| Dokumentenidentifikation |
DE4219288A1 16.12.1993 |
| Titel |
Saftabscheider für Fallstromverdampfer |
| Anmelder |
Zucker-Aktiengesellschaft Uelzen-Braunschweig in Uelzen, 29525 Uelzen, DE |
| Erfinder |
Zeichner, Erwin, Dr., 3300 Braunschweig, DE |
| Vertreter |
Döring, R., Dr.-Ing.; Einsel, M., Dipl.-Phys., 38102 Braunschweig; Leonhard, R., Dipl.-Ing.; Fricke, J., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 80331 München |
| DE-Anmeldedatum |
12.06.1992 |
| DE-Aktenzeichen |
4219288 |
| Offenlegungstag |
16.12.1993 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
16.12.1993 |
| IPC-Hauptklasse |
C13G 1/04
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| IPC-Nebenklasse |
C13F 1/00
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung betrifft einen Saftabscheider für
Fallstromverdampfer mit den Merkmalen des Oberbegriffes
des Anspruches 1.
Ein solcher Saftabscheider ist aus der deutschen
Patentschrift 32 00 925 bekannt. Bei diesem in der Praxis
bewährten Saftabscheider wird der größte Teil des
aus dem Rohrboden austretenden Saftes direkt von der
durch den Konus gebildeten ringförmigen Auffangwanne
gesammelt und an dem hohlen Leitkörper vorbei entlang
dem Mantel des Fallstromverdampfers nach unten zu
einer zentralen Sammelstelle geleitet, in der sich
auch der übrige Saft ebenso wie der außen und innen
am Leitkörper aus dem Brüden noch abscheidende Saft
sammelt. Von dieser am unteren Ende des
Fallstromverdampfers liegende zentralen Sammelstelle wird der
Saft von Saftumwälzpumpen abgezogen. Diese benötigen
bauartbedingt eine hohe Zulaufhöhe, so daß der
Fallstromverdampfer erhöht aufgestellt werden muß. Dennoch
bleibt die Zulaufhöhe für die Pumpen relativ gering,
so daß besonders kräftig ausgelegte Umwälzpumpen
verwendet werden müssen, die einen entsprechend hohen
Stromverbrauch haben.
Es ist Aufgabe der Erfindung, für den
Fallstromverdampfer eine günstigere Aufstellmöglichkeit als bisher
zu schaffen und die Anordnung so weiterzubilden, daß
mit deutlich weniger Energieaufwand die Saftumwälzung
erfolgen kann.
Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruches
1 gelöst.
Aufgrund der nunmehr vorliegenden zwei Saftauffangwannen
kann bei entsprechender Bemessung und relativer Zuordnung
dieser Wannen gewährleistet werden, daß der in dem Brüden
aus dem Rohrboden austretende Saft direkt in eine der
beiden Saftwannen abtropfen kann. Der Saft gelangt somit
über die ganze Querschnittsweite des Fallstromverdampfers
im direkten und freien Fall in eine der beiden
Auffangwannen, während der Brüden unabhängig davon und ungestört
in der bisher üblichen Weise durch den von dem Konus
und den Leitkörpern gebildeten Abscheiderweg in das Innere
des Hohlkegels einströmen und von dort nach außen
abgeführt werden kann.
Das direkte Abtropfen des Saftes verhindert weitgehend
das Verspritzen des Saftes und eine Tropfenzerkleinerung,
wie sie bei den bekannten Saftabscheidern bisher zu
beobachten sind. Dadurch wird die Abscheidung intensiviert.
Der gesamte Saft wird praktisch oberhalb der
Leitkörperanordnung in den beiden Auffangwannen gesammelt, wobei
vorteilhafterweise der in der ersten und oberen
Auffangwanne gesammelte Saft auf kurzem und direktem Wege in
die darunterliegende durch den Konus gebildete
Auffangwanne übergeleitet werden kann, aus der dann der gesamte
Saft abgeführt wird. Diese Anordnung ermöglicht es,
gemessen an der Höhe des Brüdenraumes, den aufgefangenen Saft
an einer sehr weit oben liegenden Stelle abzuziehen und
daher mit großer Fallhöhe den Saftumwälzpumpen zuzuführen.
Damit ergibt sich der Vorteil, daß der Fallstromverdampfer
wesentlich niedriger aufgestellt werden kann bzw. beim
Einsatz der Saftpumpen ein erheblicher Teil der benötigten
Energie gespart werden kann.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Merkmalen der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen
Zeichnung näher erläutert.
In der einzigen Figur ist der den Brüdenraum betreffende
Abschnitt eines Fallstromverdampfers gemäß der Erfindung
in vereinfachter Darstellung und senkrechtem Schnitt
dargestellt.
Der Fallstromverdampfer 1 gemäß der Zeichnung weist,
wie üblich, eine nicht näher dargestellte, mit Heizrohren
versehene obere Heizkammer 4 auf, die an ihrem unteren
Ende durch einen Rohrboden 3 gegenüber dem Brüdenraum
abgeschlossen ist. Durch diesen Rohrboden 3 treten Saft
(Pfeil 7) und Brüden (Pfeil 8) gemeinsam nach unten in
den Brüdenraum 5 ein, der durch den unteren Abschnitt
des Mantels 2 des Fallstromverdampfers eingeschlossen
ist.
In der oberen Hälfte des Brüdenraumes 5 ist ausgehend
von der Innenfläche des Mantels 2 des Fallstromverdampfers
1 ein sich von unten nach oben verjüngender Konus 12
angeordnet, der an seinem engeren oberen Ende in einen
Zylinderabschnitt 13 übergeht, der eine zentrale Öffnung
15 begrenzt. Der Konus 12, 13 bildet zusammen mit dem
Mantel 2 eine Auffangwanne 14 für den Saft, in der sich
der Saft z. B. bis zu der Standhöhe 14a sammeln kann.
Durch die zentrale Öffnung 15 tritt der Brüden 8 in einen
Leitkanal ein, der durch die Unterseite des Hohlkonus
12, 13 und einen konzentrisch angeordneten Hohlkegel 16
begrenzt wird, der mit seiner Spitze nach oben bis etwa
in die zentrale Öffnung 15 ragt. Der Hohlkegel 16 geht
im unteren Ende in einen zylindrischen Leitkörper 17
über, der den Brüdenleitkanal nach unten verlängert.
An der unteren Kante wird die Strömungsrichtung des Brüdens
umgekehrt, der im Inneren des Leitkörpers und des Hohlkegels
aufsteigt und über einen seitlich am Hohlkegel 16
angesetzten Abzugsstutzen 18 nach außen abgeführt wird.
Die Strömungsgeschwindigkeit des Brüdens durch den
Leitkanal kann durch einen in den Hohlkegel und den Leitkörper
eingesetzten Verdrängungskörper bestimmt werden, wie
er gestrichelt bei 23 gezeigt ist.
Statt eines solchen Verdrängungskörpers können in den
hohlen Leitkörper 17 und/oder den Hohlkegel 16 auch
zwangsweise durchströmte Lamellenabscheider oder dgl.
Tropfenabscheider angeordnet werden. Im Brüden noch mitgerissene
Saftteilchen werden im Bereich des Leitkanals 22 an der
Außenseite und der Innenseite des Leitkörpers 17 und
des Hohlkegels 16 und etwaig darin eingebauter
Verdrängungskörper oder Abscheider abgeschieden und tropfen nach
unten auf eine Schikane 25, von der der Restsaft über
den zentralen unteren Stutzen 24 abgezogen werden kann.
Die an dieser Stelle abgezogene Saftmenge ist gering,
da im Abstand oberhalb der zentralen Öffnung 15 des Konus
12 eine weitere mittig angeordnete Auffangwanne 9 vorgesehen
ist. Diese kann zweckmäßigerweise als Klöpperboden
ausgebildet sein. Diese zentrale Auffangwanne 9 ist im
ausreichenden Abstand direkt unter dem mittleren Bereich des
Rohrbodens 3 angeordnet. Der Durchmesser 10 dieser
Auffangwanne 9 ist zweckmäßigerweise mindestens so groß
wie die Weite der zentralen Öffnung 15, bevorzugt jedoch,
wie dargestellt, sogar noch etwas größer, so daß sich
die beiden Auffangwannen 9 und 14 bezogen auf den
Querschnitt des Brüdenraumes bereichsweise überlappen.
Die Auffangwanne 9 ist über einen Verbindungskanal 19
mit der durch den Konus 12 gebildeten Auffangwanne 14
direkt verbunden, in den der Kanal über einen Stutzen
20 in die Auffangwanne 14 mündet. Am unteren Ende der
Auffangwanne 14 ist in Höhe des oberen Bereichs des
Hohlkegels 16 und mindestens in Höhe des
Brüdenabzugsstutzens 18 ein Abzugsstutzen 21 für den Saft angeordnet.
Von hier aus kann der Saft mit großer Fallhöhe direkt
den Saftumwälzpumpen zugeleitet werden.
Aus der Figur ist ersichtlich, daß der mit dem Brüden
8 aus dem Rohrboden 3 austretende Saft 7 direkt und im
freien Fall in die beiden zusammenwirkenden Auffangwannen
9 und 14 abtropfen kann, welche den gesamten Querschnitt
des Brüdenraumes 5 erfassen. Die Standhöhen 9a bzw. 14a
des Saftes in den Auffangwannen ist bezüglich deren Rand
so eingestellt, daß die Safttropfen nicht in den
Strömungsweg des in den Leitkanal abströmenden Brüdens 8 verspritzen
können. Auch hat der Brüden keine Gelegenheit, die
Safttropfen zu zerschlagen und zu zerkleinern, so daß diese
auch nicht von dem Brüden vom geraden Fall in die
Auffangwanne abgelenkt und mitgerissen werden können.
Der Saftabscheider ist außerordentlich effektiv, bietet
günstige Aufstellmöglichkeiten für den Fallstromverdampfer
und ermöglicht große Saftzulaufhöhen für die
Saftumwälzpumpen, so daß diese besonders und energiesparend ausgelegt
werden können.
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| Anspruch[de] |
- 1. Saftabscheider für Fallstromverdampfer mit einer Heizrohre
aufweisenden Heizkammer, die durch einen unteren Rohrboden
von einem Brüdenraum getrennt ist, in welchem der
Saftabscheider angeordnet ist, welcher einen konzentrisch
zur Achse des Fallstromverdampfers angeordneten, sich
von unten nach oben verjüngenden Konus aufweist, welcher
eine ringförmige Auffangwanne für den Saft bildet und
eine zentrale Öffnung aufweist, in welche von unten
die Spitze eines sich nach oben verjüngenden und an
seinem unteren Ende zu einem hohlen Leitkörper
verlängerten Hohlkegels ragt, der mit der Unterseite des
Konus bzw. der Außenwand des Fallstromverdampfers
einen Ringkanal bildet, und der in seinem oberen Bereich
einen nach außen geführten, und vom Inneren des
Hohlkegels ausgehenden Abzugsstutzen für den Brüden aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Abstand oberhalb der zentralen Öffnung (15)
des Konus (12, 13) eine erste, mittig angeordnete
Saftwanne (9) vorgesehen ist.
- 2. Saftabscheider nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mittig angeordnete Saftwanne (9) als Klöpperboden
ausgebildet ist.
- 3. Saftabscheider nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fallstromverdampfer (1) etwa in Höhe des
Abzugsstutzens (18) für den Brüden einen Entnahmestutzen
(21) für den in den beiden Saftwannen (9, 14)
aufgefangenen Saft aufweist.
- 4. Saftabscheider nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Saftentnahmestutzen (21) in Höhe des weiteren
Endes des sich nach oben verjüngenden Konus (12, 13)
angeordnet ist.
- 5. Saftabscheider nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zentrale Saftwanne (9) einen Saftablaufkanal
(19) aufweist, welcher in der durch den Konus (12)
gebildeten ringförmigen Saftwanne (14) mündet.
- 6. Saftabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser (10) der zentralen Saftwanne (9)
gleich der lichten Weite der zentralen Öffnung (15)
des Konus (12, 13), vorzugsweise jedoch etwas größer
als diese ist.
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