EP0152855A2 - Kontinuierlich arbeitende Zentrifuge - Google Patents

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EP0152855A2
EP0152855A2 EP85101162A EP85101162A EP0152855A2 EP 0152855 A2 EP0152855 A2 EP 0152855A2 EP 85101162 A EP85101162 A EP 85101162A EP 85101162 A EP85101162 A EP 85101162A EP 0152855 A2 EP0152855 A2 EP 0152855A2
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basket
ring
centrifuge
centrifuge according
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Günter Dipl.-Berging Trojan
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Hein Lehmann AG
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Hein Lehmann AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/06—Arrangement of distributors or collectors in centrifuges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/02—Continuous feeding or discharging; Control arrangements therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B3/00—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering

Definitions

  • the invention relates to a continuously operating centrifuge, in particular a sugar centrifuge, with a centrifuge basket, a feed tube for the filling compound extending into the basket and an accelerator and heating device arranged at the bottom of the basket, which coaxially to the basket has rings of different diameters arranged concentrically one inside the other, the inner wall of which is arranged expanded conically downwards and the filling compound is thrown to the outer ring in front of its lower horizontal edge.
  • Such a centrifuge is known from DE-OS 23 28 830.
  • the accelerator device arranged there at the bottom of the centrifuge basket has rings which are alternately fastened to the bottom and to an upper ring plate and which are triangular in cross section and which produce a maximum of four flight paths for the filling compound. It is also from DE-OS 28 41 725 known to provide an accelerator device with conical, coaxial surfaces made of sheet metal, which generate two flight paths.
  • the object of the invention is to improve a centrifuge of the type mentioned in such a way that considerably more flight paths are generated in the narrowest space within the acceleration and heating device than was previously possible, and to supply the steam so that it is free flying filler comes into contact on all flight routes.
  • Flight routes are of great importance for the effectiveness of the heating device.
  • the filling compound forms a very thin, free-flying layer on these lines, which offers a large surface area for the steam.
  • the heat transfer is therefore very effective, and the more effective, the more flight routes are available.
  • the construction according to the invention enables the number of flight paths to be generated approximately twice as much as the number of rings. This makes it possible to generate many flight paths of the filling compound or filling compound curtain in a very narrow space.
  • the device is of the simplest construction. A very even application of the filling compound onto the basket is achieved and the filling compound is intimately mixed with water. Through the rings open at the top, water vapor can be brought into the interstices of the rings and thus into the flight paths in a structurally simple manner, so that optimal heat transfer to the filling compound is achieved. Furthermore, the interspaces between the rings which are open towards the top create the security that if there is a jam of filling compound inside the accelerator device, it can easily escape upwards.
  • a safe transfer of the filling mass through flight routes in the lower area of the rings is created in that the ring lying further outwards projects with its horizontal free lower edge deeper into the basket than the free lower edge of the ring lying further inside.
  • a transfer in the upper area is achieved in that the horizontal free upper edge of the outer ring is higher than the free upper edge of the further inner ring.
  • a structurally simple construction with small dimensions and low weight is achieved in that the rings are formed by conically bent sheet metal strips.
  • the height of the rings can increase from the inside to the outside.
  • the rings are attached to one another in the central region.
  • the fastening parts are located in an area in which they interfere very little with the even flow of the filling compound.
  • radial rods penetrate the rings for fastening them.
  • Optimal attachment of the rings to the basket base is achieved in that the innermost ring is carried by a hollow, coaxial support cone that widens conically upwards, which is attached to the bottom of the basket, is surrounded by the innermost ring and has at least three openings in its wall. This also makes the filling compound more uniform. It is also proposed here that the openings have a greater length than height and extend horizontally in their length.
  • a circular horizontal plate is attached coaxially to the basket bottom.
  • This centrifuge can be used particularly advantageously for processing highly viscous filling compound.
  • the continuously operating sugar centrifuge has a conically expanding centrifuge basket 1 which rotates about a vertical axis.
  • a feed tube 2 projects coaxially into the basket 1 from above, through which the filling mass flows centrally into an accelerator device 3 which is fastened to the bottom 4 of the basket.
  • the accelerator device 3 has rings 5 made of sheet steel, which have a circular cross section, coaxial to the axis of rotation of the basket 1 are arranged and taper conically towards the top.
  • the inner walls of the rings 5 are parallel to one another, so that the rings form annular spaces 6 between them, the walls of which form an angle of approximately 6 degrees with the vertical.
  • the annular spaces 6 are open at the top and bottom.
  • the height of the rings 5 increases steadily towards the outside, the upper free horizontal edges of the rings 5b-5e being higher from ring to ring and likewise the lowest horizontal edges of the rings from ring
  • the ring is lower towards the outside, so that the rings gradually increase in height at the top and bottom.
  • Only the innermost ring 5a has a higher upper edge than the second ring 5b, to which a horizontal fastening ring is welded, which is supported by the upper ends of vertical rods 8, which are arranged eccentrically in a circle parallel to the axis and stand on the bottom 4 or screwed into a plate 9 standing on the floor.
  • the rings 5b-5e lying further out are fastened by radial rods 10 which are arranged approximately centrally between the upper and lower edge of the rings 5 and penetrate the rings 5b-5d.
  • the filling compound flows down through the feed pipe 2 without normally touching the walls of the pipe 2 and reaches the accelerator device 3 through the central opening of the fastening ring 7. There it meets a circular, coaxial, horizontal plate 11 of a coaxial table, which is screwed to the plate 9 with its base 12. Due to the plate 11 rotating with the basket 1, the filling material jet is deflected horizontally on all sides and strikes the inside of the innermost ring 5a. Since this widens conically downwards, the filling compound is driven downwards and reaches the lower horizontal edge of the ring 5a, from which it is thrown off horizontally in a veil until it hits the inner wall of the ring 5b. The filling compound thus travels freely through the innermost annular space 6a and water vapor flows through it, which is introduced into the spaces 6 from above through a steam feed pipe 13. This steam feed pipe is located on the side of the filler feed pipe 2.
  • the filling compound that strikes the inner wall of the ring 5b is conveyed not only downwards to the lower horizontal edge of the ring 5b, but also, from a certain quantity of filling compound, to the upper free horizontal edge of the ring 5b due to its conicity.
  • filling compound is released as a veil onto the ring 5c, and from this in the same way onto the ring 5d, and finally from this onto the ring 5e.
  • the rings 5b-5d thus form six veils or flight paths.
  • the filling mass curtain is penetrated by steam on each of these flight routes.
  • the now evenly distributed filler flies onto the side wall of the pot-shaped bottom of the basket 1, which widens conically upwards, and from there onto the sieve 14 of the basket 1 lying inside a line 15 having a plurality of outlet openings is sprayed with cold or warm water on the filling compound.
  • FIG. 3 differs of the one according to FIGS. 1 and 2 in that the innermost ring 5a is not fastened to the bottom 4 by rods 8, but by a hollow support cone made of bent metal sheet that widens conically upwards and has openings 16 in two horizontal rows one above the other Length L in the horizontal direction is greater than its height H.
  • the openings 16 are rounded on their narrow sides, and the lower horizontal edge of the openings 16 in the upper row lies approximately at the top of the plate 11.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge mit einem Zentrifugenkorb, einem in den Korb hineinreichenden Aufgaberohr für die Füllmasse und einer unten im Korb angeordneten Beschleuniger- und Beheizungseinrichtung, die koaxial zum Korb konzentrisch ineinander angeordnete Ringe unterschiedlichen Durchmessers aufweist, deren Innenwandung sich konisch nach unten hin erweitert und vor deren unterer waagrechten Kante die Füllmasse zum weiter aussen liegenden Ring geschleudert wird. Es sind mehr als zwei Ringe angeordnet, wobei die Räume zwischen den Ringen nach oben hin offen sind. Die Ringe weisen eine obere freie waagerechte Abschleuderkante auf, und aussermittig ist ein Dampfaufgaberohr angeordnet, durch das in die Ringzwischenräume von oben Dampf gebracht wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge, insbesondere Zuckerzentrifuge, mit einem Zentrifugenkorb, einem in den Korb hineinreichenden Aufgaberohr für die Füllmasse und einer unten im Korb angeordneten Beschleuniger- und Beheizungseinrichtung, die koaxial zum Korb konzentrisch ineinander angeordnete Ringe unterschiedlichen Durchmessers aufweist, deren Innenwandung sich konisch nach unten hin erweitert und vor deren unterer waagerechten Kante die Füllmasse zum weiter außen liegenden Ring geschleudert wird.
  • Eine solche Zentrifuge ist aus der DE-OS 23 28 830 bekannt. Die dort am Boden des Zentrifugenkorbes angeordnete Beschleunigereinrichtung weist abwechselnd am Boden und an einer oberen Ringplatte befestigte, im Querschnitt dreieckförmige Ringe auf, die maximal vier Flugstrecken für die Füllmasse erzeugen. Ferner ist es aus der DE-OS 28 41 725 bekannt, eine Beschleunigereinrichtung mit kegelförmigen, koaxialen Flächen aus Blech zu versehen, die zwei Flugstrecken erzeugen.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zentrifuge der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß auf engstem Raum innerhalb der Beschleunigungs- und Beheizungseinrichtung erheblich mehr Flugstrecken erzeugt werden, als es bislang möglich war, und den Dampf so zuzuführen, daß er mit der frei fliegenden Füllmasse auf allen Flugstrecken in Berührung kommt.
  • Flugstrecken sind für die Wirksamkeit der Beheizungseinrichtung von großer Bedeutung. Die Füllmasse bildet auf diesen Strecken eine sehr dünne, frei fliegende Schicht, die dem Dampf eine große Oberfläche bietet. Die Wärmeübertragung erfolgt deshalb sehr effektiv, und zwar um so effektiver, je mehr Flugstrecken zur Verfügung stehen.
  • Durch die erfindungsgemäße Konstruktion gelingt es, eine etwa doppelt so hohe Anzahl von Flugstrecken zu erzeugen wie die Anzahl an Ringen ist. Es wird dadurch möglich, auf sehr engem Raum viele Flugstrecken der Füllmasse bzw. Füllmasseschleier zu-erzeugen. Dabei ist die Vorrichtung von einfachster Konstruktion. Auch wird eine sehr gleichmäßige Aufgabe der Füllmasse auf den Korb erreicht und die Füllmasse innig mit Wasser vermischt. Durch die nach oben offenen Ringe kann auf konstruktiv einfache Weise Wasserdampf in die Zwischenräume der Ringe und damit in die Flugstrecken gebracht werden, so daß eine optimale Wärmeübertragung auf die Füllmasse erzielt wird. Ferner schaffen die nach oben hin offenen Zwischenräume zwischen den Ringen die Sicherheit, daß bei einem Stau von Füllmasse innerhalb der Beschleunigereinrichtung diese nach oben hin leicht entweichen kann.
  • Eine sichere übergabe der Füllmasse durch Flugstrecken im unteren Bereich der Ringe wird dadurch geschaffen, daß der jeweils weiter außen liegende Ring mit seiner waagerechten freien Unterkante tiefer in den Korb ragt als die freie Unterkante des weiter innen liegenden Ringes. Eine Übergabe im oberen Bereich wird dadurch erreicht, daß die waagerechte freie Oberkante des jeweils äußeren Ringes höher liegt als die freie Oberkante des weiter innen liegenden Ringes.
  • Eine konstruktiv einfache Bauweise bei geringen Abmessungen und geringem Gewicht wird dadurch erlangt, daß die Ringe von konisch gebogenen Blechstreifen gebildet sind. Hierbei kann die Höhe der Ringe von innen nach außen zunehmen.
  • Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß die Ringe im mittleren Bereich aneinander befestigt sind. Die Befestigungsteile befinden sich hierdurch in einem Bereich, in dem sie sehr wenig das gleichmäßige Fließen der Füllmasse stören. Insbesondere wird hierzu vorgeschlagen, daß zur Befestigung der Ringe radiale Stäbe diese durchdringen.
  • Eine optimale Befestigung der Ringe am Korbboden wird dadurch erreicht, daß der innerste Ring von einem sich konisch nach oben erweiternden hohlen koaxialen Stützkegel getragen wird, der am Boden des Korbes befestigt, vom innersten Ring umgeben ist und in seiner Wandung mindestens drei öffnungen aufweist. Ferner wird hierdurch die Füllmasse vergleichmäßigt. Hierbei wird ferner vorgeschlagen, daß die öffnungen eine größere Länge als Höhe aufweisen und sich in ihrer Länge waagerecht erstrecken.
  • Um den in die Beschleunigereinrichtung eintretenden Füllmassestrahl in der gewünschten Höhe ablenken und gleichmäßig verteilen zu können, wird vorgeschlagen, daß innerhalb der Ringe,insbesondere des Stützkegels, eine kreisförmige waagerechte Platte gegenüber dem Korbboden erhöht koaxial befestigt ist.
  • Besonders vorteilhaft ist diese Zentrifuge zur Verarbeitung hochviskoser Füllmasse einsetzbar.
  • Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch den Zentrifugenkorb mit nur auf der rechten Seite teilweise dargestellter Korbwand;
    • Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 im Bereich der Beschleunigereinrichtung;
    • Fig. 3 einen Ausschnitt entsprechend Fig. 2 in alternativer Bauweise.
  • Die kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge weist einen sich konisch nach oben erweiternden Zentrifugenkorb 1 auf, der sich um eine senkrechte Achse dreht. In den Korb 1 ragt koaxial von oben ein Aufgaberohr 2 hinein, durch das die Füllmasse mittig in eine Beschleunigereinrichtung 3 fließt, die auf dem Boden 4 des Korbes befestigt ist.
  • Die Beschleunigereinrichtung 3 weist im Ausführungsbeispiel 5 aus Stahlblech gebogene Ringe 5 auf, die einen kreisförmigen Querschnitt besitzen, koaxial zur Drehachse des Korbes 1 angeordnet sind und die sich nach oben hin konisch verjüngen. Die Innenwände der Ringe 5 sind zueinander parallel, so daß die Ringe zwischen sich Ringräume 6 bilden, deren Wandungen mit der Senkrechten einen Winkel von ca. 6 Grad bilden. Die Ringräume 6 sind nach oben und unten hin offen.
  • Bis auf den den kleinsten Durchmesser aufweisenden innersten Ring 5a nimmt die Höhe der Ringe 5 nach außen hin stetig zu, wobei die oberen freien waagerechten Kanten der Ringe 5b-5e von Ring zu Ring höher liegen und gleichfalls die untersten waagerechten Kanten der Ringe von Ring zu Ring nach außen hin niedriger liegen, so daß oben und unten stufenweise die Ringe in ihrer Höhe zunehmen. Nur der innerste Ring 5a weist eine höhere obere Kante als der zweite Ring 5b auf, an der ein waagerechter Befestigungsring angeschweißt ist, der von den oberen Enden senkrechter Stäbe 8 getragen ist, die achsparallel außermittig in einem Kreis angeordnet sind und auf dem Boden 4 stehen bzw. in einer auf dem Boden stehenden Platte 9 eingeschraubt sind. An dem innersten Ring 5a sind die weiter außen liegenden Ringe 5b-5e durch radiale Stäbe 10 befestigt, die etwa mittig zwischen der oberen und unteren Kante der Ringe 5 angeordnet sind und die Ringe 5b-5d durchdringen.
  • Die nicht dargestellte Füllmasse fließt durch das Aufgaberohr 2 nach unten, ohne normalerweise die Wände des Rohres 2 zu berühren,und gelangt durch die mittige öffnung des Befestigungsrings 7 in die Beschleunigereinrichtung 3 hinein. Dort trifft sie auf eine kreisförmige, koaxiale, waagerechte Platte 11 eines koaxialen Tisches, der an der Platte 9 mit seinem Fuß 12 angeschraubt ist. Durch die mit dem Korb 1 sich drehende Platte 11 wird der Füllmassestrahl nach allen Seiten waagerecht abgelenkt und trifft auf die Innenseite des innersten Ringes 5a. Da sich diese nach unten konisch erweitert, wird die Füllmasse nach unten getrieben und gelangt zur unteren waagerechten Kante des Ringes 5a, von der sie waagerecht in einem Schleier abgeschleudert wird, bis sie auf die Innenwand des Ringes 5b trifft. Die Füllmasse durchquert damit freifliegend den innersten Ringraum 6a und wird hierbei von Wasserdampf durchströmt, der durch ein Dampfaufgaberohr 13 von oben in die Zwischenräume 6 eingebracht wird. Dieses Dampfaufgaberohr liegt seitlich dem Füllmasseaufgaberohr 2.
  • Die auf die Innenwand des Ringes 5b auftreffende Füllmasse wird durch deren Konizität nicht nur nach unten zur unteren waagerechten Kante des Ringes 5b, sondern ab einer bestimmten Füllmassenquantität auch zur oberen freien waagerechten Kante des Ringes 5b befördert. Damit wird sowohl von der oberen als auch der unteren freien Kante des Ringes 5b Füllmasse als Schleier auf den Ring 5c, und von diesem in gleicher Weise auf den Ring 5d, und schließlich von diesem auf den Ring 5e abgegeben. Die Ringe 5b-5d bilden somit sechs Schleier bzw. Flugstrecken. Hinzu kommen die beiden Flugstrecken der unteren Kanten der Ringe 5a und 5e. Bei jeder dieser Flugstrecken wird der Füllmasseschleier von Dampf durchsetzt.
  • Von der unteren waagerechten freien Kante des äußersten Ringes 5e fliegt die inzwischen sehr gleichmäßig verteilte Füllmasse auf die nach oben hin sich konisch erweiternde Seitenwand des topfförmigen Bodens des Korbes 1 und von dort auf das innen anliegende Sieb 14 des Korbes 1. In diesen Bereichen wird durch eine mehrere Austrittsöffnungen aufweisende Leitung 15 kaltes oder warmes Wasser auf die Füllmasse gesprüht.
  • Die in Fig. 3 dargestellte Alternative unterscheidet sich von den nach den Figuren 1 und 2 dadurch, daß der innerste Ring 5a nicht durch Stäbe 8, sondern durch einen sich konisch nach oben erweiternden hohlen Stützkegel aus gebogenem Metallblech am Boden 4 befestigt ist, der in zwei waagerechten Reihen übereinander Öffnungen 16 aufweist, deren Länge L in waagerechter Richtung größer ist als deren Höhe H. Die öffnungen 16 sind an ihren Schmalseiten abgerundet, und die untere waagerechte Kante der öffnungen 16 der oberen Reihe liegt etwa in Höhe der Oberseite der Platte 11.

Claims (10)

1. Kontinuierlich arbeitende Zentrifuge, insbesondere Zuckerzentrifuge mit einem Zentrifugenkorb, einem in den Korb hineinreichenden Aufgaberohr für die Füllmasse und einer unten im Korb angeordneten Beschleuniger- und Beheizungseinrichtung, die koaxial zum Korb konzentrisch ineinander angeordnete Ringe unterschiedlichen Durchmessers aufweist, deren Innenwandung sich konisch nach unten hin erweitert und vor deren unterer waagerechten Kante die Füllmasse zum weiter außen liegenden Ring geschleudert wird, dadurch gekennzeichnet ,; daß mehr als zwei Ringe (5a-5e) angeordnet sind, daß die Räume (6a-6d) zwischen den Ringen nach oben hin offen sind, die Ringe eine obere freie waagerechte Abschleuderkante aufweisen, und daß außermittig ein Dampfaufgaberohr (13) angeordnet ist, durch das in die Ringzwischenräume von oben Dampf einbringbar ist.
2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der jeweils weiter außen liegende Ring (5) tiefer in den Korb (1) ragt als die freie Unterkante des weiter innen liegenden Ringes.
3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 84/501 EP HC/Be gekennzeichnet , daß die waagerechte freie Oberkante des jeweils äußeren Ringes (5) höher liegt als die freie Oberkante des weiter innen liegenden Ringes.
4. Zentrifuge nach einem der Ansprüche bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D1) des jeweils äußeren Ringes größer ist als der Durchmesser (D2) eines weiter innen liegenden Ringes.
5. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Höhe (H2-H5) der Ringe (5) von innen nach außen zunimmt.
6. Zentrifuge nach einem der Ansprüche bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (5) im mittleren Bereich aneinander befestigt sind.
7. Zentrifuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der Ringe radiale Stäbe (10) diese durchdringen.
8. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der innerste Ring (5a) von einem sich konisch nach oben erweiternden hohlen, koaxialen Stützkegel.(17) getragen wird, der an der Grundplatte (9) der Beschleunigereinrichtung befestigt, vom innersten Ring (5a) umgeben ist und in seiner Wandung mindestens drei Öffnungen (16) aufweist.
9. Zentrifuge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die öffnungen (16) eine größere Länge (L) als Höhe (H) aufweisen und sich in ihrer Länge waagerecht entsprechen.
10. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß innerhalb der Ringe (5), insbesondere des Stützkegels (17), eine kreisförmige, waagerechte Platte (11) gegenüber dem Korbboden (4) erhöht koaxial befestigt ist.
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