden Zuckerkristalle von oben her mit Auflöseflüssigkeit besprüht und alsdann an einer schräg zur Flügrichtung der Kristalle angeordneten festen Wand, einem Prallring, aufgefangen werden. Dieser Prallring hat jedoch eine Neigung, welche das auftreffende Gut nach unten von der Aufprallstelle fortleitet, und zwar derart, daß eine Rückkehr in die Aufprallzone unmöglich ist. Seine harte Oberfläche dient der Kristallzerkleinerung und seine Neigung gewährleistet, daß dem auftreffenden Kristallgut stets die harte kristallzerkleinernde Oberfläche dargeboten wird.

Eine Anregung zur erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge konnte von dieser bekannten Ausführung nicht ausgehen, denn im Gegensatz zum Wiederauflösen von Zucker verlangt das Einmaischen eine größtmögliche Kristallschonung. Der erwähnte Prallring bewirkt aber eine Kristallzei störung. Auch die an sich bekannte »Polsterbildung« bot sich zur Vermeidung von Kristallzerstörungen nicht an, denn sie war bei bekannten Zentrifugen, die den erschleuderten Zucker wieder einmaischen sollten, stets die Ursache für eine unkontrollierbare inhomogene Konsistenz der erzeugten Produkte.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 die erfindungsgemäß ausgebildete Zentrifuge in einer Schnittansicht und

Fig.2 eine im Maßstab vergrößerte Schnittansicht der Einmaischzone der Zentrifuge gemäß F i g. 1.

In den Figuren ist eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge 1 gezeigt, der durch einen Dosierschieber 2 Füllmasse 3 zugeführt wird. Nach Passieren einer Einspeiseeinrichtung 4 gelangt die Füllmasse 3 in eine innen mit Sieben 5 bestückte kegelstumpfförmige Schleudertrommel 6. Diese ist um eine lotrecht verlaufende Achse drehbar und wird von einem Motor 7 angetrieben.

Die flüssige Komponente der Füllmasse 3 wird in einem Flüssigkeitsauffangraum 8 aufgefangen, die Zuckerkristalle wandern über das Sieb 5. Aus Deckwasserdüsen 9 kann Deckflüssigkeit ausgestoßen werden.

Die Zuckerkristalle treten am oberen Rand der Schleudertrommel 6 über einen Abwurfflansch 10. In geringem Abstand oberhalb des Abwurfflansches ist eine Ringleitung 11 befestigt, aus der Einmaischflüssigkeit 12 direkt auf den Abwurfflansch 10 aufgesprüht wird.

Am Deckel 13 des Außengehäuses 14 der Zentrifuge 1 ist eine lotrecht nach unten weisende Ringwand 15 befestigt, die so nahe an den oberen Rand des Schleuderkorbes heranreicht, daß aus dem Inneren der Schleudertrommel 6 keine Luftturbulenzen nach außen entweichen können bzw. daß etwa entweichende Luftwirbel so weit abgeschwächt werden, daß sie die Richtung der Strahlen der Einmaischflüssigkeit 12 nicht verändern können.

Der Abwurfflansch 10 ist in radialer Richtung so breit ausgebildet, daß die Strahlen der Einmaischflüssigkeit 12 unter allen Umständen auf ihn treffen müssen.

Radial außerhalb des Abwurfflansches 10 ist am Außengehäuse 14 ein Prallkonus 16 befestigt, der als nach oben erweiterter Kegelstumpf ausgebildet ist. Eine bevorzugte Ausführung ist gegeben, wenn die Mantellinie des Kegelstumpfes im Winkel von ca. 45° zur Lotlinie geneigt ist und wenn die Aufprallstelle der Zuckerkristalle auf den Prallkonus 16 etwa auf der Mitte der Mantellinie liegt.

Am inneren unteren Ende des Prallkonus 16 ist ein zylindrischer Gutablaufraum 17 mit schraubenlinig nach unten führendem Boden 18 angeschlossen.

Zuckerkristalle, die über den Abwurfflansch 10 wandern, werden von den gegen den Abwurfflansch 10 gerichteten Strahlen der Einmaischflüssigkeit 12 intensiv und gleichmäßig benetzt Einmaischflüssigkeit 12, die

keine Zuckerkristalle trifft, gelangt auf den Abwurfflansch 10, wird von diesem mitgenommen und ebenso wie die Zuckerkristalle nach außen in Richtung auf den Prallkonus 16 abgeschleudert. Dabei entsteht ein an allen Stellen des Umfanges homogen Zusammengesetztes Gemisch aus benetzten Zuckerkristallen und Einmaischfliissigkeit.

Wenn dieses Gemisch den Prallkonus 16 trifft, wandert es infolge der ihm innewohnenden kinetischen Energie der durch den Pfeil 24 gekennzeichneten ι ο Neigung des Prallkonus 16 folgend nach oben. Nach Verbrauch der kinetischen Energie fließt das Gut unter Schwerkraftwirkung in Richtung des Pfeiles 19 nach unten und kommt erneut in den Aufprallbereich.

Dadurch entsteht ein weiches Prallpolster 20, das Kristallzerstörungen verhindert. Zugleich findet im Prallpolster 20 durch die auf dieses auftreffenden Zuckerkristalle eine innige Misch- und Knetbehandlung statt. Es entsteht ein homogenes Gut, das in Richtung des Pfeiles 21 in den Gutablaufraum 17 nach unten abfließt. Dieses Produkt kann ohne homogenisierende Nachbehandlung als Füllmasse in eine Zentrifuge eingespeist werden.

Alle Wandoberflächen, die den außen vom Prallkonus 16 umschlossenen Einmaischraum mitbegrenzen, sind glatt ausgebildet.

Die Ringleitung 11 wird über ein Speiserohr 22, in das wenigstens ein Regulierventil 23 eingebaut ist, mit Einmaischflüssigkeit, welche vorzugsweise unter einem konstanten Vordruck von ca. 2 bar steht, versorgt Durch die selbsttätige Steuerung der Menge der zufließenden Füllmasse 3 und des Druckes und der Menge der zugeführten Einmaischiiüssigkeii 12 wird die konstante Qualität des erzeugten Produktes gesichert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Kontinuierlich arbeitende Zentrifuge zum Abschleudern von Zucker und Wiedereinmaischen desselben, bei der in einem mit einem Deckel versehenen Gehäuse oberhalb einer kegelstumpfförmigen, mit Sieben bestückten und um eine lotrecht verlaufende Drehachse rotierenden Schleudertrommel ringförmig Düsen angeordnet sind, welche den aus der Schleudertrommel über den Abwurfflansch austretenden Zucker von oben her mit Einmaischflüssigkeit beaufschlagen, während radial außerhalb des Abwurfflansches ein starrer, sich von unten nach oben erweiternder, den Abwurfflansch untergreifender, ringförmiger Körper zum Auffangen von Einmaischflüssigkeit und Zucker vorgesehen ist, von dem der eingemaischte Zucker über eine Ringkante austritt, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Körper als ortsfester, kegelstumpfförmiger Praiikonus (16) ausgebildet ist, daß der Neigungswinkel der Prallfläche so stei! ist, daß ein Abfließen des eingemaischten Zuckers unter Schwerkraftwirkung nach unten über die innere Ringkante gewährleistet ist, daß der ringförmige Körper den Abwurfflansch (10) in einem den ungehinderten Durchtritt des eingemaischten Zukkers erlaubenden radialen Abstand umgibt, und daß die Düsen unmittelbar oberhalb des Abwurfflansches (10) angeordnet sind, wobei die radiale Breite des Abwurfflansches im Zusammenwirken mit dem axialen Abstand der Düsen vom Abwurfflansch wenigstens der Streubreite der Düsen entspricht

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Wände (13, 17, 18), die den vom Prallkonus (16) umschlossenen Ringraum mit begrenzen, mit glatter Oberfläche ausgebildet sind.