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具有用于从糖膏中分离糖浆的非连续地运行的离心机的设备和用于运行该设备的方法

申请号 CN201380002446.1 申请日 2013-03-13 公开(公告)号 CN103717311B 公开(公告)日 2016-10-19
申请人 BMA布伦瑞克机器制造有限公司; 发明人 A·伦贝尔格; D·施潘根贝格; I·朱克维;
摘要 本 发明 涉及一种具有用于从糖膏中分离糖浆的非连续地分批式运行的离心机的设备,包括:具有壁(11)和底部(12)的离心机壳体以及在离心机壳体(10)中的筒形离心机转鼓(20)。在离心机壳体(10)中设置排出口(41、42)。用于从排出口(41、42)排出的糖浆的第一接收容器(61)尤其是用于接收绿色排出物(25)。用于从排出口(42)排出的糖浆的第二接收容器(62)尤其是用于接收白色排出物(26)。控制装置(81)和在排出口(42)上或中或在从排出口(42)到接收容器(61、62)的连接管路(52、53)中的通过控制装置(81)可控制的 阀 装置或阻断装置(71、72)设置用于分离绿色排出物(25)和白色排出物(26)。在糖浆向离心机壳体(10)壁(11)的碰撞点与可控制的阀装置或阻断装置(71、72)之间的糖浆运输路径上设置至少一个 传感器 (80)。所述传感器(80)具有用于测量物理量的测量装置,该物理量代表绿色排出物(25)和白色排出物(26)的区别。所述控制装置(81)构造为使得该控制装置根据由传感器(80)传送的物理量测量值来 控制阀 装置或阻断装置(71、72)。
权利要求

1.一种具有用于从糖膏中分离糖浆的非连续地分批式运行的离心机的设备,包括:
具有壁(11)和底部(12)的离心机壳体(10);
在离心机壳体(10)中的筒形离心机转鼓(20);
在离心机壳体(10)中的排出口(41、42);
用于从排出口(41、42)排出的糖浆的第一接收容器(61);
用于从排出口(41、42)排出的糖浆的第二接收容器(62);
控制装置(81);和
在排出口(41、42)上或中或在从排出口(41、42)到接收容器(61、62)的连接管路(51、
52)中的通过控制装置(81)可控制的阻断装置(71、72),用于分离绿色排出物(25)和白色排出物(26),其特征在于,在糖浆向离心机壳体(10)壁(11)的碰撞点与可控制的阻断装置(71、72)之间的糖浆运输路径上设置至少一个传感器(80),
所述传感器(80)具有用于测量物理量的测量装置,所述物理量代表绿色排出物(25)和白色排出物(26)的区别,
所述控制装置(81)构造为使得该控制装置根据由传感器(80)传送的物理量测量值来控制阻断装置(71、72),
在离心机壳体(10)中在离心机转鼓(20)下方并且在底部(12)上方或上面设置环绕的环形通道(30),
在底部(12)中设置第一排出口(41),该第一排出口连接通往第一接收容器(61)的第一连接管路(51);在环形通道(30)中设置第二排出口(42),该第二排出口连接通往第二接收容器(62)的第二连接管路(52);在第二连接管路(52)中设置阻断装置(71),该阻断装置被调节为使得该阻断装置根据从离心机转鼓(20)到达离心机壳体(10)壁(11)内侧上的糖浆从绿色排出物转变为白色排出物的时刻打开。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述第一接收容器(61)用于接收绿色排出物(25)。
3.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述第二接收容器(62)用于接收白色排出物(26)。
4.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述阻断装置是装置。
5.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,用于测量物理量的测量装置测量亮度颜色、亮度随时间的变化、颜色随时间的变化、电导率和/或电导率随时间的变化作为物理量。
6.根据权利要求1至5之一所述的设备,其特征在于,所述控制装置(81)构造为使得该控制装置这样切换可控制的阻断装置(71、72),使得当由传感器(80)传送的物理量测量值低于一阈值时,阻断装置被切换,所述阈值处于在同一批次中先前所测得的最大物理量测量值的60%和85%之间。
7.根据权利要求1至5之一所述的设备,其特征在于,在环绕的环形通道(30)的沿其排出方向的下游设置两个被离心机壳体(10)包围的同心的环形腔作为接收容器(61、62),所述环形腔能够通过可控制的阻断装置(71、72)依次连接到环形通道(30)的出口上并且用于分开接收绿色排出物(25)或白色排出物(26)。
8.根据权利要求1至5之一所述的具有非连续地运行的离心机的设备,其特征在于,所述环形通道(30)具有环形通道底部(32),该环形通道底部具有大于2°且小于30°的斜度。
9.根据权利要求8所述的具有非连续地运行的离心机的设备,所述环形通道底部具有大于5°且小于10°的斜度。
10.根据权利要求1至5之一所述的具有非连续地运行的离心机的设备,其特征在于,所述环形通道(30)具有带有上边缘的环形通道壁(31),这样确定所述环形通道壁的尺寸,使得能被环形通道(30)接收的最大体积小于在非连续地运行的离心机转鼓(20)运行期间产生的所有糖浆排出物体积的50%。
11.根据权利要求10所述的具有非连续地运行的离心机的设备,其特征在于,能被环形通道(30)接收的最大体积小于在非连续地运行的离心机转鼓(20)运行期间产生的所有糖浆排出物体积的15%。
12.根据权利要求1至5之一所述的具有非连续地运行的离心机的设备,其特征在于,所述环形通道(30)安装有加热元件。
13.根据权利要求12所述的具有非连续地运行的离心机的设备,其特征在于,所述加热元件设置在双壁的环形通道壁(31)和/或双壁的环形通道底部(32)中。
14.根据权利要求1至5之一所述的具有非连续地运行的离心机的设备,其特征在于,在底部(12)中设置多个排出口(41)并且在环形通道(30)中设置多个排出口(42);在底部(12)中的排出口(41)这样安装有连接管路,使得这些排出口共同通到一个总管中;并且环形通道(30)的排出口(42)这样安装有连接管路,使得这些排出口共同通到一个总管中。
15.根据权利要求14所述的具有非连续地运行的离心机的设备,其特征在于,在底部(12)中的排出口(41)和/或在环形通道(30)中的排出口(42)分别彼此相同间隔开地设置在离心机壳体(10)的圆周上,并且底部(12)和/或环形通道底部(32)的斜度选择为使得排出口(41、42)分别位于底部(12)或环形通道(30)的最低点上。
16.根据权利要求1至5之一所述的具有非连续地运行的离心机的设备,其特征在于,具有第二阻断装置(72)的第三连接管路(53)从环形通道(30)上的排出口(42)通到第二接收容器(62)的第二连接管路(52)上分支出并且通到第一接收容器(61)上方的第一连接管路(51),其中,所述第二阻断装置(72)调节为使得在第一阻断装置(71)打开之前该第二阻断装置在第一阻断装置(71)之前间隔一个预先确定的时间段打开和关闭。
17.根据权利要求1至5之一所述的具有非连续地运行的离心机的设备,其特征在于,设有一个或多个另外的具有相配的排出口(43)、连接管路(53)和接收容器(63)以及阻断装置(73)的环形通道(35),该环形通道设置在离心机壳体(10)的内壁(11)上在第一环形通道(30)的上方或下方。
18.一种用于运行根据权利要求1至17之一所述的设备的方法,其特征在于,在糖浆向离心机壳体(10)壁(11)的碰撞点与可控制的阻断装置(71、72)之间的糖浆运输路径上测量物理量,该物理量代表绿色排出物(25)和白色排出物(26)的区别;
根据物理量的测量值这样控制阻断装置(71、72),使得被识别为绿色排出物(25)或白色排出物(26)的糖浆部分流向用于接收其的接收容器(61、62);
在离心分离过程期间将绿色排出物(25)首先收集在环形通道(30)中;
在环形通道(30)被绿色排出物(25)填满后允许多余的绿色排出物(25)溢出环形通道壁(31)的上边缘并且到达离心机壳体(10)的底部(12);
在从离心机转鼓(20)排出的绿色排出物(25)向白色排出物(26)转变时在第二连接管路(52)中的阻断装置(71)打开,并且环形通道(30)的内含物流入第二接收容器(62)中,从而环形通道(30)排空;
白色排出物(26)积聚于环形通道(30)中并且也被导向第二接收容器(62);并且位于底部(12)上的绿色排出物(25)被导入第一接收容器(61)中。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述阻断装置是阀装置。
20.根据权利要求18或19所述的方法,其特征在于,
在从离心机转鼓(20)排出的绿色排出物(25)向白色排出物(26)转变时首先在第三连接管路(53)中的第二阻断装置(72)打开,并且环形通道(30)的内含物通过第三连接管路(53)流入第一连接管路(51)并且从那里流入第一接收容器(61)中;
然后在第三连接管路(53)中的第二阻断装置(72)关闭;
接着,在第二连接管路(52)中的阻断装置(71)打开,并且在环形通道(30)中的白色排出物(26)流入第二接收容器(62)中;并且
位于底部(12)上的绿色排出物(25)导入第一接收容器(61)中。

说明书全文

具有用于从糖膏中分离糖浆的非连续地运行的离心机的设备

和用于运行该设备的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种具有用于从糖膏中分离糖浆的非连续地分批式运行的离心机的设备,包括:具有壁和底部的离心机壳体;在离心机壳体中的筒形离心机转鼓;在离心机壳体中的排出口;用于从排出口排出的糖浆的、尤其是用于接收绿色排出物的第一接收容器;用于从排出口排出的糖浆的、尤其是用于接收白色排出物的第二接收容器;控制装置;以及在排出口上或中或在从排出口到接收容器的连接管路中的通过控制装置可控制的装置或阻断装置,用于分离绿色排出物和白色排出物。本发明还涉及一种用于借助非连续地运行的分离机从糖膏中分离糖浆的方法。

背景技术

[0002] 非连续地或周期性地运行的离心机在制糖过程中被广泛使用。在此涉及糖膏在旋转的离心机转鼓中被离心分离的方法步骤。离心机转鼓在此具有筛板,从糖膏中分离出的糖浆可穿过该筛板并且之后从离心机转鼓外罩的孔中进入离心机壳体中,离心机转鼓设置在离心机壳体中。
[0003] 通过这种方式被去除糖浆的晶体随后在离心机转鼓中借助或来自后续工序的高纯度糖浆来冲洗并且最后在分离过程结束后通过清理装置从离心机转鼓中被去除。
[0004] 在这个过程中,穿过筛板的液体的浓度和组成改变。首先涉及所谓的绿色排出物,其包含高比例的非糖物质、即含糖量相对少。
[0005] 接着,所谓的白色排出物穿过筛板,其含糖量显著高于来自第一方法步骤的绿色排出物。当用水初次冲洗处于筛板上的晶体层由此冲掉剩余糖浆并且糖晶体被溶解并由于离心而穿过离心机转鼓的可渗透的外罩时,产生白色排出物。
[0006] 最后在该步骤之后,当在剥离糖后用洗涤水冲洗仍附着在离心机转鼓上的剩余成分时,第三种、但类似于白色排出物的液体穿过外罩。
[0007] 该过程的所有三种被提及的排出物成分都是有价值的并且可进一步处理。但它们的组成不同,从而应对于进一步处理采取非常不同的方法。例如,白色排出物和被称为第三种液体的、被洗涤水溶解的糖物质通常在同一级中、可能在下一个或再下一个非连续进行的过程中、即代替洗涤水被再次输入到离心机转鼓中。
[0008] 这对于绿色排出物并不可行或者至少是没有意义的。绿色排出物适宜在前续级之一中被再次导回到用于生产糖膏的循环周期中或由于高比例的非糖物质而以其它方式被处理。
[0009] 因此希望所述各种排出物可彼此分离。
[0010] 这一愿望存在已久。DE-PS95969已经提出,在离心机壳体中设置分离装置,所述分离装置包括处于不同高度位置的分别具有单独的排出口的多个排出沟槽。各排出口应彼此独立地被关闭并且因此分离和排出不同特征的排出物。
[0011] 为了改善该方法,在DE-PS109702中使用一种阀,其操作实现分离。
[0012] 此外,P.W.van der Poel、H.Schiweck和T.Schwartz在“糖技术、甜菜糖和蔗糖制造”,柏林(2000年)第868页中提出各种措施,用以借助阀或回转装置将绿色排出物与在时间上紧随其后的白色排出物彼此分离。
[0013] 所有这些措施必须面对这样的问题,即,白色排出物和绿色排出物的浓度不同并且两者都不集中在一个地方、而是在360°的圆周上碰撞到离心机壳体的内壁上并向下流动并且在该路程上直至排出离心机壳体必然混合。本来所追求和希望的分离不会实现并且在最好情况下可获得含有高比例白色排出物的分馏物和含有低比例白色排出物的分馏物。
[0014] 借助DE19731097C1的建议可实现显著的质量提高。在此在离心机壳体中与底部相邻地设置具有外部操作机构的环形阻断装置。通过从外部进行相应操作可精确地配合从绿色排出物向白色排出物转变的时刻,以便从该时刻起借助在离心机壳体内部的杠杆机构变化到糖浆的另一排出路径、即绿色排出物和白色排出物依次被导向不同通道。由此减少了混合并且改善了分离。
[0015] DE19723601C1和DE10002862A1也给出了借助在离心机壳体内部的阻断装置或通道系统的替代建议。
[0016] 虽然这些建议提高质量,但在机械和器械方面极为复杂并且因此是昂贵的。此外,它们还需要定期维护并且尤其是清洁,这由于其设置在离心机壳体内部而也是相应复杂的并且还需要整个离心机停止运转和因此费时的临时关闭,由此相应限制了使用时间。
[0017] 取而代之,希望能够以可接受的质量和减少的器械投入来分离不同的糖浆类型。

发明内容

[0018] 因此,本发明的任务在于提出一种设备,借助该设备可在器械投入减少的情况下实现质量可接受的分离。
[0019] 该任务借助本发明在同类型的设备中以下述方式来解决,即,在糖浆向离心机壳体壁的碰撞点与可控制的阀装置或阻断装置之间的糖浆运输路径上设置至少一个传感器,所述传感器具有用于测量物理量的测量装置,所述物理量代表绿色排出物和白色排出物的区别,并且所述控制装置构造为使得该控制装置根据由传感器传送的物理量测量值来控制阀装置或阻断装置。
[0020] 借助该构思令人惊奇地解决了所述任务。
[0021] 在非连续的离心机中处理一个批次期间,通常碰撞到壁上且沿壁流下的糖浆首先在预定的时间上被导入绿色排出物容器中。所述时间的长度被预先计算或一开始由离心机运营者根据经验来确定。在该预先确定的且由专业人员确定的时刻之前所有的糖浆被视为绿色排出物并被相应处理。这不仅适用于如上述DE-PS95969公开的古老离心机,而且也适用于如DE19731097C1公开的现代离心机。在该时间确定的切换时刻,假设接下来的糖浆量为白色排出物并被相应处理。对于这种切换,至少需要开头所讨论的很好的建议,以便能够按时间顺序依次以可接收于接收容器中的形式分离绿色排出物和白色排出物。
[0022] 然后同样在明确确定的时刻、即在处理一个新的离心批次、例如在被新批次的糖糊填充时再次切换回绿色排出物容器。
[0023] 原则上在根据现有技术的离心机中也可有意以其它方式设定该时刻,例如基于对于填充量或其它参数的准确认识,但这又以对于所产生的效果和该时刻的移动的准确认识为前提。这基于由此产生的很高的和原则上几乎不可行的复杂度而对于操作者而言在实践中无法实现。也难以想象借助技术边缘条件经验地决定最优调节参数。
[0024] 然而现在通过本发明实现一种可能性,即,使用被排出的糖浆的待直接且连续测量并且同时确定质量的参数来可变地控制切换时刻。
[0025] 切换时刻始终是指由通入用于绿色排出物的接收容器中的排出物排出管道切换到通入用于白色排出物的接收容器中的排出物排出管道中的时刻。现在,作为参数使用可精确和客观确定糖浆现在是白色排出物还是绿色排出物的物理量。作为代表性的物理量例如可为此使用排出物的颜色或排出物的电导率。为了能够更加限定地确定从绿色排出物到白色排出物的精确转变点,在实验中已附加地表明,所述值相对于时间的一阶导数也可以是一个重要的标准、即糖浆的颜色或亮度或电导率的变化速率。
[0026] 此外,也可考虑到所述值在每个批次中是不同的。因此,根据糖的质量或糖量和所添加的洗涤水量和洗涤水类型(该洗涤水可来自于已被进一步处理的糖浆级)可形成关于亮度、颜色和电导率的不同值。
[0027] 这通过下述方式来考虑,即,确定在一个批次中的最大值并且随后从该最大值起下降到作为值的特定阈值以下,所述阈值可约为60%至85%、尤其是为80%左右。
[0028] 该阈值相对于100%的最大值低得足以在常见的测量值波动下完全避免错误触发,并且该阈值高得足以在任何情况下实现触发并且能够绝对确定绿色排出物和白色排出物之间的区别。
[0029] 通过上述不同代表性的物理测量值的组合、例如亮度值与电导率随时间变化的值的组合还可进一步优化切换时刻。
[0030] 色值例如可用所谓的ICUMSA单位(国际食糖分析统一方法委员会)表示。典型地,在制造甜菜糖时,粗糖糖糊的排出物、即绿色排出物的颜色通常小于25000ICUMSA单位、也称为IU。白糖-2-糖糊的排出物、即白色排出物则小于10000ICUMSA单位,并且所谓的白糖-1-糖糊或精糖糖糊的颜色小于4000ICUMSA单位。
[0031] 由这些值已经可以看出,在60%至85%的范围内分离绿色排出物和白色排出物可实现明确的分离。
[0032] 由此,作为用于切换到当前出现的排出物的排出管路的标准,根据本发明使用开始提高的质量(白色排出物视为比绿色排出物更好的质量),并且与此相比使用排出物的最差质量(即具有最高色值的绿色排出物),最差质量大多在离心机循环周期开始后不久出现。
[0033] 糖浆物理量的确定可在不同位置上进行。在此为了切换应考虑,在确定物理量的位置、例如传感器定位的位置和进行切换的位置、例如阻断装置或阀装置的位置之间可存在一段路程,该路程为糖浆在经过切换装置之前还必须先经过的路程。在此当然不是指一致的、而是指非常复杂的路程,但始终是相同的路程,因而在此可取固定值。
[0034] 例如由DE19731097C1大致所公开的,在具有非连续的离心机的设备中,将传感器设置在糖浆所碰撞的壁中是有意义的、即优选设置在该壁的下部区域中。沿壁内侧向下流的糖浆于是将经过传感器。在此可测定物理量、如颜色,从而可通过相应信号随后确定用于进一步动作的控制。
[0035] 在另一种在下面描述的方法中可在环形通道中进行测量。
[0036] 在此尤其是使用一种方法,其特征在于,在离心分离过程期间将绿色排出物首先收集于环形通道中;在环形通道被绿色排出物填满后允许多余的绿色排出物溢出环形通道壁的上边缘并且到达离心机壳体的底部;在从离心机转鼓排出的绿色排出物向白色排出物转变时在第二连接管路中的阻断装置打开,并且环形通道的内含物流入第二接收容器中,从而环形通道排空;白色排出物积聚于环形通道中并且同样被导向第二接收容器;并且位于底部上的绿色排出物被导入第一接收容器中。
[0037] 本发明的该实施方式有意容忍产生的白色排出物被预先确定且精确限定量的绿色排出物量污染。从一开始就有意劣化可收集的产品是技术人员所反对的。
[0038] 但同时可获得的优点却大于缺点,因为可精确预测所产生的混合比。
[0039] 通过设置排出物沟槽或者说环绕的环形通道首先积聚最初产生的绿色排出物。绿色排出物填充环形通道,直到绿色排出物达到环形通道的最大体积并且随后溢出环形通道壁的上边缘。然后绿色排出物溢出上边缘的体积部分滴落或者说流到离心机壳体的底部。通过壁到达离心机壳体底部的绿色排出物量明显超过被收集于环形通道中的体积。在这段时间中,至少可允许糖浆排出环形通道的阻断装置关闭。离心机壳体底部的绿色排出物可在该时刻已经被排入接收容器中,但这也可在稍后的时刻进行。
[0040] 在可调节并且预先确定的时刻,从离心机转鼓向外渗出的物质从绿色排出物向白色排出物转变,所述物质通过离心力到达离心机壳体壁的内侧上。根据该时刻,阻断装置打开并且释放从环形通道向第二接收容器的路径。这意味着,从离心分离过程开始已经积聚于环形通道中的绿色排出物现在通过打开的阻断装置和相配的连接管路流入第二接收容器中。
[0041] 然而在该预先确定的绿色排出物体积之后是所有的白色排出物,白色排出物现在到达排空的环形通道中并且从那里后续流过始终打开的阻断装置并且也到达相同的第二接收容器中。在所述第二接收容器中现在如上所述形成由预先确定比例的绿色排出物和占绝大多数量的白色排出物构成的混合物。
[0042] 在所述另一第一接收容器中仅积聚绿色排出物。
[0043] 在该过程结束后,可进一步处理分别收集的糖浆或将其在希望的位置上再次添加到过程中。
[0044] 该实施方式的显著优点在于,在实践中维护和清洁工作只须在离心机壳体之外进行。活动部件、如阻断装置可在离心机壳体之外必要时在短时间内用更换单元更换并且接着无时间压力地清洁或必要时修复。
[0045] 在离心机壳体内在离心机转鼓外仅存在不可活动的部件、即环形通道和底部,它们无需维护或修复并且从一开始可被如此构造,使得它们可简单且毫无问题地被清洁,如果例如需要清洁离心机转鼓的话。
[0046] 因此避免了通常不希望的时间损失以及任何卫生问题,因为由于省略了所述活动部件,不存在可能附着于活动部件中的糖剩余成分。
[0047] 尽管如此,可收集的排出物质量优于在离心机壳体之外的分离过程中通常可能的质量并且几乎与在已被证明有效的例如根据DE19731097C1的设备中一样好。
[0048] 通过设置根据本发明所使用的传感器和/或测量代表绿色排出物和白色排出物区别的物理量,在此当然可进行更进一步定义的分离,因为在实践中可精确地在相应适合的时刻无延迟地进行多次切换并因此确保实际上仅白色排出物到达设置用于白色排出物的接收容器中并且绿色排出物不被注入比为确保分离不得不需要的白色排出物更多的白色排出物附加份额。
[0049] 到目前为止,在非连续地运行的糖离心机中观察物理量时仅观察静止或至少相对于离心机转鼓静止的糖晶体量,例如在EP0679722B1中通过声波测量糖晶体,在那里用晶体层厚度来控制另外的洗涤液量。EP2275207B1公开了这样的构思,即,借助分光光度计通过填充物的亮度或颜色识别出用于非连续的离心机的一个批次填充物的干燥进度并且由此也控制洗涤液量。这两种构思与在离心分离过程期间观察流动的糖浆量中的物理量无关并且也不能对此给出启示。
[0050] 此外,在一种特别优选的实施方式中规定,设置一个或多个另外的具有相配的排出口、连接管路和接收容器以及阻断装置的环形通道,该环形通道设置在离心机壳体的内壁上在第一环形通道的上方或下方。
[0051] 借助本发明的这种在器械上略昂贵的改进还可进一步提高两种排出物类型的分离质量并且仍具有外部分离的所有优点。
[0052] 因此又只需在离心机壳体之外进行维护和清洁并且相应的阻断机构和连接管路可又在离心机壳体之外被更换单元替换并且其可无时间压力地被清洁和维护。
[0053] 此外,通过具有附加阻断机构的附加连接管路可单独并且有针对性地引出首先被收集于环形通道中的绿色排出物并输送至其余的例如在第一种实施方式中积聚于第一接收容器中的绿色排出物。
[0054] 由此进一步提高了第二接收容器中的白色排出物的质量。
[0055] 在从属权利要求和下面的附图说明中详述其它实施方式和改进方案。

附图说明

[0056] 下面借助附图详细说明本发明的几种实施方式。附图如下:
[0057] 图1为根据本发明的具有离心机壳体的设备的第一种实施方式的局部区域的剖面的示意性原理图;
[0058] 图2为根据本发明的具有离心机壳体的设备的第二种实施方式的局部区域的剖面的示意性原理图;
[0059] 图3为在处理一个批次期间代表绿色排出物和白色排出物的区别的物理量随时间变化的曲线的示意图;
[0060] 图4为本发明一种改进实施方式的细节图;
[0061] 图5为本发明另一种改进实施方式的示意图;
[0062] 图6为根据本发明的具有离心机壳体的设备的另一种实施方式的局部区域的剖面的示意性原理图;
[0063] 图7为本发明另一种实施方式的剖面的示意图。

具体实施方式

[0064] 图1示意性示出具有离心机壳体10的设备的垂直剖面图。该离心机壳体10具有通常为筒形的壁11和底部12。在图1中仅可看到具有从壁11向底部12过渡的边缘区域的一部分。
[0065] 此外,离心机壳体10容纳旋转的筒形离心机转鼓20。也仅示意性示出该离心机转鼓20的一个部。在运行中在离心机转鼓20内部离心分离糖膏,其中,糖浆以白色排出物和绿色排出物的形式穿过外罩到达外部、即到达离心机壳体10的壁11的内侧。
[0066] 在此按照时间顺序,首先所谓的非糖物质比例高的绿色排出物、然后含糖量高的白色排出物并且最后富含糖晶体的洗涤液碰撞到离心机壳体10的壁11的内侧上。
[0067] 这些不同的物质粘性不同,但它们都在壁11的内侧上向下流动。
[0068] 首先从离心机转鼓20排出的绿色排出物因此也最先碰撞到内壁11上,沿壁11向下流动并且随后流到环形通道30形式的沟槽中。环形通道30环绕地固定于壁11的内侧上。该环形通道具有环形通道壁31和环形通道底部32。环形通道壁31大致平行于离心机壳体10的壁11并且在360°的整个圆周上环绕壁11。
[0069] 环形通道底部32大致水平、但具有斜度,因此环形通道30具有最低点。
[0070] 在本发明的大多数实施方式中,环形通道30的底部32的斜度在2°至30°的范围内、优选在5°和10°之间。
[0071] 流入环形通道30的绿色排出物因此填充环形通道30直至环形通道壁31的上边缘。
[0072] 当环形通道30以这种方式被绿色排出物填满时,绿色排出物溢出环形通道壁31的上边缘并且溢出的部分接着流到、滴到或掉落到离心机壳体10的底部12上。
[0073] 有意这样选择环形通道30的容量,使得绿色排出物的绝大部分通过这种方式溢出环形通道壁31的上边缘并且滴落到离心机壳体10的底部12上。
[0074] 在离心机壳体10的底部12上或中设置排出口41。在该可关闭的排出口41上连接有连接管路51。
[0075] 连接管路51通往接收容器61。积聚在离心机壳体10底部12上的绿色排出物经过排出口41和连接管路51流入接收容器61中,该接收容器通过这种方式被绿色排出物填充并且不包含其它物质。
[0076] 为确保绿色排出物有针对性地经过排出口41排出,离心机壳体10的底部12也可设有斜度或安装有具有斜度的相应内置件,所述内置件将绿色排出物汇集到离心机壳体10的一个位置上。
[0077] 另一排出口42设置在壁11中、即在壁11内侧上环形通道30所在的区域中。
[0078] 排出口42借助连接管路52与第二接收容器62连接。
[0079] 但该排出口现在首先保持关闭。图1示意示出相应的阀形式的关闭装置或阻断装置71。
[0080] 由于阻断装置71防止在此时刻处于环形通道30中的绿色排出物经过排出口42和连接管路52排出到接收容器62中,所以接收容器62首先是空的。
[0081] 在壁11中集成有传感器80,该传感器确定流过这里的糖浆的物理量。在此尤其可涉及糖浆的颜色。对此存在特征色值,用于绿色排出物的常见色值约为20000至25000Icumsa单位、亦简称为IU(Icumsa Unit)。
[0082] 在处理一个批次期间,由传感器80确定的物理量、即颜色首先急剧上升并且随后达到最大值,在此可出现一定的波动和不准确性。如试验已表明,当向糖膏中添加洗涤液的阶段结束时以及可能也在加速过程后连续被加速的离心机转鼓达到其最高值的时刻,大约达到所述最大值。
[0083] 然后该最大值在一段时间上保持恒定,由此可推断出绿色排出物在离心分离中未改变地产生并经过传感器80。
[0084] 当现在在离心机转鼓20运行中到达这样的时刻,即在该时刻白色排出物取代最初出现的绿色排出物穿过离心机转鼓20向外到达离心机壳体10的壁11的内侧、沿壁11向下流动并经过传感器80,则传感器迅速并且明确地确定色值的下降。
[0085] 如已在实验中表明,根据批次、填充量和特定方案,该值或多或少急剧地且显著地下降,但与处理一个批次的总持续时间相比总是在极短的时间内下降。
[0086] 总体上所述值下降到10000Icumsa单位左右的范围或甚至更低。
[0087] 因此,可选择一个阈值,该阈值在先前达到的最大色值的约60%和85%之间。当由传感器80测得的物理量、即颜色的大小下降到该阈值以下时,则由此立即确定:这并不是通常的且之前多次出现的波动,而实际上是预期的绿色排出物向白色排出物的刚刚开始的转变。
[0088] 传感器80的值现在被无线地或借助线缆传送给控制装置81,该控制装置在图1中也只是示意示出。当控制装置81获得该信息并且识别出从绿色排出物到白色排出物的转变时,则阻断装置71打开。位于环形通道30中的、即没有溢出环形通道壁31的上边缘流到底部12上的绿色排出物现在通过连接管路52流入接收容器62中,该接收容器因此也被有限量的绿色排出物填充,即该有限量的绿色排出物的体积正好对应于环形通道壁31的上边缘、环形通道底部32和壁11之间的环形通道30的内含物。
[0089] 在该限定的且预知量的绿色排出物排出后,只有白色排出物从壁11流入环形通道30中并且从那里通过打开的排出口42、打开的阻断装置71和连接管路52流入接收容器62中。
[0090] 所有白色排出物和含有溶解的糖晶体的洗涤水在接下来的时间通过这一路径被输送至接收容器62。
[0091] 接收容器62因此包含相对精确限定的由绿色排出物和白色排出物构成的混合物,所述混合物通过选择环形通道30的尺寸和选择环形通道壁31上边缘的高度可被预先确定。试验已表明,可精确调节地实现在此限定的约10至20份绿色排出物和约90至约80份白色排出物的混合比。该比值比通常借助外部受控的阀切换在分离从离心机壳体统一流出的排出物时可获得的混合物明显更佳和更精确。
[0092] 虽然完全有意地且有针对性地使预先确定的绿色排出物体积流入用于白色排出物的接收容器62中并且因此使白色排出物被“污染”,但分离质量仍然较高。此外还应考虑到,在用于绿色排出物的接收容器61中实际上100%地仅存在绿色排出物,因此在该接收容器中不存在污染。
[0093] 在图2中可见一种改进的实施方式,该实施方式在很大程度上与第一种实施方式的构思一致并且也类似地示出。
[0094] 在垂直剖面图中再次看到离心机壳体10的具有壁11和底部12的角部。离心机转鼓20位于离心机壳体10内部,绿色排出物和稍后的白色排出物从离心机转鼓到达离心机壳体
10的壁11的内侧上。
[0095] 还可再次看到具有环形通道壁31和环形通道底部32的环形通道30。环形通道30在此也构成环绕的收集沟槽用于首先从离心机转鼓20到达外部的绿色排出物。
[0096] 还可再次看到接收容器61和62和排出口41和42以及连接管路51和52。
[0097] 附加于图1的实施方式,现在还设置一个连接管路53,该连接管路在排出口42和阻断装置71之间从连接管路52分支出并且在一定程度上作为短路管路通入另一连接管路51中。该连接管路53可借助附加的阻断装置72单独关闭或者说阻断。
[0098] 靠近排出口42在阻断装置71前方的连接管路52或53中再次示出传感器80,该传感器与控制装置81连接。
[0099] 在这种改进的实施方式中,当然仍然是绿色排出物首先到达环形通道30中。阻断装置71关闭。阻断装置72首先打开或替代地关闭短的预定时间。这意味着,绿色排出物积聚在环形通道30中并且最终通过环形通道壁31的上边缘溢流到离心机壳体10的底部12上并且与在第一种实施方式中类似地流入接收容器61中。
[0100] 如果现在连接管路52或53中的传感器80确定从离心机转鼓20排出的绿色排出物被白色排出物取代,则通过控制装置81使连接管路53中的阻断装置72变成打开的或保持打开。阻断装置71保持关闭。于是环形通道30的内含物、即首先被收集于该环形通道中的绿色排出物必要时可突然地通过连接管路53被导向连接管路51和接收容器61中。接着,在ICUMSA值进一步减小时或替代地在此情况下也还在之前的事件后相应极短的时间周期内,现在阻断装置71打开。现在在绿色排出物之后从上方进入环形通道30中的白色排出物现在可通过连接管路52和打开的阻断装置71流入接收容器62中。接收容器62现在实际上只接收白色排出物。
[0101] 在另一种实施方式中,可通过控制装置81使阻断装置72保持打开,直到传感器80传送表示绿色排出物被白色排出物取代的值。
[0102] 图2的方案可几乎最优地分离绿色排出物和白色排出物。在接收容器61中是100%的绿色排出物(虽然通过两个输送路径),而在接收容器62则仅有白色排出物。仅有微量不希望的排出物可存在于各接收容器中,其中,所述微量不希望的排出物局限于这样的混合物质,即,其在从绿色排出物向白色排出物转变时在环形通道30的相对较小的体积内直接通过在环形通道中流动时的混合产生。与现有技术中存在的不准确性相比这是微乎其微的,即使该结构的器械复杂。
[0103] 原则上(未示出)也可将传感器80设置在排出口41后方的连接管路51中。但绿色排出物25和白色排出物26在离心机壳体10底部12上的混合使得该设置结构中的传感器80的物理测量值不太急剧的变化,此外该变化可只是稍微延迟地在控制装置81中被确定和利用。
[0104] 图3示出在离心机转鼓20中处理一个批次时不同值随时间的变化。向右以秒为单位示出时间t。值0表示离心机转鼓20被新一批的糖膏填充的开始时刻。
[0105] 向上示出不同值,所述值以不同形式涉及不同显示的曲线。
[0106] 其中一个曲线涉及离心机转鼓20的旋转速度。可以看出,在被糖膏填充期间旋转的转鼓的基本速度较低,转鼓随后被加速直至最大值,该最大值保持恒定一段时间,然后再次下降。
[0107] 还示出在两个不同时刻分别为离心机转鼓加载洗涤水,所述洗涤水也可以是来自另一处理级的糖溶液。
[0108] 第三个并且在此特别重要的曲线涉及由传感器80确定的色值曲线。在此为了说明,向上绘出相对值。可以看到,色值首先急剧地然后缓慢地上升,直到色值获得所达到色值的100%最大值。色值在最大值上保持一段时间,然后非常急剧地下降。下降随后又进入一个平台,该平台的高度取决于糖膏的类型、处理级、糖膏量和其它标准。该值一直介于最大值的几百分比和大约将近60%之间。
[0109] 由此可以看出,确定下降到最大值的60%和85%之间的范围是一个很好的标准,以使传感器80现在正好确定在连接管路52或53中是绿色排出物还是白色排出物。
[0110] 此外通过图3还可看出,左侧是在排出物中明显可见的绿色排出物25并且在右侧平台区域中的是白色排出物26。
[0111] 在图4中示出一种更详细的实施方式,其在很大程度上对应于图2中第二种实施方式的构思。
[0112] 不同于图1和2,在此可见(不按比例)具有壁11和底部12的整个离心机壳体10。离心机转鼓20位于该离心机壳体中,该离心机转鼓围绕轴线21旋转。随后排出物从离心机转鼓20到达壁11的内侧。
[0113] 在图4中示出,首先以箭头表示的一定量的绿色排出物25沿壁向下流动。然后绿色排出物在下部填充排出物沟槽或者说环形通道30,直到绿色排出物填充环形通道直至环形通道壁31的上边缘。
[0114] 在此可以看到,环形通道30环绕并且环形通道壁31可由筒形滚筒构成,该滚筒可作为内置件位于离心机壳体10内的相应的支座上。
[0115] 在填满环形通道30后,绿色排出物25接着在图4中向内越过环形通道壁31的上边缘流入位于其下方的同样为沟槽状的在底部12上的接收部13中。
[0116] 之后绿色排出物通过排出口41和连接管路51流入接收容器61中。
[0117] 可以再次看出,通过环形通道30区域中的排出口42白色排出物可经由阻断装置71和连接管路52流入接收容器62中,在此通过具有阻断装置72的短路连接管路53在白色排出物之前首先被收集的绿色排出物也可被导入连接管路51中并进一步被导入接收容器61中。
[0118] 在图5中示出另一示意图,由其可看出,环形通道30具有倾斜的环形通道底部32,以便能够将处于环形通道30中的一定量的相应内含物有针对性地输送至排出口42。
[0119] 可由此清楚地看到这点:环形通道底部32不仅本身倾斜的,而且它在图5中所示的离心机壳体10壁11左侧高于图5中所示的壁11右侧。这表示,环形通道底部31在壁11内的环绕的定向中也具有至少一个较低的区域和相应倾斜的区段,所述区段将白色排出物和绿色排出物导向预定的排出口42。
[0120] 此外,在图5中还有意双壁地示出排出物沟槽或者说环形通道30。通过该双壁显示也同时示出一种可能性:可为具有环形通道底部32和环形通道壁31的环形通道30安装加热元件并且因此能够加热环形通道30和位于其中的物质。通过这种方式可在转变为白色排出物稍前有针对性地加热尤其是相对粘稠的绿色排出物。通过这种方式在该阶段显著降低绿色排出物的粘性。绿色排出物因此明显更快地流出环形通道30。这使得绿色排出物和白色排出物的分离得到额外改善。
[0121] 在图6中示出一种进一步改进的实施方式,该实施方式在器械方面投入较高,但可进一步完善本来已经很好的分离效果。
[0122] 该实施方式除包括具有其环形通道壁31的环形通道30外还包括位于环形通道下方的具有环形通道壁36的第二环形通道35。
[0123] 所述第二或下方的环形通道35接收从环形通道壁31的上边缘溢出的一定量的绿色排出物或白色排出物,并且本身使超过其容量的体积部分溢出其自身的环形通道壁36。
[0124] 通过相应的时间控制现在可实现:大约在从绿色排出物向白色排出物的转变范围中使特定的体积部分有针对性地进入第二环形通道35中并且被排出。
[0125] 这以下述方式来实现:被收集于第二环形通道35中的体积部分通过另一排出口43和连接管路54被输送至接收容器63。此外在此设置第三阻断装置73。
[0126] 在此传感器80也可设置在排出口42上方的壁11中或紧邻排出口42之后设置在连接管路52/53中。控制装置81再次根据传感器80的测量值控制阻断装置71、72和73。为了更清楚地看出其它结构与图1、2、4和5的实施方式的区别,在此未示出传感器80和控制装置81。
[0127] 在图7中可看出离心机转鼓20的下部区域的另一种实施方式。离心机壳体10包围离心机转鼓20。设置离心机壳体10的壁11,从离心机转鼓20离心分离出的糖浆碰撞到所述壁上。该糖浆沿壁11向下流。其在此首先是绿色排出物25。
[0128] 绿色排出物25在沿壁11向下流时经过传感器80。传感器80在此测量物理量,该物理量例如表示从旁流过的糖浆的颜色或亮度或电导率。传感器将测量值传送至(未示出的)控制装置81。
[0129] 绿色排出物25现在到达阻断装置71。该阻断装置71在所示实施方式中是可升降的盖元件,该盖元件在图7中正好处于关闭位置中。这意味着,阻断装置71的盖元件以扁平的锥形密封面置于固定不动的配合锥体上。
[0130] 由于阻断装置71处于关闭位置中,所以绿色排出物25越过所示斜面进一步流入第一接收容器61中。该接收容器61在此构成环形腔,所述环形腔在离心机转鼓20下方环状围绕离心机壳体10设置。
[0131] 未示出的控制装置81根据传感器80的测量值控制阻断装置71的升降。现在当白色排出物26代替绿色排出物25流过传感器80时,盖状的阻断装置71升起。由此扁平的锥体在盖状元件的下侧与其配合锥体分开并且打开进入第二接收容器62的入口。接收容器62在此也是环形腔,该环形腔在外侧围绕第一接收容器61的第一环形腔且圆形地围绕离心机壳体10延伸。
[0132] 此外还示出这样的元件,其使可升降的第一阻断装置71上升和下降并且在此受控制装置81控制。
[0133] 因此在该实施方式中,也可借助传感器80精确控制在识别出从绿色排出物25向白色排出物26的转变之后应操作第一阻断装置71并且该操作应相应进行的时刻。
[0134] 在图7的实施方式中,在剖面图中示出的环形腔仅构成接收容器61、62的一部分。所示环形腔主要用于首先分开地接收并且随后传送绿色排出物25和白色排出物26。接收容器61、62或接收容器61、62的更大的体积区域可设置在所示区域下方和/或离心机壳体10之外。术语“接收容器61、62”因此可理解为所有设置用于根据绿色排出物25和白色排出物26分开从离心机转鼓20流出的糖浆的容器元件。
[0135] 附图标记列表
[0136] 10  离心机壳体
[0137] 11  离心机壳体的壁
[0138] 12  离心机壳体的底部
[0139] 13  离心机壳体底部的收集沟槽
[0140] 20  离心机转鼓
[0141] 21  离心机轴线
[0142] 25  绿色排出物
[0143] 26  白色排出物
[0144] 30  环形通道
[0145] 31  环形通道壁
[0146] 32  环形通道底部
[0147] 35  第二环形通道
[0148] 36  第二环形通道壁
[0149] 41  底部上的排出口
[0150] 42  环形通道上的排出口
[0151] 43  第二环形通道上的排出口
[0152] 51  底部的连接管路
[0153] 52  环形通道的连接管路
[0154] 53  作为短路管路的连接管路
[0155] 54  第二环形通道的连接管路
[0156] 61  第一接收容器
[0157] 62  第二接收容器
[0158] 63  第三接收容器
[0159] 71  第一阻断装置
[0160] 72  第二阻断装置
[0161] 73  第三阻断装置
[0162] 80  传感器
[0163] 81  控制装置
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