DE3620548C2

DE3620548C2 -

Info

Publication number: DE3620548C2
Application number: DE3620548A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. Kohlstette; Peter Dipl.-Ing. Schoettler; Friedhelm 4740 Oelde De Siegmann
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1986-06-19
Filing date: 1986-06-19
Publication date: 1992-01-02
Also published as: IT1208289B; DE3620548A1; IL82353A; IT8712477A0; BR8703064A; IL82353A0; US4828865A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Zitrussäften unter Verwendung einer Zentrifuge, bei der ein Aufnahmeraum der Schleudertrommel für die schwere Phase, also der Pülpe hoher Konzentration, in Intervallen durch im Trommelmantel vorgesehene, schiebergesteuerte Austragöffnungen entleert und die leichte Phase, also der geklärte Zitrussaft, kontinuierlich abgezogen wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Zentrifuge zur Durchführung des Verfahrens mit einer Schleudertrommel, bei der zum Entleeren des Aufnahmeraumes für die schwere Phase im Trommelmantel schiebergesteuerte Austragsöffnung vorgesehen sind, und mit einem Abzug für die geklärte Phase.

Nach der Extraktion und einer ersten Vorsiebung enthält Zitrussaft einen Pülpeanteil von zwölf bis fünfzehn Volumenprozent. Der Markt fordert aber Zitrussäfte mit einem Pülpeanteil von acht bis zwei Volumenprozent. Der Pülpeanteil bei Babynahrung liegt in der Regel unter zwei Volumenprozent.

Das allgemein bekannte Verfahren bzw. die Verwendung allgemein bekannter Zentrifugen zur Reduzierung des Pülpeanteils von Zitrussäften ergeben Werte der Restpülpe, die deutlich über zwei Volumenprozent liegen. Um den Pülpeanteil herabzusetzen, hat man schon vor dem Klärprozeß in der Zentrifuge eine Erhitzung des Zitrussaftes vorgenommen. Hierdurch ergeben sich hohe Energiekosten und ein großer Apparateaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Zentrifuge zur Herstellung von Zitrussäften der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß unter Vermeidung zusätzlicher Energiekosten und eines hohen Apparateaufwandes in der Zentrifuge der Klärgrad erheblich verbessert und die Durchflußleistung gesteigert wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils der nebengeordneten Patentansprüche 1, 2, 6 und 7 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens bzw. der Zentrifuge sind in den entsprechenden Unteransprüchen angegeben.

Durch die ständige Abführung von Pülpe hoher Konzentration aus dem Außenbereich des Schleuderraumes wird über einen wesentlich längeren Zeitraum als bisher der durch die übrigen Scheideteller eingenommene, von der leichten Phase durchströmte Raum von Pülpe hoher Konzentration freigehalten, so daß die Klärleistung verbessert wird.

Durch das kontinuierliche Abziehen von Pülpe hoher Konzentration aus dem Aufnahmeraum der Schleudertrommel für die schwere Phase können die Zeitintervalle zwischen zwei Entleerungen des Aufnahmeraumes erheblich ausgedehnt werden. Da durch jede Entleerung der Klärbetrieb unterbrochen wird, trägt auch die vergrößerte Zeitspanne zwischen zwei Entleerungen zu einer Steigerung der Durchflußleistung der Zentrifuge bei.

In einfacher Weise können somit Zitrussäfte mit übereinstimmenden Anteilen an Restpülpe gewonnen werden, da die Anteile exakt ansteuerbar sind. Zu diesem Zweck wird in der Abflußleitung für den geklärten Zitrussaft der Pülpeanteil oder die Trübung gemessen, und bei Abweichungen von einem Sollwert wird die aus dem Schleuderraum kontinuierlich abgezogene Pülpe hoher Konzentration entweder in die Zuflußleitung der Zentrifuge zurückgeführt oder es wird eine Teil- oder Gesamtentleerung des Aufnahmeraumes für die schwere Phase vorgenommen.

Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens bzw. der verwendeten Zentrifuge ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Verfahrensablauf und

Fig. 2 die Schleudertrommel der in der Fig. 1 dargestellten Zentrifuge im Vertikalschnitt.

Der Zitrussaft mit einem Pülpeanteil von 12 bis 15 Volumenprozent wird durch eine Zulaufleitung 1 der Schleudertrommel 2 einer Zentrifuge zugeführt. Der zu klärende Zitrussaft gelangt über ein mittiges Zulaufrohr 3 in den Schleuderraum der Schleudertrommel, der teilweise mit einem Tellersatz 4 versehen ist. Der außerhalb des Tellersatzes liegende Raum bildet den Aufnahmeraum 5 für die schwere Phase, die durch Pülpe hoher Konzentration gebildet wird. Im Trommelunterteil 6 sind im Bereich des größten Innendurchmessers der Schleudertrommel 2 Austragöffnungen 7 vorgesehen, die in dem in der Fig. 2 dargestellten Betriebszustand durch einen Kolbenschieber 8 geschlossen sind. Die dem Kolbenschieber 8 zugeordnete Schließkammer 9 ist in diesem Betriebszustand mit Steuerwasser gefüllt.

Zur Teil- oder Gesamtleerung des Aufnahmeraums 5 für die schwere Phase wird das Ventil 10 in der Steuerwasserzuleitung 11 gesperrt, worauf sich das Ablaßventil 12 öffnet und die Füllung der Schließkammer 9 durch einen Kanal 13 abläßt. Der Kolbenschieber 8 bewegt sich unter dem Druck der Füllung der Schleudertrommel 2 nach unten, und die Austragöffnungen 7 werden freigegeben, so daß die Pülpe hoher Konzentration aus dem Aufnahmeraum 5 durch die Austragöffnungen 7 ausgetragen wird. Nach der Teil- oder Gesamtentleerung des Aufnahmeraumes 5 wird der Kolbenschieber 8 durch Öffnen des Ventils 10 und durch Füllen der Schließkammer 9 wieder in die Verschlußstellung gebracht.

Während des Betriebs der Zentrifuge wird aus dem Aufnahmeraum 5 kontinuierlich Pülpe hoher Konzentration über einen Ringraum 14 abgezogen, der zur Innenseite durch einen großen Scheideteller 15 begrenzt wird. Dieser Ringraum 14 weist eine Zuflußöffnung 16 auf, die in der Nähe des größten Innendurchmessers der Schleudertrommel 2 vorgesehen ist. Anstelle des Ringraumes 14 können auch auf dem Umfang der Schleudertrommel verteilte Kanäle vorgesehen sein.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt das Abziehen der Pülpe hoher Konzentration über eine Schälscheibe 17. Die Pülpe wird dann von einer Rohrleitung 18 aufgenommen. Die Rohrleitung 18 mündet in eine Rohrleitung 19 ein, in der gesteuerte Ventile 20 und 21 angeordnet sind. Bei geschlossenem Ventil 21 und geöffnetem Ventil 20 wird die Pülpe in die Zulaufleitung 1 zurückgeführt. Bei geschlossenem Ventil 20 und geöffnetem Ventil 21 wird die Pülpe über den Leitungsstrang 22 in einen Pülpesammelbehälter 23 geführt, der auch die Pülpemengen aufnimmt, die bei einer Teil- oder Gesamtentleerung des Aufnahmeraumes 5 durch die Austragöffnungen 7 ausgeworfen werden. Mittels einer Pumpe 24 werden diese Pülpemengen durch die Rohrleitung 25 dem Pülpesammelbehälter 23 zugeführt.

Der geklärte Zitrussaft, der eine geringe Restpülpe enthält, wird über eine Schälscheibe 26 abgezogen und einer Abflußleitung 27 zugeführt. In dieser Abflußleitung ist ein Meßwertaufnehmer 28 angeordnet, der den Trübungswert bzw. den Pülpeanteil des geklärten Zitrussaftes erfaßt. Diesem Meßwertaufnehmer ist ein Meßwertumformer 29 zugeordnet, der mit einer Skala versehen ist. Immer dann, wenn der festgestellte Trübungswert unterhalb des Schaltpunktes I liegt, wird die kontinuierlich aus dem Aufnahmeraum 5 der Schleudertrommel abgezogene Pülpe über das Ventil 20 in die Zulaufleitung zurückgeführt.

Der Schaltpunktbereich zwischen den Schaltpunkten I und II gibt den Sollbereich an, so daß ein in diesem Bereich liegender Meßwert eine zusätzliche Steuerungsmaßnahme nicht erforderlich macht. Die kontinuierlich abgezogene Pülpe wird dann über die Rohrleitungen 18, 19 und den Leitungsstrang 22 dem Pülpesammelbehälter 23 zugeführt.

Liegt der vom Meßwertaufnehmer 28 festgestellte Trübungswert außerhalb des Schaltpunktes II, so wird eine Teil- oder Gesamtentleerung des Aufnahmeraumes 5 für die Pülpe hoher Konzentration vorgenommen.

Nach jeder Entleerung wird über eine Verzögerungszeit, die eine bis zwei Minuten betragen kann, die kontinuierlich abgezogene Pülpe über die Rohrleitungen 18 und 19 und über das Ventil 20 in die Zulaufleitung 1 zurückgeführt. Damit soll eine Fehlschaltung, die durch eine "unechte" Trübung beim Entleerungsstoß ausgelöst wird, unterbunden werden.

Das Ventil 21 kann auch als Regelventil ausgebildet sein.

Das nachgeschaltete Handventil kann dann entfallen. Wenn der Trübungswert des geklärten Zitrussaftes unterhalb des Schaltpunktes I liegt, ist das Ventil 20 geöffnet und das Regelventil geschlossen. Beim Erreichen von Schaltpunkt I wird das Ventil 20 geschlossen und das Regelventil etwas geöffnet. Durch weiteres Öffnen des Regelventils wird anschließend ein dem Schaltpunkt I entsprechender Pülpegehalt möglichst lange eingehalten. Der Schaltpunkt I entspricht also dem Sollwert. Ist das Regelventil vollständig geöffnet, kann es auf einen ansteigenden Pülpewert nicht mehr reagieren. Wird der Schaltpunkt II überschritten, so wird eine Teil- oder Gesamtentleerung des Aufnahmeraumes 5 eingeleitet.

Während bei der bisher beschriebenen Steuerung ein größerer Bereich zwischen den Schaltpunkten I und II vorhanden sein muß, kann mit einem Regelventil ein fest vorgegebener Wert eingehalten werden. Der Schaltpunkt 2 liegt hierbei unmittelbar neben dem Schaltpunkt I.

Bezugszeichen

1 Zulaufleitung
2 Schleudertrommel
3 Zulaufrohr
4 Tellersatz
5 Aufnahmeraum
6 Trommelunterteil
7 Austragöffnungen
8 Kolbenschieber
9 Schließkammer
10 Ventil
11 Steuerwasserzuleitung
12 Ablaßventil
13 Kanal
14 Ringraum
15 Scheideteller
16 Zuflußöffnung
17 Schälscheibe
18 Rohrleitung
19 Rohrleitung
20 Ventil
21 Ventil
22 Leitungsstrang
23 Pülpesammelbehälter
24 Pumpe
25 Rohrleitung
26 Schälscheibe
27 Abflußleitung
28 Meßwertaufnehmer
29 Meßwertumformer
I Schaltpunkt
II Schaltpunkt

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Zitrussäften unter Verwendung einer Zentrifuge, bei der ein Aufnahmeraum der Schleudertrommel für die schwere Phase, also der Pülpe hoher Konzentration, in Intervallen durch im Trommelmantel vorgesehene, schiebergesteuerte Austragöffnungen entleert und die leichte Phase, also der geklärte Zitrussaft, kontinuierlich abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von Zitrussäften mit geringem Restpülpeanteil ein Teilstrom der Pülpe hoher Konzentration kontinuierlich durch einen von einem großen Scheideteller (15) an der Innenseite begrenzten Ringraum (14) mit einer in der Nähe des größten Innendurchmessers der Schleudertrommel angeordneten Zuflußöffnung (16) aus der Zentrifuge über eine Schälscheibe (17) abgezogen wird.

2. Verfahren zur Herstellung von Zitrussäften unter Verwendung einer Zentrifuge, bei der ein Aufnahmeraum der Schleudertrommel für die schwere Phase, also der Pülpe hoher Konzentration, in Intervallen durch im Trommelmantel vorgesehene, schiebergesteuerte Austragöffnungen entleert und die leichte Phase, der geklärte Zitrussaft, kontinuierlich abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von Zitrussäften mit geringem Restpülpeanteil ein Teilstrom der Pülpe hoher Konzentration kontinuierlich durch Kanäle mit einer in der Nähe des größten Innendurchmessers der Schleudertrommel angeordneten Zuflußöffnung (16) aus der Zentrifuge über eine Schälscheibe (17) abgezogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pülpe über eine Schälscheibe (17) kontinuierlich aus der Schleudertrommel abgezogene Pülpe hoher Konzentration über mit gesteuerten Ventilen (20, 21) versehenen Rohrleitungen (18, 19, 22) entweder einem Pülpesammelbehälter (23) zugeführt oder in die Zulaufleitung (1) der Zentrifuge zurückgeführt wird oder daß eine Teilmenge in den Pülpesammelbehälter 23 geleitet und eine Teilmenge in die Zulaufleitung zurückgeführt wird.

4 Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach jeder Teil- oder Gesamtentleerung des Aufnahmeraumes für die schwere Phase durch die im Trommelmantel angeordneten schiebergesteuerten Austragöffnungen (7) über einen Verzögerungszeitraum die aus dem Aufnahmeraum (5) für die schwere Phase abgezogene Pülpe in die Zulaufleitung (1) der Zentrifuge zurückgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungszeitraum eine bis zwei Minuten beträgt.

6. Zentrifuge zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Schleudertrommel, bei der zum Entleeren des Aufnahmeraumes für die schwere Phase im Trommelmantel schiebergesteuerte Austragsöffnungen vorgesehen sind und mit einem Abzug für die geklärte Phase, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifuge einen großen Scheideteller (15), der einen Ringraum (14) mit einer in der Nähe des größten Innendurchmessers der Schleudertrommel (2) angeordneten Zuflußöffnung (16) bildet und eine Schälscheibe (17) aufweist, so daß ein Teilstrom der Pülpe hoher Konzentration kontinuierlich aus dem Aufnahmeraum (5) abgezogen werden kann.

7. Zentrifuge zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 mit einer Schleudertrommel, bei der zum Entleeren des Aufnahmeraumes für die schwere Phase im Trommelmantel schiebergesteuerte Austragsöffnungen vorgesehen sind und mit einem Abzug für die geklärte Phase, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifuge Kanäle mit einer in der Nähe des größten Innendurchmessers der Schleudertrommel (2) angeordneten Zuflußöffnung und eine Schälscheibe (17) aufweist, so daß ein Teilstrom der Pülpe hoher Konzentration kontinuierlich aus dem Aufnahmeraum (5) abgezogen werden kann.

8. Zentrifuge zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 mit einer Zulaufleitung für den zu klärenden Zitrussaft, gekennzeichnet durch eine Rohrleitung (19) zum Transport der Pülpe hoher Konzentration oder einer Teilmenge der Pülpe in einen Pülpesammelbehälter (23) oder in die Zulaufleitung (1) und durch ein in der Rohrleitung (19) angeordnetes Regelventil (Ventil 21).