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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
IPC-Nebenklasse C13F 1/00   

Beschreibung[de]

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.


Anspruch[de]
  1. 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. 2. Saftabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittig angeordnete Saftwanne (9) als Klöpperboden ausgebildet ist.
  3. 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. 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. 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. 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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