DE8032737U1 - Kühlmaische - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlmaische für bei der Zuckerherstellung anfallende Füllmasse, bestehend aus einem stehenden zylindrischen Behälter mit einem oben liegenden Füllmasseeintritt und einem unten liegenden Füllmasseaustritt und dazwischen etagenförmig angeordneten Kühlblockelementen, die Durchtrittsöffnungen für die Füllmasse aufweisen, aus von dem Kühlmedium - bezogen auf den Durchlaufweg der Füllmasse im Gegenstrom durchströmten Kühlrohren bestehen und gemeinsam an zumindest einer sich lotrecht durch den Behälter erstreckenden und von einem Antrieb beaufschlagten Antriebsstange, einem Antriebsrohr o.dgl. befestigt sind.

Eine derartige Ausführungsform läßt sich der DE-OS 28 21 129 entnehmen. Die Kühlblockelemente sind mit einer zentrisch im Behälter angeordneten lotrechten Rührwerkswelle verbunden, die außerdem für die Zufuhr des Kühlmediums dient und einem Antrieb unterliegt, der aus einem Arbeitszylinder besteht, der einen drehfest mit der Rühi-werkswelle verbundenen Radialarm beaufschlagt und der Rührwerkswelle so eine oszillierende Pendelbewegung um etwa 90 Kreisgrad verleiht. Zwischen den Kühlblockelementen sind den Behälter unterteilende Etagenböden vorgesehen,

die konusförmig ausgebildet sind, wobei abwechselnd die Konusspitze nach unten und die des nachfolgenden Etagenbodens nach oben gerichtet ist. Dabei bildet jede nach unten gerichtete Konusspitze mit der genannten Rührwerkswelle und der radial außenliegende Rand jedes mit der Konusspitze nach oben weisenden Etagenbodens mit der Behälterwandung ringförmige Durchtrittsschlitze für die Füllmasse. Die Kühlblockelemente bestehen aus sich kreuzenden Kühlrohren, die in Draufsicht gesehen ein Sechseck bilden und so in Reihenschaltung an die hohl ausgebildete Rührwerkswelle angeschlossen sind, daß das Kühlmedium bezogen auf den Durchlaufweg der Füllmasse im Gegenstrom durch die Rührwerkswelle sowie die Kühlrohre strömt.

Die oben zugeführte Füllmasse gelangt zuerst in einen Etagenboden mit nach unten weisender Konus: pitze und rutscht dadurch zwangsläufig mit den trichterförmig nach unten geneigten Wandungen zu dem zwischen der unteren Konusspitze und der Rührwerkswelle gebildeten ringförmigen Durchtrittsschlitz. Die hierdurch nach unten fallende Füllmasse trifft auf die nach oben weisende Konusspitze des darunter liegenden Etagenbodens und rutscht somit wiederum zwangsläufig auf dem äußeren Konusmantel in radialer Richtung nach außen bis zu dem zwischen dem außenliegenden Rand des Etagenbodens und dem Mantel des Behälters gebildeten ringförmigen Durchtrittsschlitz. Der Füllmasse ist somit ein definierter Swangsweg zugeordnet, der das Füllgut abwechselnd radial nach innen und dann wieder radial nach außen führt. Die aus dem Etagenboden jeweils nach unten austretende Füllmasse fällt nicht unmittelbar auf den darunter liegenden Etagenboden sondern auf die zwischen den Etagenböden umlaufenden Kühlblockelemente, so daß ein verbesserter Wärmeübergang erzielt wird.

Diese vorbekannte Konstruktion weist gegenüber anderen Bauarten erhebliche Vorteile auf. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erläuterte Kühlmaische so zu verbessern, daß sich im Behälter eine verbesserte Kolbenströmung der Füllmasse ergibt, um so ein für den verfahrenstechnischen Prozeß günstigeres Verweilzeitverhalten zu erreichen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in überraschend einfacher Weise dadurch gelöst, daß der genannte Antrieb eine Hub- und Absenkvorrichtung ist, die den Kühlblockelementen eine in vertikaler Richtung oszillierende Bewegung verleiht.

Die erfindungsgemäße Kühlmaische weist somit überhaupt keine Etagenböden mehr auf. Vielmehr sind die Kühlblockelemente selbst etagenbodenähnlich ausgebildet und bestehen vorzugsweise aus symmetrisch angeordneten Rohrsechsecken, wobei jedes Kühlblockelement vorzugsweise aus mehreren übereinander angeordneten Rohrsechsecken bestehen kann. Dabei sind die Rohre zweckmäßig in Form konzentrischer Ringe verlegt, wobei dann, wenn die Rohre in mehreren Ebenen übereinander angeordnet sind, die Ringe in der einen Ebene gerade auf "Lücke" bezogen auf die Rohrringe in der darüber - bzw. darunter liegenden Ebene liegen. Dadurch ergibt sich ein siebähnlich ausgebildeter Etagenboden, durch dessen zwischen den einzelnen Rohren gebildeten schlitzförmigen Öffnungen die Füllmasse hindurchfällt und so langsam von oben durch den Behälter nach unten wandert. Da gleichzeitig alle Kühlblockelemente eine gleichmäßige Auf- und Abbewegung durchführen, erhält man eine nahezu ideale Kolbenströmung der Füllmasse und so ein für den verfahrenstechnischen Prozeß günstiges Verweilzeitverhalten.

Um die Füllmasse gleichmäßig über den gesamten Behälterquerschnitt zu verteilen, kann erfindungsgemäß oberhalb des obersten Kühl-

blockelementes ein Füllmasseverteiler angeordnet werden, der mehrere sternförmig angeordnete, um eine gemeinsame lotrechte Welle umlaufende Radialarme zum Austrag der Füllmasse aufweist. Dabei kann der Füllmasseverteiler Verteilerkammern unterschiedlicher Größe aufweisen, an die je ein Radialarm unterschiedlicher Länge angeschlossen ist, wobei der jeweils längere Radialarm der jeweils größeren Verteilerkammer zugeordnet ist. Durch diesen langsam rotierenden Füllmasseverteiler wird erreicht, daß der längste Radialarm, der somit auch den größten Ringstreifen überstreicht, die größte Füllmassemenge zum Austrag erhält. Durch diese sehr exakte gleichmäßige Verteilung der Füllmasse wird in Verbindung mit der symmetrischen Anordnung der Kühlblockelemente bzw. der diese bildenden Rohre eine optimale Verweilzeitverteilung der Füllmasse sichergestellt.

Um die sechseckig ausgebildeten Kühlblockelemente weitgehend der zylindrischen Innenkontur des Behälters anzupassen, ist es vorteilhaft, wenn jedes Kühlblockelement äußere Leitbleche zur Bildung einer zylindrischen Zarge aufweist. Letztere können der Behälterinnenwandung unmittelbar benachbart sein und verhindern so infolge der ständigen Auf- und Abbewegung ein Festsetzen von Füllmasse an der Behälterwandung.

Es ist vorteilhaft, wenn für die Kühlmedium-Zu- und -Abführung innerhalb des Behälters lotrecht angeordnete Rohre sowie eine Ventilsteuerung vorgesehen sind, über die die Kühlblockelemente in Reihenschaltung oder einzeln mit dem Kühlmedium beaufschlagt werden. Grundsätzlich werden die Kühlblockelemente bzw. die sie bildenden Rohre im Behälter von unten nach oben durchströmt. Dabei können alle Kühlblockelemente in Reihe geschaltet sein. Insbesondere bei hohen Behältern und einer entsprechend großen Anzahl von Kühlblockelementen kann es aber vorteilhaft sein,

wenn das Kühlmedium gleichzeitig zwei oder mehreren Gruppen j$

übereinanderliegender Kühlblockelemente zugeführt wird, um eine |

zu große Erwärmung des Kühlmediums auf seinem Weg durch die Kühl- J

blockelemente zu verhindern. Durch die vorgesehene Ventil- |]

steuerung ist es möglich, die Temperatur des Kühlmediums, für $

das in der Regel Kühlwasser verwendet wird, optimal an die Tem- u

peraturabnahmekurve der Füllmasse anzugleichen. Hierzu kann es £*

auch zweckmäßig sein, das aus einem unteren Kühlblockelement aus- %,

tretende Kühlmedium mit frisch zugeführtem Kühlmedium zu ver- |

mischen und erst dann dem höher liegenden Kühlblockelement zuzu- |

führen. 1

Sämtliche Kühlblockelemente können an symmetrisch am Umfang des i?

Behälters angeordnete und lotrecht durch diesen hindurchgeführte ||

Antriebsrohre, Antriebsstangen o.dgl. befestigt sein. Die Hub- Jj

und Absenkvorrichtung besteht dabei vorzugsweise aus auf dem §

Behälter symmetrisch angeordneten Hydraulikzylindern, von denen ||

beispielsweise jeweils zwei über eine Traverse jeweils zwei An- ||

triebsrohre o.dgl. beaufschlagen können. |

Um die Hub- bzw. Absenkgeschwindigkeit des Kühlsystems variieren &

zu können, kann eine entsprechende Verstelleinrichtung vorgese- ||

hen werden, die bei Verwendung von Hydraulikzylindern z.B. aus |i

zwei Pumpen unterschiedlicher Größe bestehen kann, über die je- 1-.

weilige Zuschaltmöglichkeit dieser Pumpen ergeben sich dann drei ^;: verschiedene Geschwindigkeiten.

Die neue Kühlmaische ist in ihrem Aufbau besonders einfach, un- % kompliziert und dementsprechend störunanfäilig. Für den gesamten > mechanischen Einbau sind weder Wälzlager noch Stopfbuchsen erforderlich. Die Vertikalbewegung des Kühleinbaues erfolgt in einfachen, wartungsfreien Führungen. Die Kühlwasserzufuhr bzw. -abfuhr erfolgt oberhalb des Maischenbodens in lotrechten Rohren, ;

wobei die Hubbewegung dieser Rohre von Druckschläuchen aufgenommen werden kann.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 in schematischer Darstellung eine Kühlmaische im Längsschnitt;

Fig. 1a in vergrößertem Maßstab die einzelnen Querbis 1f SchnittsSektionen gemäß Figur 1;

Figur 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles X in Figur 1;

Figur 3 einen Querschnitt gemäß der Linie III - III in Figur 1a ;

Figur 4 einen Querschnitt gemäß der Linie IV - IV in

Figur 1e und
Figur 5 ein Blockschaltbild für den Strömungsverlauf des

Kühlmediums.

Die dargestellte Kühlmaische besteht aus einem stehenden zylindrischen Behälter 1 mit einem oberen, in der Zeichnung nicht dargestellten Füllmasseeintritt und einem unteren Füllmasseaustritt 2. Lotrecht durch den Behälter 1 sind sechs Antriebsrohre geführt, die gleichmäßig um den Umfang des Behälters verteilt sind und verhältnismäßig dicht neben der Behälterinnenwandung liegen (siehe Figur 3). Diese Antriebsrohre 3 werden von einer Hub- und Absenkvorrichtung beaufschlagt. Diese besteht aus auf dem Behälter 1 symmetrisch angeordneten Hydraulikzylindern 4, von denen jeweils zwei über eine Traverse 5 jeweils zwei An-

triebsrohre 3 beaufschlagen (siehe Figur 2). Die Hydraulikzylinder 4 werden von nicht dargestellten ölpumpen in der Weise beaufschlagt, daß die sechs Antriebsrohre 3 eine oszillierende Auf- und Abbewegung durchführen.

An den Antriebsrohren 3 sind Kühlblockelemente 6 befestigt, die etagenförmig angeordnet sind und aus Kühlrohren 7 bestehen. Diese sind, wie Figur 4 zeigt, in Form sechseckiger konzentrischer Ringe angeordnet, die - wie Figur 1 zeigt - pro Kühlblockeleinent in vier Ebenen übereinander und zwar jeweils "auf Lücke" liegen können. Die in einer Ebene liegenden Kühlringe stehen untereinander in Strömungsverbindung und sind über einen Anschluß 8 mit den Kühlringen in der darüber liegenden Ebene verbunden. Die strömungsmäßige Verbindung zwischen den einzelnen Kühlblockelementen 6 erfolgt über Leitungen 9, die einen Dehnungsausgleich 10 aufweisen. Die Zulauf- und Rücklauf-Leitungen 11,12 liegen ebenfalls im Behälter 1 und zwar in den Zwischenräumen zwischen dem außenliegenden Kühlring und der Behälterinnenwandung.

Jedes Kühlblockelement 6 weist äußere Leitbleche 13 zur Bildung einer zylindrischen Zarge auf. Die Durchströmung der Kühlblockelemente erfolgt bezogen auf den Durchlaufweg der Füllmasse im Gegenstrom. Dabei ist es durch <iine Ventilsteuerung 14 möglich, z.B. gemäß dem in Figur 5 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel das Kühlmedium gleichzeitig dem untersten Kühlblockelement sowie dem fünften Kühlblockelement von unten zuzuführen. Der erste Kühlmittelstrom durchläuft dann in Reihe die vier unteren Kühlblockelemente 6 und strömt dann in die Rücklaufleitung 12, während der zweite Kühlmittelstrom in Reihe die drei oberen Kühlblockelemente durchsti ü>mt und dann ebenfalls in die Rücklaufleitung mündet. Bei der dargestellten Ventilsteuerung

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ist es aber auch möglich, durch Schließen der Ventile 14a und 14b und durch gleichzeitiges öffnen des Ventils 14c den aus dem vierten Kühlblockelement austretenden Kühlmittelstrom direkt in das darüber liegende Kühlblockelement zu leiten. Durch teilweises öffnen des Ventils 14b kann in den genannten Kühlmittelstrom frisches Kühlmedium zugemischt werden.

Oberhalb des obersten Kühlblockelementes 6 ist ein Füllmasseverteiler 15 angeordnet, der von einem Motor 16 angetrieben wird und langsam um eine lotrechte Welle 17 umläuft. Der Mllmasseverteiler besteht aus mehreren Verteilerkammern 18, die unterschiedlich groß ausgebildet sind und gemeinsam angenähert eine Kreisfläche bilden (siehe Figur 3). An jede Verteilerkammer 18 ist ein Radialarm 19 unterschiedlicher Länge angeordnet, wobei der jeweils längere Radialarm der jeweils größeren Verteilerkammer zugeordnet ist. Über das Ende der Radialarme 19 erfolgt der Austritt der Füllmasse, die aus einem nicht dargestellten Zulaufrohr auf die unter diesem Zulaufrohr vorbeidrehenden und nach oben offenen Verteilerkammern 18 strömt.

Gr/Gru.

Claims (10)

1. Kühlmaische für bei der Zuckerherstellung anfallende Füllmasse, bestehend aus einem stehenden zylindrischen Behälter mit einem oben liegenden Füllmasseeintritt und einem unten liegenden Füllmasseaustritt und dazwischen etagenförmig angeordneten Kühlblockelementen, die Durchtrittsöffnungen für die Füllmasse aufweisen, aus von dem Kühlmedium - bezogen auf den Durchlaufweg der Füllmasse im Gegenstrom - durchströmten Kühlrohren bestehen und gemeinsam an zumindest einer sich lotrecht durch den Behälter erstreckenden und von einem Antrieb beaufschlagten Antriebsstange, einem Antriebsrohr o.dgl. befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Antrieb eine Hub- und Absenkvorrichtung (4,5) ist, die den Kühlblockelementen (6) eine in vertikaler Richtung oszillierende Bewegung verleiht.

2. Kühlmaische nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen oberhalb des obersten Kühlblockelementes (6) angeordneten Füllmasseverteiler (15), der mehrere sternförmig angeordnete, um eine gemeinsame lotrechte Welle (17) umlaufende Radialarme (19) zum Austrag der Füllmasse aufweist.

3. Kühlmaische nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllmasseverteiler (15) Verteilerkammern (18) unterschiedlicher Größe aufweist, an die je ein Radialarm (19) unterschiedlicher LSnge angeschlossen ist, wobei der jeweils längere Radialarm der jeweils größeren Verteilerkammer zugeordnet ist.

4. Kühlmaische nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kühlblockelement (6) aus symmetrisch angeordneten Rohrsechsecken besteht.

5. Kühlmaische nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kühlblockelement (6) äußere Leitbleche (13) zur Bildung einer zylindrischen Zarge aufweist.

6. Kühlmaische nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kühlmedium-Zu- und -Abführung innerhalb des Behälters (1) lotrecht angeordnete Rohre (11,12) sowie eine Ventilsteuerung (14) vorgesehen sind, über die die Kühlblockelemente (6) in Reihenschaltung oder einzeln mit dem Kühlmedium beaufschlagt werden.

7. Kühlmaische nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kühlblockelement (6) aus mehreren übereinander angeordneten Rohrsechsecken besteht.

8. Kühlmaische nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hub- und Absenkvorrichtung (4,5) aus auf dem Behälter (1) symmetrisch angeordneten Hydraulikzylindern (4) besteht.

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9. Kühlmaische nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Hydraulikzylinder (4) über eine Traverse (5) jeweils zwei Antriebsrohre (3) o.dgl. beaufschlagen.

10. Kühlmaische nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verstelleinrichtung für die Hub- bzw.
Absenkgeschwindigkeit.

itentanwälte
Gra^nm + Lins
Gr/Gru.