EP0455964B1 - Zentrifuge - Google Patents

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EP0455964B1
EP0455964B1 EP91104291A EP91104291A EP0455964B1 EP 0455964 B1 EP0455964 B1 EP 0455964B1 EP 91104291 A EP91104291 A EP 91104291A EP 91104291 A EP91104291 A EP 91104291A EP 0455964 B1 EP0455964 B1 EP 0455964B1
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EP
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screen
centrifuge
basket
funnel
protective screen
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EP91104291A
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Günter Dipl.-Ing. Trojan
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Hein Lehmann Trenn und Fordertechnik GmbH
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Hein Lehmann Trenn und Fordertechnik GmbH
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    • 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 sieve centrifuge, in particular a sugar centrifuge with an upwardly widening, driven, conical centrifuge basket, in the area of smaller diameter of which the crystal suspension to be centrifuged is continuously added, in which area an upwardly conically expanding protective sieve of smaller size than the centrifuge basket is coaxial is attached, which rotates with the centrifuge basket and has sieve openings that do not let through coarse particles that could damage the centrifuge basket or a working sieve lying on the centrifuge basket.
  • a screen centrifuge is known in which an inner screen part is provided which is firmly connected to the outer screen basket.
  • This inner sieve part is composed of several wing-shaped parts that form sieve pockets. Coarse particles are not kept away from the sieve basket by these sieve pockets.
  • the object of the invention is to improve a centrifuge of the type mentioned in such a way that the mass on the working sieve is uniformly wetted with covering liquid and transported safely, that the protective device is also less stressed and thus has a longer service life.
  • the first part of the object is achieved in that such a wide annular space is created between the centrifuge basket or working sieve and protective sieve that nozzles can be attached in this annular space and spray the covering liquid directly onto the working sieve or onto the solid layer.
  • covering liquid or covering water can be brought directly onto the solid layer on the working screen in the intermediate space, whereby the quality and the sliding of the solid on the working screen are significantly improved and evened out.
  • a good washing effect is achieved because the uniform distribution of the cover liquid is not hindered by the protective sieve.
  • the protective screen no longer needs to be built so easily due to the greater distance from the working screen, so that it is more wear-resistant.
  • the coarse particles sliding over the protective sieve are advantageously directed upwards over the centrifuge basket into the sugar chamber by a rotating funnel which has no sieve openings.
  • the protective sieve and funnel are advantageously not formed as a unit, but as two independently rotating components, the funnel rotating more slowly than the protective sieve and with its lower opening the upper edge of the protective sieve.
  • a reliable transfer of the coarse particles from the protective screen to the funnel is achieved when the protective screen protrudes a few centimeters into the funnel.
  • the protective screen needs a high speed so that high acceleration forces arise and the suspension flows completely through the relatively small protective screen openings and does not get onto the funnel, which is only supposed to transport the coarse parts that are dangerous for the working screen.
  • a centrifuge particularly for the production of sugar, has a conically expanding basket 1, the axis of rotation of which is perpendicular and which is driven by a motor 2.
  • the basket 1 On its inside, the basket 1 carries a conical working sieve 3, the surface of which is parallel to the wall of the basket 1.
  • a truncated cone-shaped protective sieve 4 coaxially attached, which extends upwards and whose height is less than half that of the working sieve 3.
  • the diameter of the protective sieve 4 is less than half the diameter of the working sieve 3 at the same height, so that between the protective sieve 4 and the working sieve 3 there is an annular space 5, the width of which is so large that tubes 6 can extend into this intermediate space, the nozzles 7 of which deliver deck water onto the working sieve 3.
  • a truncated cone-shaped funnel 8 which widens upwards, is mounted coaxially and rotatably, which is driven by a separate drive 9a.
  • the lower edge 8a of the funnel 8 projects beyond the upper edge 4a of the protective screen, the diameter of the edge 8a being chosen only slightly larger than the diameter of the edge 4a.
  • the protective screen 4 can transfer coarse parts to the funnel 8, which has no openings and transfers the coarse parts with its upper edge 8b to a channel 9 which is arranged in a circular and coaxial manner around the upper edge of the funnel 8 in a rotationally fixed manner.
  • the speed of the transport funnel 8 is always lower than that of the basket 1 or the work screen 3.
  • the mass or suspension to be centrifuged is fed via a coaxial filling tube 10, which projects with its lower end into the protective screen 4, so that the mass reaches the bottom of the basket 1 and from there to the inner wall of the protective screen 4. Except for the coarse constituents, the mass passes through the protective sieve 4 to the lower area of the working sieve 3, where the more liquid constituents reach the basket wall relatively early through the working sieve 3 and the remaining constituents flow upwards and are wetted by the nozzles 7.
  • the coarse constituents reach the funnel 8 from the upper edge of the protective sieve 4, which releases these constituents upwards to the channel 9.
  • the funnel 8 represents approximately an extension of the protective screen 4 in terms of arrangement and dimensions, but is a part separated from the protective screen 4 at different speeds.
  • the funnel 8 can also be fastened to the protective screen 4, in particular in one piece with it, so that the wall of the protective screen 4 merges with the wall of the funnel 8 and differs from that of the protective screen in that it is in the area of Funnel has no openings.
  • the funnel 8 is not driven separately, but rotates with the protective screen at the same speed.
  • a tube 11 can be laterally displaced into the protective screen 4 and arranged axially parallel to the feed pipe 10, through the nozzles 12 of which steam is applied to the inner wall of the protective screen 4 and the floor. Can also go through a pipe 14 ( Figure 2) water to be abandoned.
  • a bell 13 widening downward is coaxially fastened to the underside of the funnel 8, the upper edge of which is equal to or lower than the upper edge 4a of the protective screen 4.
  • the bell 13 gives up the mass passing through the protective screen 4 the lower edge of the basket 1 or the working screen 3.
  • the bell 13 has no sieve openings and has the shape of a hollow truncated cone.

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  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Siebzentrifuge, insbesondere Zuckerzentrifuge mit einem sich nach oben erweiternden, angetriebenen, konischen Zentrifugenkorb, in dessen Bereich kleineren Durchmessers die zu zentrifugierende Kristallsuspension kontinuierlich aufgegeben wird, wobei in diesem Bereich ein sich nach oben konisch erweiterndes Schutzsieb geringerer Größe als der Zentrifugenkorb koaxial befestigt ist, das mit dem Zentrifugenkorb umläuft und Sieböffnungen aufweist, die keine Grobpartikel hindurchlassen, welche den Zentrifugenkorb bzw. ein auf dem Zentrifugenkorb liegenden Arbeitssieb beschädigen könnten.
  • Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE-U-19 35 839 ist es bekannt, über dem Arbeitssieb eines Zentrifugenkorbes ein Schutzsieb in einem nur so großen Abstand zu befestigen, daß die durch das Schutzsieb auf das Arbeitssieb gelangende Kristallsuspension auf dem Arbeitssieb entlangfließen kann. Das zum Reinigen des Feststoffs erforderliche Deckwasser gelangt über Düsen fein verteilt auf das Schutzsieb. Auf der Schutzsieboberfläche wird es beschleunigt und durch die Schutzsieböffnungen auf den weiter außen auf dem Arbeitssieb liegenden Feststoff geleitet. Jede Schutzsieböffnung stellt quasi eine separate Düse dar, die sich im Fliehkraftfeld bewegte. Aus einer rotierenden Düse versprühte Wassertropfen werden unter dem Einfluß der Fliehkraft kurz nach dem Austritt zu wenigen dicken Tropfen zusammengeführt. Deshalb, und weil sich die Schutzsieböffnungen in Umfangsrichtung nicht relativ zum Feststoff bewegen, werden nur einzelne Bereiche des Feststoffs, nicht aber die gesamte Oberfläche der Feststoffschicht von den Flüssigkeitstropfen getroffen. Das Ziel, beim Zentrifugieren von Zuckerkristallsuspensionen die Kristalle vom anhaftenden Sirup zu befreien, wurde infolgedessen nur unvollkommen erreicht. Mit einem Schutzsieb war nur eine Zentrifuge zu betreiben, wenn keine besonders hohen Ansprüche an die Reinheit des Zuckers gestellt wurden, z.B. wenn Nachproduktzucker geschleudert wurde, nicht aber wenn B-Zucker, A-Zucker oder Affinationszucker zu schleudern waren.
  • Ein weiterer Nachteil eines Schutzsiebes nach Gebrauchsmuster 1935839 war, daß es zu Stauungen im Raum zwischen Arbeitssieb und Schutzsieb kommt. Die Ursache hierfür liegt im Fehlen des Schubes, den die nachfließende Kristallsuspension in kontinuierlichen Zuckerzentrifugen üblicherweise von unten her auf die auf dem Arbeitssieb liegende Feststoffschicht ausübt. Wird die Kristallsuspension nicht vom ungelochten untersten Korbbereich aus zugeführt, sondern auf ein Schutzsieb alter Bauart gegeben, erreicht sie die Arbeitssiebfläche nicht in ihrer Gesamtheit an der Grenzlinie zwischen Arbeitssieb und ungelochtem Bereich, sondern auf einer breiten Zone des Arbeitssiebes verteilt. Ein Schub von unten kann sich nicht entwickeln.
  • Ein weiterer Nachteil eines Schutzsiebes nach Gebrauchsmuster 1935839 ist die hohe Umfangsgeschwindigkeit des Schutzsiebes im oberen Bereich. Zurückgehaltene Grobparikel drücken hier besonders stark auf das Schutzieb, also dort, wo es nur auf den Weitertransport ankommt und eine niedrige Drehzahl ausgereicht hätte. Die Kristallsuspension ist meist schon im unteren Siebviertel durch das Schutzsieb gedrungen. Im oberen Bereich wird es deshalb unnötig stark beansprucht.
  • Aus der DE-A-29 30 312 ist eine Siebzentrifuge bekannt, bei der ein inneres Siebteil vorgesehen ist, das mit dem äußeren Siebkorb fest verbunden ist. Dieses innere Siebteil ist aus mehreren flügelförmigen Teilen zusammengesetzt, die Siebtaschen bilden. Grobteile werden durch diese Siebtaschen vom Siebkorb nicht abgehalten.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zentrifuge der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die auf dem Arbeitssieb befindliche Masse gleichmäßig mit Deckflüssigkeit benetzt und sicher transportiert wird, daß ferner die Schutzeinrichtung weniger belastet wird und dadurch eine längere Lebensdauer erhält.
  • Der erste Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen Zentrifugenkorb bzw. Arbeitssieb und Schutzsieb ein solch breiter Ringraum angelegt wird, daß in diesem Ringraum Düsen anbringbar sind, die Deckflüssigkeit unmittelbar auf das Arbeitssieb bzw. auf die Feststoffschicht sprühen.
  • Aufgrund des großen Abstandes zwischen Schutzsieb und Arbeitssieb kann in dem Zwischenraum Deckflüssigkeit bzw. Deckwasser direkt auf die auf dem Arbeitssieb befindliche Feststoffschicht gebracht werden, wodurch die Qualität und das Gleiten des auf dem Arbeitssieb befindlichen Feststoffes wesentlich verbessert und vergleichmäßigt werden. Es wird eine gute Waschwirkung erreicht, weil die gleichmäßige Verteilung der Deckflüssigkeit nicht durch das Schutzsieb behindert wird. Ferner braucht das Schutzsieb aufgrund des größeren Abstandes zum Arbeitssieb nicht mehr so leicht gebaut zu werden, so daß es verschleißfester ist.
  • Stauungen auf dem Arbeitssieb werden dadurch verhindert, daß die Kristallsuspension hinter dem Schutzsieb gesammelt nach unten geführt wird. Die Suspension wird dort beschleunigt, fließt nach oben und übt mit ihrer gesamten Masse einen Schub aus auf die schon auf dem Arbeitssieb befindliche Suspension und damit auf den weiter oben auf dem Arbeitssieb liegenden Feststoff. Damit ist ein stetiger Transport auf dem Arbeitssieb gewährleistet.
  • Die über das Schtutzsieb hinweggleitenden Grobpartikel werden vorteilhaft durch einen drehenden Trichter, der keine Sieböffnungen aufweist, nach oben über den Zentrifugenkorbrand hinweg in den Zuckerraum geleitet.
  • Um zu verhindern, daß die Grobpartikel zu stark auf den mitdrehenden Trichter drücken, werden Schutzsieb und Trichter vorteilhaft nicht als Einheit ausgebildet, sondern als zwei unabhängig von einander drehende Bauteile, wobei der Trichter langsamer dreht als das Schutzsieb und mit seiner unteren Öffnung den oberen Rand des Schutzsiebes umschließt. Eine sichere Übergabe der Grobpartikel vom Schutzsieb zum Trichter wird dann erreicht, wenn das Schutzsieb mit seinem oberen Rand einige Zentimeter in den Trichter hineinragt. Das Schutzsieb braucht eine hohe Drehzahl, damit große Beschleunigungskräfte entstehen und die Suspension vollständig durch die relativ kleinen Schutzsieböffnungen abfließt und nicht etwa auf den Trichter gerät, der nur die für das Arbeitssieb gefährlichen groben Teile transportieren soll.
  • Eine besonders gleichmäßig über den Umfang verteilte Aufgabe der durch das Schutzsieb gelangenden Kristallsuspension auf den untersten Rand des Korbes bzw. des Arbeitssiebes wird dann erreicht, wenn an der Unterseite des Trichters eine sich nach unten erweiternde Glocke koaxial befestigt ist, deren oberer Rand gleich hoch oder niedriger ist als der obere Rand des Schutzsiebes, wobei die Glocke die durch das Schutzsieb gelangende Suspension auf den unteren Rand des Korbes bzw. des Arbeitssiebes abgibt. Die Glocke rotiert damit mit derselben Geschwindigkeit wie der Trichter und somit langsamer als der Korb. Dies führt zu einer gleichmäßigen Verteilung der Kristallsuspension auf dem Sieb. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen in senkrechten Axialschnitten dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
    • Figur 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel und
    Figur 2
    ein zweites Ausführungsbeispiel.
  • Eine Zentrifuge, insbesondere zur Herstellung von Zucker weist einen konisch sich nach oben erweiternden Korb 1 auf, dessen Drehachse senkrecht steht und der durch einen Motor 2 angetrieben ist. Auf seiner Innenseite trägt der Korb 1 ein konisches Arbeitssieb 3, dessen Fläche parallel zur Wandung des Korbes 1 ist.
  • Auf dem Boden des Korbes 1 befindet sich ein kegelstumpfförmiges Schutzsieb 4 koaxial befestigt, das sich nach oben hin erweitert und dessen Höhe weniger als halb so groß ist wie die des Arbeitssiebes 3. Der Durchmesser des Schutzsiebes 4 ist weniger als halb so groß wie der Durchmesser des Arbeitssiebes 3 in der jeweils selben Höhe, so daß zwischen Schutzsieb 4 und Arbeitssieb 3 ein Ringraum 5 besteht, dessen Breite so groß ist, daß Rohre 6 in diesen Zwischenraum hineinreichen könne, deren Düsen 7 Deckwasser auf das Arbeitssieb 3 abgeben.
  • Oberhalb des Schutzsiebes 4 ist ein kegelstumpfförmiger sich nach oben hin erweiternder Trichter 8 koaxial und drehbar gelagert, der durch einen separaten Antrieb 9a angetrieben ist. Der untere Rand 8a des Trichters 8 ragt außen über den oberen Rand 4a des Schutzsiebes hinweg, wobei der Durchmesser des Randes 8a nur wenig größer gewählt ist als der Durchmesser des Randes 4a. Hierdurch kann das Schutzsieb 4 Grobteile auf den Trichter 8 übergeben, der keine Öffnungen aufweist und die Grobteile mit seinem oberen Rand 8b einer Rinne 9 übergibt, die kreisförmig und koaxial um den oberen Rand des Trichters 8 drehfest angeordnet ist. Die Drehzahl des Transporttrichters 8 ist stets geringer als die des Korbes 1 bzw. des Arbeitssiebes 3.
  • Die zu zentrifugierende Masse bzw. Suspension wird über ein koaxiales Füllrohr 10 aufgegeben, das mit seinem unteren Ende bis in das Schutzsieb 4 hineinragt, so daß die Masse auf den Boden des Korbes 1 gelangt und von dort zur Innenwand des Schutzsiebes 4. Bis auf die groben Bestandteile gelangt die Masse durch das Schutzsieb 4 zum unteren Bereich des Arbeitssiebes 3, wo die flüssigeren Bestandteile verhältnismäßig früh durch das Arbeitssieb 3 nach außen auf die Korbwand gelangen und die übrigen Bestandteile weiter nach oben fließen und durch die Düsen 7 benetzt werden.
  • Die groben Bestandteile gelangen vom oberen Rand des Schutzsiebes 4 auf den Trichter 8, der diese Bestandteile nach oben hin zur Rinne 9 abgibt.
  • Im in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel stellt der Trichter 8 in Anordnung und Abmessung etwa eine Verlängerung des Schutzsiebes 4 dar, ist aber ein vom Schutzsieb 4 getrenntes Teil mit unterschiedlicher Drehzahl. In einer nicht dargestellten Alternative kann aber auch der Trichter 8 am Schutzsieb 4 befestigt, insbesondere einstückig mit diesem sein, so daß die Wand des Schutzsiebes 4 in die Wand des Trichters 8 übergeht und sich von der des Schutzsiebes dadurch unterscheidet, daß sie im Bereich des Trichters keine Öffnungen besitzt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Trichter 8 nicht separat angetrieben, sondern dreht sich mit dem Schutzsieb mit gleicher Drehzahl.
  • In das Schutzsieb 4 kann ein Rohr 11 seitlich verschoben und achsparallel zum Aufgaberohr 10 angeordnet sein, durch dessen Düsen 12 Dampf auf die Innenwand des Schutzsiebes 4 und den Boden aufgegeben wird. Auch kann dort durch ein Rohr 14 (Figur 2) Wasser aufgegeben werden.
  • Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist an der Unterseite des Trichters 8 eine sich nach unten erweiternde Glocke 13 koaxial befestigt, deren oberer Rand gleich oder niedriger ist als der obere Rand 4a des Schutzsiebes 4. Die Glocke 13 gibt die durch das Schutzsieb 4 gelangende Masse auf den unteren Rand des Korbes 1 bzw. des Arbeitssiebes 3 ab.
  • Die Glocke 13 weist keine Sieböffnungen auf und hat die Form eines hohlen Kegelstumpfes.

Claims (7)

  1. Zentrifuge mit einem sich nach oben erweiternden, angetriebenen, konischen Zentrifugenkorb (1), in dessen Bereich kleineren Durchmessers die zu zentrifugierende Suspension kontinuierlich aufgegeben wird, wobei in diesem Bereich ein sich nach oben konisch erweiterndes Schutzsieb (4) geringerer Größe als der Zentrifugenkorb (1) koaxial befestigt ist, das mit dem Zentrifugenkorb (1) umläuft und Sieböffnungen aufweist, die keine Grobpartikel hindurchlassen, welche den Zentrifugenkorb (1) bzw. ein auf dem Zentrifugenkorb liegenden Arbeitssieb (3) beschädigen könnten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zentrifugenkorb (1) bzw. Arbeitssieb (3) und Schutzsieb (4) ein solch breiter Ringraum (5) besteht, daß in diesem Ringraum (5) Düsen (7) anbringbar sind, die Flüssigkeit insbesondere Deckwasser auf den Zentrifugenkorb bzw. das Arbeitssieb bringen und daß oberhalb des Schutzsiebes ein konischer, keine Sieböffnungen aufweisender Trichter (8) koaxial angeordnet ist, dessen Bereich kleineren Durchmessers bis zum Schutzsieb (4) reicht.
  2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (8) von einem oberen, keine Öffnungen aufweisenden Bereich des Schutzsiebes (4) gebildet ist.
  3. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (8) ein vom Schutzsieb (4) getrenntes Teil ist, das mit geringerer Drehzahl umläuft als das Schutzsieb (4).
  4. Zentrifuge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Trichters (8) eine sich nach unten erweiternde Glocke (13) koaxial befestigt ist, deren oberer Rand (13a) gleich oder niedriger ist als der obere Rand (4a) des Schutzsiebes (4), wobei die Glocke (13) die durch das Schutzsieb (4) gelangende Masse auf den unteren Rand des Korbes (1) bzw. des Arbeitssiebes (3) abgibt.
  5. Zentrifuge nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzsieb (4) mit seinem oberen Rand in den Trichter (8) hineinreicht.
  6. Zentrifuge nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand (8b) des Trichters (8) über den oberen Rand des Zentrifugenkorbes (1) nach oben hinausragt.
  7. Zentrifuge nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (8) durch einen separaten Antrieb (9a) angetrieben ist.
EP91104291A 1990-05-08 1991-03-20 Zentrifuge Expired - Lifetime EP0455964B1 (de)

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DE4014664A DE4014664A1 (de) 1990-05-08 1990-05-08 Zentrifuge

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EP0455964A1 EP0455964A1 (de) 1991-11-13
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ATE106280T1 (de) 1994-06-15
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