УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ СИРОПА ОТ САХАРНОГО УТФЕЛЯ, СОДЕРЖАЩЕЕ ЦЕНТРИФУГУ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ, И СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТАКОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2016 года по МПК B04B11/04 C13B30/06 

Настоящее изобретение относится к оборудованию для отделения твердых частиц от жидкости, в частности к центрифугам периодического действия для отделения кристаллического сахара от суспензий кристаллического сахара.

Центрифуги прерывистого или периодического действия широко применяются при производстве сахара. В данном случае рассматривается этап переработки, при котором утфель сахарного производства отделяется центрифугированием во вращательном барабане центрифуги. В связи с этим, указанный барабан центрифуги имеет сито, через которое указанный сироп, отделяемый от утфеля, проходит после этого сквозь него, а затем поступает в кожух центрифуги, в котором размещен барабан центрифуги, из отверстий в корпусе барабана центрифуги.

Кристаллы, отделенные от сиропа таким образом, после этого промываются в барабане центрифуги водой или сиропом глубокой очистки из последующей ступени данного способа и, наконец, выводятся из барабана центрифуги в конце указанного процесса отделения с помощью скребкового устройства.

Таким образом, в ходе данного процесса меняются консистенция и состав жидкости, которая проходит через указанное сито. Во-первых, существует так называемый зеленый оттек, который содержит значительную пропорцию не являющегося сахаром материала, то есть имеет сравнительно низкое содержание сахара.

Затем так называемый белый оттек проходит сквозь сито, и этот последний содержит существенно большее количество сахара, чем указанный зеленый оттек с первой стадии процесса. Этот белый оттек появляется тогда, когда кристаллический слой на указанном сите вначале опрыскивают водой, вымывая таким образом остаточный сироп, а кристаллы сахара растворяются и продавливаются сквозь проницаемый корпус барабана центрифуги вследствие центробежной силы.

И наконец, после этих этапов третья жидкость, которая тем не менее сходна с белым оттеком, проходит сквозь указанный корпус, в частности, когда остатки, все еще прилипшие к барабану центрифуги, вымываются промывной водой после процесса соскабливания сахара.

Все три компонента вышеупомянутого продукта слива являются полезными и могут подвергаться последующей переработке. Однако их состав настолько различается, что для этой последующей переработки более пригодны сильно различающиеся процессы. Так, например, указанный белый оттек и сахаросодержащее вещество, называемое третьей жидкостью, которая является раствором промывной воды, часто может возвращаться в барабан центрифуги на ту же стадию, возможно в течение последующего или предпоследнего этапа переработки, осуществляемого в периодическом режиме, в частности, вместо указанной промывной воды.

Это невозможно или, по крайней мере, не годится для зеленого оттека. Последний немедленно возвращается в данный цикл для выработки сахарного утфеля в ходе одного из предшествующих этапов переработки или же перерабатывается иным образом из-за высокого содержания не являющегося сахаром материала.

Таким образом, было бы желательно, если бы эти получаемые материалы можно было отделить друг от друга.

Такое желание в самом деле существуют в течение длительного времени. Так, в патенте Германии №95 969 уже предлагалось предусмотреть в кожухе центрифуги сепаратор, который имеет множество выпускных каналов на различной высоте с отдельными выпускными отверстиями в каждом случае. Выпускные отверстия затем перекрываются независимо одно от другого, и выведенные материалы различающегося состава таким образом отделяются и удаляются.

В целях усовершенствования данного способа, в патенте Германии №109702 предлагается, чтобы использовался клапан и чтобы привод его в действие обеспечивал названный процесс отделения.

В дополнение к этому, в работе авторов P.W. van der Poel, Н. Schiweck и Т. Schwartz "Zuckertechnologie. Ruben und Rohrzuckerherstellung" ("Технология сахарного производства. Производство сахара из сахарного тростника и из свеклы"), Berlin, 2000, на стр. 868 предложены различные меры для отделения зеленого оттека и белого оттека друг от друга сразу же после этого с помощью клапанов или поворотных устройств.

Все эти меры встретили препятствие в виде затруднения, состоящего в том, что консистенция белого оттека и зеленого оттека различается, и оба они не мешают друг другу, а стекают с внутренней стенки кожуха центрифуги по центру в одном положении, однако они стекают по всей кольцевой периферии на 360°, и они неизбежно смешиваются на пути из кожуха центрифуги к точке выпуска. Фактическое разделение, которое ставится в качестве цели и которое желательно, не происходит, и в лучшем случае может быть приведено к одной фракции, имеющей более высокое содержание белого оттека, и к фракции с меньшим содержанием белого оттека.

Значительное повышение качества становится возможным благодаря использованию предложения из патента Германии DE 19731097 С1. В данном случае в кожухе центрифуги, вблизи от основания, размещен запорный кольцевой орган, имеющий внешний исполнительный механизм. Благодаря соответствующему внешнему приводу, момент времени, в который происходит переход от получения зеленого оттека к получению белого оттека, можно точно совместить так, чтобы с этого момента в последующем канал дальнейшего протекания сиропа менялся с помощью рычажного механизма внутри кожуха центрифуги, то есть зеленый оттек и белый оттек отводятся последовательно в разные каналы. Таким образом, процесс смешивания ослабляется, а процесс разделения усиливается.

Из патентов DE 19723601 С1 и DE 10002862 А1 также известны альтернативные предложения по использованию перекрывающих элементов или систем распределения по каналам внутри кожуха центрифуги.

Эти предложения действительно улучшают качество, но тем не менее они являются механически сложными, и их очень трудно оформить конструктивно, поэтому они дорогие. Наряду с этим, они также требуют регулярного технического обслуживания и ремонта, в особенности очистки, которая соответственным образом очень затруднена из-за того, что вся конструкция расположена внутри кожуха центрифуги, и в дополнение они требуют остановки всей системы, поэтому там присутствует затратная по времени остановка всей центрифуги, вследствие чего ее полезный рабочий период соответственно сокращается.

Было бы желательно, если бы вместо этого стал возможным процесс разделения разных категорий сиропа с приемлемым качеством, но при меньшей конструктивной сложности.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является предложение устройства, с помощью которого возможно приемлемое качество процесса разделения, но при меньшей степени конструктивной сложности.

В случае устройства в соответствии с ограничительной частью главного пункта формулы данная задача решается благодаря настоящему изобретению тем, что предусматривают по крайней мере один детектор в канале перемещения сиропа между точкой падения сиропа на стенку кожуха центрифуги и указанными управляемыми клапанными или запорными узлами, что указанный детектор имеет измерительное устройство для измерения одной физической величины, которая отображает разницу между зеленым оттеком и белым оттеком, и что указанное управляющее устройство выполнено таким образом, что оно управляет указанным клапанными или запорными узлами в зависимости от замеряемых значений указанной физической величины, передаваемой указанным детектором.

Удивительным образом, данная проблема разрешается с помощью данной концепции.

Обычно во время переработки материалов в центрифуге периодического действия сироп, падающий на стенку и стекающий с этой стенки вниз, вначале направляется в контейнер с зеленым оттеком в течение заранее заданного промежутка времени. Длительность этого промежутка времени рассчитывалась на компьютере заранее или определялась на базе опыта оператора центрифуги. Вплоть до этого момента времени, который был задан заранее и установлен специалистами, весь сироп рассматривался как зеленый оттек и перерабатывался соответствующим образом. Это относится как к старым центрифугам, какие известны из вышеупомянутого патента Германии №95969, так и к современным центрифугам таким, какие известные из патента DE 19731097 С1. Далее принимают, что на основании указанного установленного момента времени переключения, последующее количество сиропа должно было быть белым оттеком и перерабатываться соответственно. Тем не менее, эти великолепные вышеописанные здесь предложения также необходимы для данного процесса переключения в целях обеспечения любой возможности для успешного разделения зеленого оттека и белого оттека во временной последовательности в какой-либо форме, пригодной для приема в приемных контейнерах.

Затем таким же образом осуществляли переключение назад в контейнер для зеленого оттека в четко установленное время, в частности, в начале переработки новой загрузки аффинационного утфеля.

В принципе, с центрифугами из данного уровня техники было бы возможно преднамеренно задать эту временную точку иным образом, возможно по причине точного знания объема загрузки или иных параметров, что, однако, как предварительное условие, вновь потребовало бы точного знания возникающих последствий и смещения этой временной точки. Однако на практике этого не делали из-за высокого, с трудом реализуемого уровня сложности для данного оператора, на которого это возложено. Также было бы трудно разработать эмпирический порядок определения оптимальных задаваемых параметров на основе окружающих технических условий.

Однако, согласно настоящему изобретению, теперь существует возможность составления непосредственно и непрерывно замеряемого параметра вытекания сиропа, который одновременно является индикатором качества сиропа для целей управления момента времени переключения с возможностью его модификации.

Момент времени переключения - это все еще такая точка, при которой происходит переключение с процесса отведения выходящего материала в приемный контейнер для зеленого оттека на процесс отведения выходящего материала в приемный контейнер для белого оттека. Физическая величина, которая позволяет точное и объективное определение того, какой сироп течет в данный момент - белый или зеленый, - теперь устанавливается в виде этого параметра. Таким образом, например, цвет выходящего материала или еще его проводимость могут быть установлены в качестве показательной физической величины. В целях обеспечения возможности указать точный момент перехода с зеленого оттека на белый оттек с еще большей определенностью, было дополнительно установлено с помощью экспериментов, что первое производное от этих величин относительно времени также может быть интересным критерием, то есть скорость, с которой изменяются цвет или яркость или еще проводимость сиропа.

В дополнение к этому, можно также принять во внимание, что эти величины различны для каждой загрузки. В зависимости также от качества сахара или от количества сахара и количества промывной воды, а также от типа этой промывной воды, которая, со своей стороны, может состоять из сиропа после последовательных этапов переработки, в частности, получают другие величины в отношении яркости, цвета и электрической проводимости.

Эта сторона также принимается во внимание при определении максимальной величины в какой-то загрузке, а затем, из этой максимальной величины, устанавливается падение ниже определенного порога для данной величины, когда этот порог может составлять от 60% до 85% и в частности примерно в 80%.

По отношению к максимальной величине в 100%, такой порог является достаточно низким, чтобы обеспечить полное устранение инициирования ложного сигнала в случае обычных колебаний замеренных величин, и он достаточно высок в любых случаях для создания какого-то эффекта, и чтобы иметь возможность надежным образом установить разницу между зеленым оттеком и белым оттеком.

В результате комбинирования всех вышеупомянутых показательных различных физических замеряемых величин, таких как значение яркости, со значением изменения электрической проводимости, например, во времени, может быть достигнута даже дальнейшая оптимизация этого оптимального времени переключения.

Величины цвета могут быть, например, выражены в так называемых единицах ICUMSA (Международная комиссия по единообразию методов анализа сахара). Обычно в случае производства свекловичного сахара цвет выходящего аффинационного утфеля-сырца, то есть зеленого оттека, типично составляет менее 25.000 ед. ICUMSA, также обозначаемых как IU. Напротив, выход белого сахара-2-аффинационного утфеля, то есть белого оттека, лежит ниже 4000 единиц ICUMSA.

Из этих величин легко можно оценить, что отделение зеленого оттека от белого оттека в диапазоне от 60% до 85% позволяет получить надежный процесс разделения.

Таким образом, согласно настоящему изобретению, начало улучшения качества (при этом белый оттек рассматривается как имеющий лучшее качество, чем зеленый оттек) выбирается в качестве критерия изменения маршрута, по которому переводится на другой канал выходящий в данный момент материал, при этом при сравнении с помощью этого, отводится материал наихудшее качества (то есть зеленый оттек, имеющий наивысшее значения по цвету), причем это происходит вскоре после начала цикла центрифугирования.

Определение этой физической величины сиропа может быть предпринято в различных местах. Для целей осуществления процесса переключения тогда следует принимать во внимание, что между местоположением, в котором определяют данную физическую величину и в котором располагают, например, детектор, и местоположением, в котором должно быть осуществлено переключение потоков, таким, как, например, место, где расположен запорный или клапанный узел, может присутствовать длина канала, по которому сироп должен все еще пройти перед тем, как попасть в это устройство переключения потоков. В связи с вышеизложенным, это, естественно, не будет однородная длина канала, а очень сложный канал протока, хотя всегда один и тот же, в результате чего в этом месте могут отбираться фиксированные значения.

Таким образом, в устройстве, содержащем в себе центрифугу периодического действия такую, которая подобным образом известна из патента DE 19731097 С1, было бы целесообразно разместить детектор в стенке, на которую попадает сироп, и предпочтительно в нижней части этой стенки. Стремящийся книзу поток сиропа, текущего по внутренней поверхности этой стенки, затем должен будет пройти через этот детектор. Указанные физические величины, в частности цвет, могли бы быть таким образом определены так, чтобы управление дальнейшим ходом процесса могло быть обеспечено с помощью соответствующего сигнала.

Измерение в каком-либо кольцевом канале было бы возможным согласно другой методике, которая описана ниже.

В частном случае выполнения предложенного устройства в кожухе центрифуги ниже указанного барабана и выше основания или на нем выполнен периферийный кольцевой канал.

В частности, используется способ, который отличается тем, что в течение процесса центрифугирования в кольцевом канале вначале собирают зеленый оттек тем, что после заполнения указанного кольцевого канала этим зеленым оттеком, избыточному зеленому оттеку дают стекать через верхнюю кромку стенки указанного кольцевого канала и доходить до основания кожуха центрифуги тем, что после перехода от зеленого оттека на белый оттек из барабана центрифуги, раскрывается запорный узел во втором соединительном трубопроводе, и содержимое указанного кольцевого канала течет во второй приемный контейнер, в результате чего указанный кольцевой канал опорожняется тем, что указанный белый оттек собирают в указанном кольцевом канале и аналогичным образом подают его во второй приемный контейнер, и тем, что указанный зеленый оттек на основании подают в указанный первый приемный контейнер.

При этом варианте осуществления данного изобретения сознательно допускают загрязнение получаемого белого оттека предварительно установленным и точно определенным количеством зеленого оттека. Это является нежелательным явлением для специалиста в данной области, который таким образом с самого начала отвергает сознательное загрязнение собираемых продуктов.

Однако преимущества, обеспечиваемые одновременно в связи с этим, более чем просто перевешивают этот недостаток, в частности, потому, что получаемые в последующем пропорции этой смеси являются точно предсказуемыми.

Первоначально появляющийся зеленый оттек собирают с помощью сливного желоба или периферийного кольцевого канала. Этот зеленый оттек заполняет указанный кольцевой канал до достижения его максимального объема заполнения, а затем перетекает через верхнюю кромку его стенки. Объемная фракция этого зеленого оттека, преодолевающая эту верхнюю кромку, затем уходит в виде капель или затем стекает на основание указанного цилиндрического кожуха. Количество зеленого оттека, попадающее на основание данного кожуха центрифуги после перетекания через указанную стенку, значительно превышает тот объем, который собирается в указанном кольцевом канале. В течение этого промежутка времени по крайней мере тот запорный узел, который мог бы позволить сиропу вытечь из указанного кольцевого канала, остается закрытым. Этот зеленый оттек из указанного основания кожуха центрифуги может быть перемещен в какой-то приемный контейнер даже в этот момент времени, однако это могло бы быть осуществлено в более поздний момент времени.

В некий момент времени, который является задаваемым и определяемым заранее, вещество, выдавливаемое наружу из барабана центрифуги и попадающее на внутреннюю поверхность стенки кожуха центрифуги вследствие центробежных сил, меняется с зеленого оттека на белый оттек. В зависимости от этой временной точки запорный узел открывается и открывает канал протока из указанного кольцевого канала во второй приемный контейнер. Это значит, что указанный зеленый оттек, который уже скопился в указанном кольцевом канале с самого начала процесса центрифугирования, теперь перемещается в указанный второй приемный контейнер через указанный открытый запорный узел и через связанный с ним соединительный трубопровод.

Однако после этого к этому предварительно определенному объему зеленого оттека добавляется весь белый оттек, который поступил в опорожненный теперь кольцевой канал и оттуда продолжает течь за ним через все еще открытый запорный узел и таким же образом поступает в тот же самый второй приемный контейнер. Как уже пояснено ранее, смесь, состоящая из заранее определенной порции зеленого оттека и из подавляюще преобладающего количества белого оттека, теперь образуется в этом втором приемном контейнере.

В другом, первом приемном контейнере, собирают только зеленый оттек.

При завершении указанного процесса, эти собранные объемы затем могут по отдельности перерабатываться далее или их могут возвратить в указанный процесс в нужном месте.

Очень большое преимущество этого варианта осуществления состоит в том, что работа по техническому обслуживанию и очистке должна проводиться только вне кожуха центрифуги. Подвижные части, такие как, в частности, запорные узлы, могут быть заменены, возможно, только на непродолжительное время, на запасные агрегаты за пределами кожуха центрифуги, а затем при необходимости могут быть подвергнуты чистке или ремонту без давления со стороны временных затрат, которые потребовалось бы нести.

Внутри кожуха центрифуги, вне барабана центрифуги, могут находиться только неподвижные части, в частности, указанные кольцевой канал и основание, причем эти части не требуется обслуживать или ремонтировать, и их можно было бы разработать с самого начала таким образом, чтобы обеспечить их легкую и беспроблемную очистку, когда полагается, в частности, очищать указанный барабан центрифуги.

Таким образом устраняется обычно нежелательная задержка во времени, точно так же, как и любые затруднения в отношении гигиены в связи с отсутствием отходов сахарного производства, которые могли бы быть захвачены вращающимися частями, из-за того, что в этих подвижных частях нет необходимости.

Тем не менее, качество собираемого выходящего материала лучше, чем обычно возможные уровни качества, достигаемые в ходе процессов разделения внутри кожухов центрифуги, и почти такое же хорошее, какое получают в известных проверенных устройствах, известных, в частности, из патента DE 19731097 С1.

Естественно, в данном случае, благодаря наличию детектора, который используется согласно настоящему изобретению, и/или измерению указанной физической величины, которая отражает разницу между белым оттеком и зеленым оттеком, еще может иметь место описанный ниже процесс разделения, так как также возможно осуществить процесс с многократным переключением направления в соответствующей временной точке, практически без задержек, и, следовательно, обеспечить, чтобы в действительности только белый оттек попадал в приемный контейнер, предназначенный для этого белого оттека, а зеленый оттек больше не обогащается дополнительными фракциями указанного белого оттека, как это строго необходимо для осуществления этого процесса разделения.

До настоящего времени при рассмотрении физических величин в связи с работой центрифуг для выработки сахара в периодическом режиме учитывали только статические количества кристаллического сахара или по крайней мере статику, относящуюся к барабану центрифуги, например, путем ультразвукового измерения кристаллического сахара в европейском патенте ЕР 0679722 В1, тогда как в данном случае толщина слоя кристаллов используется для управления дальнейшим количеством промывной жидкости. Из европейского патента ЕР 2275207 В1 данная и концепция известна из процесса детектирования на базе освещенности или цвета заполняющего материала в течение всего процесса сушки этого заполняющего материала из какой-то загрузки для центрифуги периодического действия с помощью спектрофотометра, и таким образом управления количеством промывочного материала. Обе концепции не имеют никакого отношения к наблюдению за физическими величинами при протоке объемов сиропа в ходе процесса центрифугирования и не обосновывают такое поведение.

В одном из вариантов настоящего изобретения две концентрические кольцевые камеры окружены кожухом центрифуги, служат в качестве приемных контейнеров и выполнены после периферийного канала в направлении выпуска из него материала, при этом кольцевые камеры имеют возможность последовательного соединения с выходом кольцевого канала с помощью управляемых клапанных или запорных узлов и которые предназначены соответственно для раздельного приема зеленого оттека и белого оттека.

Кроме того, в частности, в особо предпочтительном варианте осуществления предусмотрен один или несколько дополнительных кольцевых каналов со связанными с ними выпускными отверстиями, соединительными трубопроводами и приемными контейнерами, также как и с запорными узлами, которые размещают выше или ниже указанного первого кольцевого канала на внутренней стенке кожуха центрифуги.

С помощью данной модификации настоящего изобретения, требующей несколько более значительное конструктивное изменение, возможно еще более значительно повысить качество данного процесса разделения на указанных два типа материалов, при использовании при этом всех преимуществ внешнего процесса разделения.

Таким образом, снова техническое обслуживание и чистка требуются только снаружи кожуха центрифуги, и снова соответствующие запорные узлы и соединительные трубопроводы могут заменяться на сменные блоки за пределами указанного кожуха центрифуги, и их можно чистить и обслуживать без наличия давления времени.

Кроме того, благодаря наличию дополнительного соединительного трубопровода с дополнительным запорным устройством также возможно специально и целенаправленно выливать зеленый оттек, который был собран вначале и который присутствует в указанном кольцевом канале, и направлять его к остальной части зеленого оттека, собранного в указанном первом приемном контейнере, как и в первом варианте осуществления.

Качество белого оттека во втором приемном контейнере, таким образом, вновь возросло.

Предпочтительный вариант изобретения характеризуется тем, что кольцевой канал имеет кольцевую стенку, имеющую верхнюю кромку, высота которой выбрана из условия, чтобы максимальный объем, способный размещаться в кольцевом канале, составляет менее 50% и, в частности, менее 15% от полного объема вытекающего сиропа, имеющего место в ходе рабочего цикла барабана центрифуги, работающего в периодическом режиме.

Кроме того, в другом варианте выполнения изобретения кольцевой канал снабжен нагревательными элементами, которые предпочтительно размещены в стенке кольцевого канала, выполненного с двойной стенкой, и/или в основании кольцевого канала, выполненного с двойным основанием.

Еще в другом варианте выполнения изобретения в основании выполнено множество первых выпускных отверстий, и в кольцевом канале выполнено множество вторых выпускных отверстий, при этом первые выпускные отверстия в основании снабжены соединительными трубопроводами таким образом, чтобы все первые выпускные отверстия вместе вели к одному собирающему трубопроводу, и при этом вторые выпускные отверстия кольцевого канала снабжены соединительными трубопроводами таким образом, чтобы все вторые выпускные отверстия вместе вели к другому собирающему трубопроводу.

Еще одна идея изобретения характеризуется тем, что первые выпускные отверстия в основании и/или вторые выпускные отверстия в кольцевом канале взаимно размещены с равными интервалами по всей периферии кожуха центрифуги, а наклоны основания кожуха и/или основания кольцевого канала выбраны таким образом, чтобы первые и вторые выпускные отверстия были расположены в соответствующих самых нижних точках основания кожуха и кольцевого канала.

Дальнейшие варианты осуществления и модификации более подробно поясняются в прилагаемой формуле изобретения и в нижеследующем описании чертежей.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, приведенные в качестве примеров, более подробно описываются с помощью чертежей.

На фиг. 1 представлено принципиальное схематическое изображение сечения части первого варианта устройства согласно настоящему изобретению, содержащего кожух центрифуги.

На фиг. 2 представлено принципиальное схематическое изображение сечения части второго варианта устройства согласно настоящему изобретению, содержащего кожух центрифуги.

На фиг. 3 представлено схематическое изображение кривой для физической величины, которая отображает зависимость разности между зеленым оттеком и белым оттеком в ходе переработки загрузки от времени.

На фиг. 4 представлено подробное изображение модифицированного варианта осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 5 представлено схематичное изображение еще одного модифицированного варианта осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 6 представлено принципиальное схематическое изображение сечения части еще одного модифицированного варианта устройства согласно настоящему изобретению, содержащего кожух центрифуги.

На фиг. 7 представлено схематичное изображение еще одного варианта осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 1 можно видеть схематически изображенное вертикальное сечение устройства, содержащего кожух 10 центрифуги. Этот кожух 10 центрифуги имеет обычную цилиндрическую стенку 11 и основание 12. На фиг. 1 можно видеть только деталь краевой области, включающей в себя переход от стенки 11 к основанию 12.

Кроме того, кожух 10 центрифуги заключает в себе вращательный цилиндрический барабан 20 центрифуги. Здесь также схематически изображена только угловая область барабана 20 центрифуги. При работе аффинационный утфель сахара подвергают центрифугированию внутри барабана 20 центрифуги, в результате чего сироп в виде зеленого оттека и белого оттека выходит наружу сквозь корпус, в частности, на внутреннюю поверхность стенки 11 кожуха 10 центрифуги.

Таким образом, во временной последовательности на внутреннюю поверхность стенки 11 кожуха 10 центрифуги падает вначале так называемый зеленый оттек, содержащий высокую пропорцию не являющегося сахаром материала, а за ним следует белый оттек с высоким содержанием сахара, и наконец промывная жидкость, обогащенная кристаллическим сахаром.

Эти различные вещества имеют разную вязкость, но они все стекают вниз по внутренней поверхности стенки 11.

Как следствие, зеленый оттек, выходящий вначале из барабана 20 центрифуги, первый ударяется о внутреннюю стенку 11, он стекает вниз по стенке 11 и затем попадает в желоб в форме кольцевого канала 30. Этот кольцевой канал 30 закреплен вокруг внутренней поверхности стенки 11. В нем имеется стенка 31 кольцевого канала и основание 2 кольцевого канала. Стенка 31 кольцевого канала приблизительно параллельна стенке 11 кожуха 10 центрифуги и располагается на все 360° по всей периферии стенки 11. Периферийный кольцевой канал 30 расположен в кожухе 10 центрифуги ниже барабана 20 и выше основания 12 или на нем.

При первом приближении основание 32 кольцевого канала является горизонтальным, но оно наклонено так, чтобы кольцевой канал 30 имел точку наибольшей глубины.

В большинстве вариантов осуществления настоящего изобретения наклон основания 32 кольцевого канала 30 понижается в диапазоне от 2° до 30°, предпочтительно от 5° до 10°.

Зеленый оттек, затекающий в кольцевой канал 30, заполняет таким образом этот кольцевой канал 30 до верхней кромки стенки 31 кольцевого канала.

Как только в результате этого кольцевой канал 30 заполняется зеленым оттеком, последний перетекает через верхнюю кромку стенки 31 кольцевого канала, и перетекшая часть затем течет, падает каплями или попадает прямо на основание 12 кожуха 10 центрифуги.

Объем кольцевого канала 30 преднамеренно выбирают таким образом, чтобы преобладающая пропорция зеленого оттека протекала над верхней кромкой стенки 31 кольцевого канала таким образом и падала в виде капель на основание 12 кожуха 10 центрифуги. Высота верхней кромки стенки 31 кольцевого канала 30 выбирается из условия, чтобы максимальный объем, способный размещаться в кольцевом канале 30, составляет менее 50% и, в частности, менее 15% от полного объема вытекающего сиропа, имеющего место в ходе рабочего цикла барабана центрифуги, работающей в периодическом режиме.

Сливное отверстие 41 предусмотрено на основании 12 или внутри него на кожухе 10 центрифуги. Соединительный трубопровод 51 прикреплен к этому сливному отверстию 41, которое может иметь возможность его перекрытия.

Соединительный трубопровод 51 ведет к приемному контейнеру 61. Зеленый оттек, который скопился на основании 12 кожуха 10 центрифуги, проходит через сливное отверстие 41 и через соединительный трубопровод 51 в приемный контейнер 61, который таким образом заполняется зеленым оттеком и, в дополнение к этому, не содержит иного вещества.

В целях обеспечения целевого выпуска зеленого оттека через сливное отверстие 41 предусмотрено, чтобы основание 12 кожуха 10 центрифуги было таким же образом наклонено или могло бы быть оснащено соответствующими встроенными конструктивными элементами, которые наклонены для целей сбора этого зеленого оттека в одном месте в кожухе 10 центрифуги.

В стенке 11 предусмотрено дополнительное сливное отверстие 42, в частности, в зоне расположения кольцевого канала 30 на внутренней поверхности стенки 11.

Это сливное отверстие 42 соединяется со вторым приемным контейнером 62 с помощью соединительного трубопровода 52.

Однако вначале это сливное отверстие остается закрытым. Соответствующий запорный узел 71 в форме клапана схематически изображен на фиг. 1.

В связи с тем, что в этой временной точке запорный узел 71 предотвращает вытекание зеленого оттека в кольцевом канале 30 через сливное отверстие 42 и через соединительный трубопровод 52 в приемный контейнер 62, этот приемный контейнер 62 вначале остается пустым.

Детектор 80, который определяет физическую величину сиропа, протекающего после него, встроен в стенку 11. В данном случае, в частности, эта величина могла бы представлять собой цвет этого сиропа. Для этой цели предусмотрены характерные величины цвета, при этом типичное значение для цвета зеленого оттека составляет примерно от 20.000 до 25.000 единиц Icumsa, которые также сокращенно используются как IU (единицы Icumsa).

Во время переработки загрузки эта физическая величина, то есть цвет, определяемая детектором 80, будет вначале расти, а затем приобретает максимальное значение, при этом могут происходить определенные колебания и неточности. Как показали испытания, максимальное значение будет достигнуто примерно тогда, когда завершится фаза добавления промывной жидкости к утфелю сахарного производства, а также примерно в ту временную точку, при которой барабан центрифуги, который равномерно ускоряется, достигнет своего максимального значения после этого процесса ускорения.

Затем это максимальное значение остается постоянным в течение определенного периода времени, из которого можно вывести, что данный зеленый оттек поступает неизменным в течение процесса центрифугирования и проходит через детектор 80.

Если во время работы барабана 20 центрифуги наступила временная точка, при которой вместо вытекающего вначале зеленого оттека наружу выходит белый оттек, через барабан 20 центрифуги на внутреннюю поверхность стенки 11 кожуха 10 центрифуги, протекая вниз по стенке 11 и проходя через детектор 80, тогда последний обнаружит очень резкое и заметное падение значения цвета.

Как установлено в ходе экспериментальных исследований, эта величина падает значительно и более или менее резко, в зависимости от загрузки, в зависимости от объема заполнения и от особых соображений, но в каждом случае в течение исключительно непродолжительного промежутка времени, соразмерно общему периоду, требуемому для переработки загрузки.

Всего эта величина падает до уровня 10.000 единиц Icumsa или даже ниже.

Таким образом, из этого можно выбрать пороговое значение, которое составляет примерно от 60 до 85% от ранее достигнутого максимального значения величины цвета. Если уровень этой физической величины, в данном случае это цвет, который замеряется детектором 80, падает ниже указанного порогового значения, то тогда сразу же становится ясным, что это не относится к одному из обычных колебаний, которые часто возникали, а фактически к этому ожидаемому внезапному изменению с зеленого оттека на белый оттек, который как раз начинается.

Эти значения детектора 80 далее проходят по беспроводной связи или по кабелю к системе управления 81, которая аналогичным образом на фиг. 1 изображена только схематически. Если это устройство управления 81 получит данную информацию и распознает внезапное изменение с зеленого оттека на белый оттек, то тогда запорный узел 71 будет открыт. Зеленый оттек, присутствующий в кольцевом канале 30, который не перетек через верхнюю кромку стенки 31 кольцевого канала на основание 12, теперь проходит через соединительный трубопровод 52 в приемный контейнер 62, который посредством этого аналогичным образом заполняется ограниченным количеством зеленого оттека, в частности объемом, который точно соответствует содержанию кольцевого канала 30 между верхней кромкой стенки 31 кольцевого канала, основанием 32 кольцевого канала и стенкой 11.

После выхода этого определенного и предварительно известного количества зеленого оттека, только белый оттек со стенки 11 достигнет кольцевого канала 30 и оттуда поступит в приемный контейнер 62 через открытое выпускное отверстие 42, открытый запорный узел 71 и соединительный трубопровод 52.

Затем весь белый оттек и промывная вода, включая растворенный кристаллический сахар, подаются в приемный контейнер 62 через этот проход в течение последующего промежутка времени.

В результате приемный контейнер 62 содержит относительно точно определенную смесь, состоящую из зеленого оттека и из белого оттека, которая может быть определена предварительно путем подбора размеров кольцевого канала 30 и выбором высоты верхней кромки стенки 31 кольцевого канала. Экспериментально было показано, что определенные соотношения смеси в количестве примерно от 10 до 20 частей зеленого оттека к примерно 90 до примерно 80 частей белого оттека можно здесь достичь при точном задании величин. Эти соотношения значительно лучше и более точны, чем у смесей, которые возможно было получить классическими путями с использованием внешних электрических схем управляемого клапана при разделении однородного выгружаемого материала из кожухов центрифуги.

Таким образом, хотя совершенно преднамеренно и целенаправленно зеленому оттеку предварительно заданного объема позволили переместиться в приемный контейнер 62, предназначенный для белого оттека, и таким образом «загрязнили» белый оттек, тем не менее качество этого процесса разделения выше. В дополнение к этому, также следует принять во внимание, что на самом деле только зеленый оттек составляет 100% в приемном контейнере 61 для зеленого оттека, вследствие чего здесь отсутствуют загрязняющие вещества.

На фиг. 2 можно видеть модифицированный вариант изобретения, в котором в значительной мере использованы концепции из первого варианта, и он проиллюстрирован сходным образом.

Здесь снова можно видеть, в виде вертикального разреза, угол кожуха 10 центрифуги со стенкой 11 и основанием 12. Внутри кожуха 10 центрифуги находится барабан 20 центрифуги, из которого зеленый оттек и затем белый оттек будут попадать на внутреннюю поверхность стенки 11 кожуха 10 центрифуги.

Еще раз также можно видеть кольцевой канал 30 со стенкой 31 кольцевого канала и основание 32 кольцевого канала. Здесь тоже кольцевой канал 30 образует вокруг сборный желоб для направляемого наружу зеленого оттека, поступающего вначале из барабана 20 центрифуги.

И снова также можно видеть приемные контейнеры 61 и 62 так же, как и выпускные отверстия 41 и 42 и соединительные трубопроводы 51 и 52.

В дополнение к варианту на фиг. 1 далее обеспечено наличие дополнительного соединительного трубопровода 53, который ответвляется от соединительного трубопровода 52 между выпускным отверстием 42 и запорным узлом 71 и выходит в другой соединительный трубопровод 51 в форме накоротко соединяющего трубопровода-перемычки. Этот соединительный трубопровод 53 может отдельно перекрываться или блокироваться с помощью дополнительного запорного узла 72.

Еще раз изображен детектор 80, который расположен вблизи от выпускного отверстия 42 в соединительном трубопроводе 52 или 53 перед запорным узлом 71, и соединяется с управляющим устройством 81.

Самоочевидно в данном модифицированном варианте, что зеленый оттек снова попал вначале в кольцевой канал 30. Запорный узел 71 закрыт. Запорный узел 72 вначале открыт или в качестве альтернативы закрыт в течение короткого, заранее определенного промежутка времени. Это означает, что зеленый оттек накапливается в кольцевом канале 30 и в конце концов перетекает через верхнюю кромку стенки 31 кольцевого канала на основание 12 кожуха 10 центрифуги и затекает в приемный контейнер 61 схожим образом с первым вариантом осуществления.

Если детектор 80 в соединительном трубопроводе 52 или 53 теперь установит, что имеется указание на то, что зеленый оттек из барабана 20 центрифуги уже был заменен белым оттеком, запорный узел 72 в соединительном трубопроводе 53 открывается или удерживается открытым с помощью управляющего устройства 81. Запорный узел 71 остается закрытым. Содержимое кольцевого канала 30 с зеленым оттеком, которое было накоплено там вначале, после этого может быть подано, при необходимости в срочном порядке, через соединительный трубопровод 53 в соединительный трубопровод 51 и в приемный контейнер 61.

Затем, в присутствии все еще резко снижающегося значения ICUMSA или в качестве альтернативы и в этом случае тоже, в соответствии с очень коротким промежутком времени после предыдущего события, запорный узел 71 теперь открывается. Белый оттек, который следует за зеленым оттеком и теперь поступает в кольцевой канал 30 сверху, теперь может течь через соединительный трубопровод 52 и через открытый запорный узел 71 в приемный контейнер 62. Этот приемный контейнер 62 теперь практически собирает только белый оттек.

В еще одном варианте осуществления запорный узел 72 может сохраняться открытым с помощью управляющего устройства 81 до такого момента времени, когда датчик 80 передаст значения, в соответствии с которыми указанный зеленый оттек был замещен белым оттеком.

Таким образом, концепция на фиг. 2 ведет к созданию практически оптимального процесса отделения зеленого оттека относительно белого оттека. До 100% зеленого оттека вновь присутствует в приемном контейнере 61, даже хотя через два канала поступления, в то время как в приемном контейнере 62 присутствует только белый оттек. В соответствующих приемных контейнерах можно найти только очень незначительные следовые количества протекшего нежелательного материала, посредством чего эти следовые количества ограничены теми смесями веществ, которые попадают непосредственно при переключении с зеленого оттека на белый оттек в пределах сравнительно малого объема кольцевого канала 30 из-за процесса смешивания, происходящего при их прохождении по указанному кольцевому каналу. В сравнении с теми величинами неточностей, преобладающими в уровне техники даже при использовании аппаратов сложной конструкции, эта величина крайне мала, доходя до приближающихся к нулевым значениям.

В принципе (хотя это не проиллюстрировано), также было бы возможно размещение детектора 80 в соединительном трубопроводе 51 за пределами выпускного отверстия 41. Однако смесь зеленого оттека 25 и белого оттека 26 на основании 12 кожуха 10 центрифуги приводит к менее резкому изменению физически замеренной величины детектора 80 в таком устройстве, причем это изменение к тому же распознается и используется в управляющем устройстве 81 только спустя некоторое время.

На фиг. 3 изображена диаграмма во времени различных значений, проявляющихся в течение обработки загрузки в барабане 20 центрифуги. Координата времени t в секундах направлена вправо. Значение 0 указывает на момент, отмечающий начало процесса заполнения барабана 20 центрифуги сахарным утфелем из новой загрузки.

Вверх направлена координата различных величин, относящихся к различным изображенным кривым.

Одна из этих кривых относится к скорости вращения барабана 20 центрифуги. Можно видеть, что в течение процесса заполнения сахарным утфелем преобладает малая базовая скорость вращения барабана, который затем ускоряется до максимального значения, которое остается постоянным в течение некоторого времени, а затем снова падает.

Таким же образом показано, что промывную воду подают в барабан центрифуги в двух различных временных точках, при этом эта промывная вода также могла бы быть раствором сахара с другого этапа переработки.

Третья, и в данном случае особенно интересная, кривая теперь относится к повышению значения в отношении цвета, который определяется детектором 80. В данном случае направленная вверх координата относится к относительному значению для иллюстративных целей. Видно, что значение цвета резко возрастает вначале, а затем медленнее до достижения им максимального значения в 100% от достигнутой величины цвета. Оно остается таким в течение некоторого времени, а затем падает очень быстро. Это падение затем переходит в плато, высота которого зависит от типа сахарного утфеля, этапа переработки, количества сахарного утфеля и других критериев. Эта величина лежит где-то между несколькими процентами и возможно чуть ли не в 60% от максимального значения.

Отсюда можно заключить, что определение падения до диапазона между 60 и 85% от максимального значения - это прекрасный критерий того, правильно ли определил детектор 80, что в соединительном трубопроводе 52 или 53 находится зеленый оттек или белый оттек.

В дополнение к этому, из фиг. 3 становится ясно видным, что, со всей очевидностью, в выходящем материале с левой стороны присутствует зеленый оттек 25, а белый оттек 26 - с правой стороны в области этого плато.

На фиг. 4 отображен несколько более подробный вариант изобретения, который в значительной степени соответствует концепции второго варианта, показанного на фиг. 2.

Здесь можно заметить (не в масштабе) иную, по сравнению с изображенными на фиг. 1 и 2, конструкцию приведенного целиком кожуха 10 центрифуги с его стенкой 11 и основанием 12. Барабан 20 центрифуги, который вращается вокруг оси 21, расположен внутри него. Выходящий материал затем попадает на внутреннюю поверхность стенки 11 из барабана 20 центрифуги.

Как показано в данном случае стрелкой на фиг. 4, определенное количество зеленого оттека 25 вначале идет вниз по стенке. Затем он заполняет желоб выходящего материала или ниже кольцевой канал 30 до полного заполнения им последнего до верхней кромки стенки 31 кольцевого канала.

Здесь видно, что этот кольцевой канал 30 вытянут вдоль периферии, и его стенка 31 может быть образована цилиндрическим барабаном, который может быть выполнен в форме патрубка внутри указанного цилиндрического кожуха 10, опираясь на соответствующую опору.

На фиг. 4 показано, что после заполнения указанного кольцевого канала 30 зеленый оттек 25 затем течет внутри над верхней кромкой стенки 31 кольцевого канала в лежащий ниже, сходный с каналом сборник 13, который расположен над основанием 12.

После этого зеленый оттек проходит через выпускное отверстие 41 и соединительный трубопровод 51 к приемному контейнеру 61.

Можно снова видеть, что белый оттек может проходить через выпускное отверстие 42 в области кольцевого канала 30 через запорный узел 71 и соединительное устройство 52 в приемный контейнер 62, в то время как собранный вначале зеленый оттек также может выводиться наружу параллельно с белым оттеком через запараллеленный накоротко соединительный трубопровод 53, содержащий запорный узел 72, в соединительный трубопровод 51, а затем в приемный контейнер 61.

Еще одно схематическое изображение показано на фиг. 5, из которого можно видеть, что указанный кольцевой канал 30 имеет наклонное основание 32 для обеспечения целевой подачи всего количества протекающего через кольцевой канал 30 содержимого к выпускному отверстию 42.

Можно легко понять из того факта, что само указанное основание 32 кольцевого канала не только имеет наклон, но и оно также расположено выше на боковой поверхности стенки 11 кожуха 10 центрифуги, отображенной с левой стороны на фиг. 5, чем его положение на боковой поверхности стенки 11, изображенной справа на фиг. 5. Это указывает на то, что указанное основание 31 кольцевого канала также имеет по крайней мере одну лежащую ниже область у стенки 11 в направлении к периферии и, соответственно, имеет наклонные участки, которые ведут белый оттек и зеленый оттек к заранее предусмотренным выпускным отверстиям 42.

Наряду с этим, указанный выпускной желоб или кольцевой канал 30 целенаправленно изображен с двумя стенками на фиг. 5. Благодаря этому изображению с двойной стенкой, одновременно указывается на то, что кольцевой канал 30, имеющий указанное основание 32 и указанную стенку кольцевого канала, мог бы быть оснащен нагревательными элементами, позволяющими разогрев этого кольцевого канала 30 и находящегося в нем вещества. Нагревательные элементы предпочтительно размещены в стенке кольцевого канала 30, выполненного с двойной стенкой, и/или в основании кольцевого канала 30, выполненного с двойным основанием. В частности, в результате этого относительно вязкий зеленый оттек может быть целенаправленно подогрет как раз перед сменой на белый оттек. На этом этапе вязкость этого зеленого оттека значительно понижается. Как следствие, этот зеленый оттек уйдет из кольцевого канала 30 со значительно более высокой скоростью. Это имело бы такое последствие, что разделение зеленого и белого оттеков будет дополнительно улучшено.

На фиг. 6 отображен еще один дальнейший модифицированный вариант осуществления, который конструктивно более сложен, но который может улучшить уже и так прекрасные результаты процесса разделения.

В дополнение к указанному кольцевому каналу 30 с его стенкой 31 кольцевого канала, данный вариант осуществления содержит еще один кольцевой канал 35 со стенкой 36 кольцевого канала, который расположен ниже первого.

Этот второй или нижний кольцевой канал 35 содержит некоторый объем зеленого оттека или белого оттека, который перетекает через верхнюю кромку стенки 31 кольцевого канала и, со своей стороны, позволяет этим объемным фракциям, которые превышают его собственный максимальный объем, перетекать над своей собственной стенкой 36 кольцевого канала.

Благодаря соответствующему управлению задаваемым временем, теперь целенаправленно может быть получен результат, заключающийся в том, что определенные объемные фракции в переходной зоне от зеленого оттека к белому оттеку, в частности, будут проходить в этот второй кольцевой канал 35 и будут разделяться.

Таким образом, становится возможным подавать эти объемные фракции, собранные в этом втором кольцевом канале 35, через дополнительное выпускное отверстие 43 и соответствующий трубопровод 54 в приемный контейнер 63. В дополнение к этому, здесь предусмотрен третий запорный узел 73.

И в данном случае детектор 80 может быть размещен в стенке 11 над выпускным отверстием 42 или в соответствующем соединительном трубопроводе 52/53 сразу же после точки прикрепления к выпускному отверстию 42. И вновь управляющее устройство 81 принимает на себя задачу управления запорными узлами 71, 72 и 73 в зависимости от величин, замеренных детектором 80. Для лучшего восприятия изменений остальных конструкций из вариантов осуществления с фиг. 1, 2, 4 и 5 детектор 80 и управляющее устройство 81 в данном случае не отображены.

Самую нижнюю область барабана 20 центрифуги в еще одном варианте осуществления, приведенном в качестве примера, можно увидеть на Фиг. 7. Кожух 10 центрифуги охватывает барабан 20 центрифуги. Предусмотрена стенка 11 кожуха 10 центрифуги, о которую ударяются массы сиропа, подвергающиеся центрифугированию в барабане 20 центрифуги. Они текут книзу вдоль стенки 11. Здесь мы имеем дело прежде всего с зеленым оттеком 25.

При перемещении книзу по стенке 11 зеленый оттек 25 проходит мимо детектора 80. Этот детектор 80 в результате замеряет какую-то физическую величину, которая отображает цвет или освещенность или, например, электрическую проводимость протекающего сиропа. Он передает эти замеренные значения на (не изображенное) управляющее устройство 81.

Этот зеленый оттек 25 теперь доходит до запорного узла 71. В изображенном варианте осуществления это запорное устройство 71 представляет собой поднимаемый и опускаемый закрывающий элемент, который уже находится в закрытом положении на фиг. 7. Это означает, что плоская конусообразная герметизирующая поверхность этого закрывающего элемента запорного узла 71 опирается на стационарный ответный элемент конуса.

Так как в результате указанный запорный узел 71 находится в закрытом положении, зеленый оттек 25 затекает в первый приемный контейнер 61 через изображенную наклонную часть. Здесь этот приемный контейнер 61 образует кольцевую камеру, которая устроена вокруг кожуха 10 центрифуги в виде кольца ниже барабана 20 центрифуги.

Это не изображенное управляющее устройство 81 управляет подъемом и опусканием запорного узла 71 в зависимости от величин, замеряемых детектором 80. Если теперь, вместо зеленого оттека 25 мимо детектора 80 будет протекать белый оттек, тогда заслонка запорного узла 71 поднимется. В результате плоский конус на нижней поверхности названного элемента типа крышки отделится от своего перекрывающего конуса и освободит вход во второй приемный контейнер 62. В данном случае это сходно с кольцевой камерой, которая располагается вокруг кожуха 10 центрифуги вне первой кольцевой камеры первого приемного контейнера 61.

Кроме того, указаны другие элементы, которые реализуют эти процессы подъема и опускания запорного узла 71, способного подниматься и опускаться, и которые таким образом управляются от устройства управления 81.

После обнаружения детектором 80 смены зеленого оттека 25 на белый оттек 26 становится возможным и в данном варианте осуществления проводить точное управление временной точки, в которой происходит приведение в действие первого запорного узла 71, и выполнять это соответствующим образом.

Согласно варианту осуществления с фиг. 7, кольцевые камеры, изображенные только в виде поперечного сечения, составляют часть приемных контейнеров 61, 62. В своей основе эти иллюстрируемые кольцевые камеры служат для первоначального разделения процесса приема и затем для направления далее указанных зеленого оттека 25 и белого оттека 26. Приемные контейнеры 61, 62 или области большего объема этих приемных контейнеров могут быть выполнены ниже изображенной области и/или также за пределами кожуха 10 центрифуги.

Таким образом, выражение "приемные контейнеры 61, 62" следует понимать как обозначающее те элементы контейнеров, которые предусмотрены повсюду для раздельного приема сиропа, выдавливаемого из барабана 20 центрифуги, в соответствии с зеленым оттеком 25 и белым оттеком 26.

В одном из вариантов настоящего изобретения приемные контейнеры 61, 62 выполнены в виде двух концентрических кольцевых камер, которые окружены кожухом 10 центрифуги. Кольцевые камеры расположены после периферийного канала 30 в направлении выпуска из него материала. Кольцевые камеры имеют возможность последовательного соединения с выходом кольцевого канала 30 с помощью управляемых клапанных или запорных узлов (71, 72) и предназначены соответственно для раздельного приема зеленого оттека и белого оттека.

В еще одном варианте выполнения изобретения в основании 12 выполнено множество первых выпускных отверстий 41, и в кольцевом канале 30 выполнено множество вторых выпускных отверстий 42. При этом первые выпускные отверстия 41 в основании 12 снабжены соединительными трубопроводами таким образом, чтобы все первые выпускные отверстия 41 вместе вели к одному собирающему трубопроводу, а вторые выпускные отверстия 42 кольцевого канала 30 снабжены соединительными трубопроводами таким образом, чтобы все вторые выпускные отверстия 42 вместе вели к другому собирающему трубопроводу. В предпочтительном варианте первые выпускные отверстия 41 в основании 12 и/или вторые выпускные отверстия 42 в кольцевом канале 30 взаимно размещены с равными интервалами по всей периферии кожуха 10 центрифуги, а наклоны основания 12 кожуха 10 и/или основания 32 кольцевого канала 30 выбраны таким образом, чтобы первые и вторые выпускные отверстия 41 и 42 были расположены в соответствующих самых нижних точках основания 12 кожуха и кольцевого канала 30.

Список цифровых обозначений

10 кожух центрифуги

11 стенка кожуха центрифуги

12 основание кожуха центрифуги

13 собирающий желоб у основания кожуха центрифуги

20 барабан центрифуги

21 ось центрифуги

25 зеленый оттек

26 белый оттек

30 кольцевой канал

31 стенка кольцевого канала

32 основание кольцевого канала

35 второй кольцевой канал

36 стенка второго кольцевого канала

41 выпускное отверстие в основании

42 выпускное отверстие в кольцевом канале

43 выпускное отверстие во втором кольцевом канале

51 соединительный трубопровод от основания

52 соединительный трубопровод от кольцевого канала

53 соединительный трубопровод в форме накоротко соединяющего трубопровода-перемычки

54 соединительный трубопровод от второго кольцевого канала

61 первый приемный контейнер

62 второй приемный контейнер

63 третий приемный контейнер

71 первый запорный узел

72 второй запорный узел

73 третий запорный узел

80 детектор

81 управляющее устройство

Изобретение относится к оборудованию для отделения твердых частиц от жидкости, в частности к центрифугам периодического действия для отделения кристаллического сахара от суспензий кристаллического сахара. Устройство для отделения сиропа от сахарного утфеля, содержащее центрифугу периодического действия, содержит кожух центрифуги, имеющий стенку и основание (12), а также цилиндрический барабан, размещенный в кожухе. В кожухе центрифуги предусмотрены выпускные отверстия (41, 42). Первый приемный контейнер (61) для сиропа, выходящего из выпускных отверстий, служит, в частности, для приема зеленого оттека. Второй приемный контейнер (62) для сиропа, выходящего из выпускного отверстия (42), служит, в частности, для приема белого оттека. Управляющее устройство (81) и клапанные или запорные узлы (71, 72), которые управляются управляющим устройством (81), расположены на выпускных отверстиях (41, 42) или в них, или в соединительных трубопроводах (51, 52), ведущих от выпускного отверстия (42) к приемным контейнерам (61, 62), для целей разделения зеленого оттека и белого оттека. Предусмотрен по крайней мере один детектор (80) в канале перемещения сиропа между точкой падения сиропа на стенку кожуха центрифуги и управляемыми клапанными или запорными узлами (71, 72). Детектор (80) имеет измерительное устройство для измерения физической величины, которая отображает разницу между зеленым и белым оттеками. Способ отделения сиропа от утфеля сахарного производства с помощью предлагаемого устройства характеризуется тем, что измеряют физическую величину, отображающую разницу между зеленым оттеком и белым оттеком, на пути перемещения сиропа между точкой падения сиропа на стенку кожуха центрифуги и управляемыми клапанными или запорными узлами (71 и 72). При этом управляют каждым клапанным или запорным узлом (71, 72) в зависимости от измеренных значений этой физической величины таким образом, чтобы компоненты сиропа, детектируемые в качестве зеленого оттека или белого оттека, текли к приемным контейнерам (61 и 62), предназначенным для их приема. Технический результат: обеспечение надежного разделения. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для отделения сиропа от сахарного утфеля с центрифугой периодического действия, содержащее кожух центрифуги, имеющий стенку, основание и выпускные отверстия, размещенный в кожухе цилиндрический барабан, первый приемный контейнер для сиропа, выходящего из выпускных отверстий, в частности, для приема зеленого оттека, второй приемный контейнер для сиропа, выходящего из выпускных отверстий, в частности, для приема белого оттека, управляющее устройство и клапанные или запорные узлы, которые управляются управляющим устройством и расположены на выпускных отверстиях или внутри них, или в соединительных трубопроводах, ведущих от выпускных отверстий к приемным контейнерам, для разделения зеленого оттека и белого оттека,
отличающееся тем, что
снабжено по крайней мере одним детектором на пути перемещения сиропа между точкой падения сиропа на стенку кожуха центрифуги и управляемыми клапанными или запорными узлами,
при этом детектор имеет измерительное устройство для измерения физической величины, отображающей разницу между зеленым оттеком и белым оттеком, и управляющее устройство выполнено с возможностью управления клапанными или запорными узлами в зависимости от замеренных значений физической величины, передаваемой детектором.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что
измерительное устройство представляет собой измерительное устройство для измерения физической величины, выбранной из ряда: яркость света, цвет, изменение яркости света во времени, проводимость и/или изменение проводимости во времени.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что
управляющее устройство выполнено с возможностью переключения управляемого клапанного или запорного узла, если замеренное значение физической величины, передаваемое детектором, упадет ниже порога, который находится в пределах от 60 до 85% от максимального замеренного значения физической величины, которая была предварительно измерена при той же самой загрузке устройства.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что
в кожухе центрифуги ниже указанного барабана и выше основания или на нем выполнен периферийный кольцевой канал.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что
в качестве приемных контейнеров содержит две концентрические кольцевые камеры, которые окружены кожухом центрифуги и выполнены после периферийного кольцевого канала в направлении выпуска из него материалов, при этом кольцевые камеры имеют возможность последовательного соединения с выходом кольцевого канала с помощью управляемых клапанных или запорных узлов и которые предназначены соответственно для раздельного приема зеленого оттека и белого оттека.

6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что
первое выпускное отверстие выполнено в основании кожуха, и к нему присоединен первый соединительный трубопровод для первого приемного контейнера,
второе выпускное отверстие выполнено в кольцевом канале, и к нему присоединен второй соединительный трубопровод для второго приемного контейнера, а
на втором соединительном трубопроводе размещен запорный узел с возможностью открытия в зависимости от момента времени, в который сироп, поступающий на внутреннюю поверхность стенки кожуха центрифуги из барабана, меняется с зеленого оттека на белый оттек.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что
кольцевой канал имеет кольцевое основание, которое имеет наклон свыше 2° и менее 30°, предпочтительно более чем 5° и менее чем 10°.

8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что
кольцевой канал имеет кольцевую стенку, имеющую верхнюю кромку, высота которой выбрана из условия, чтобы максимальный объем, способный размещаться в кольцевом канале, составляет менее 50% и в частности менее 15% от полного объема вытекающего сиропа, имеющего место в ходе рабочего цикла барабана центрифуги, работающего в периодическом режиме.

9. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что
кольцевой канал снабжен нагревательными элементами, которые предпочтительно размещены в стенке кольцевого канала, выполненного с двойной стенкой, и/или в основании кольцевого канала, выполненного с двойным основанием.

10. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что
в основании выполнено множество первых выпускных отверстий, и в кольцевом канале выполнено множество вторых выпускных отверстий, при этом первые выпускные отверстия в основании снабжены соединительными трубопроводами таким образом, чтобы все первые выпускные отверстия вместе вели к одному собирающему трубопроводу, и при этом вторые выпускные отверстия кольцевого канала снабжены соединительными трубопроводами таким образом, чтобы все вторые выпускные отверстия вместе вели к другому собирающему трубопроводу.

11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что
первые выпускные отверстия в основании и/или вторые выпускные отверстия в кольцевом канале взаимно размещены с равными интервалами по всей периферии кожуха центрифуги, а наклоны основания кожуха и/или основания кольцевого канала выбраны таким образом, чтобы первые и вторые выпускные отверстия были расположены в соответствующих самых нижних точках основания кожуха и кольцевого канала.

12. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что
снабжено третьим соединительным трубопроводом, имеющим второй запорный узел и ответвляющимся от второго соединительного трубопровода, ведущего от второго выпускного отверстия в кольцевом канале ко второму приемному контейнеру и ведет к первому соединительному трубопроводу над первым приемным контейнером, при этом второй запорный узел установлен с возможностью открывания на предварительно заданный интервал времени раньше открывания первого запорного узла на втором соединительном трубопроводе и с возможностью закрывания раньше открывания первого запорного узла.

13. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что
снабжено одним или несколькими дополнительными кольцевыми каналами, имеющими соответствующие выпускные отверстия, соответствующими соединительными трубопроводами и приемными контейнерами, а также запорными узлами, которые расположены выше или ниже первого кольцевого канала на внутренней стенке кожуха центрифуги.

14. Способ отделения сиропа от утфеля сахарного производства с использованием устройства по любому из пп. 1-13,
характеризующийся тем, что
измеряют физическую величину, отображающую разницу между зеленым оттеком и белым оттеком, на пути перемещения сиропа между точкой падения сиропа на стенку кожуха центрифуги и управляемыми клапанными или запорными узлами, при этом управляют каждым клапанным или запорным узлом в зависимости от измеренных значений этой физической величины таким образом, чтобы компоненты сиропа, детектируемые в качестве зеленого оттека или белого оттека, текли к приемным контейнерам, предназначенным для их приема.

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что
при использовании устройства по любому из пп. 6-13,
во время процесса центрифугирования указанный зеленый оттек вначале собирают в кольцевом канале,
после заполнения кольцевого канала зеленым оттеком избыточному зеленому оттеку дают перетечь через верхнюю кромку стенки кольцевого канала и попасть на основание кожуха центрифуги,
а после изменения зеленого оттека из барабана центрифуги на белый оттек первый запорный узел во втором соединительном трубопроводе открывают, и содержимое кольцевого канала течет во второй приемный контейнер таким образом, что кольцевой канал опорожняется, при этом белый оттек собирают в кольцевом канале и аналогичным образом подают во второй приемный контейнер, а зеленый оттек с основания кожуха подают в первый приемный контейнер.

16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что
при использовании устройства по п. 12 или 13,
во время процесса центрифугирования зеленый оттек вначале собирают в кольцевом канале, а после заполнения кольцевого канала зеленым оттеком избыточному зеленому оттеку дают перетечь через верхнюю кромку стенки кольцевого канала и попасть на основание кожуха центрифуги,
при этом после изменения зеленого оттека из барабана центрифуги на белый оттек второй запорный узел в третьем соединительном трубопроводе вначале открывают, и содержимое кольцевого канала течет через третий соединительный трубопровод в первый соединительный трубопровод и оттуда - в первый приемный контейнер,
затем второй запорный узел в третьем соединительном трубопроводе закрывают, а первый запорный узел во втором соединительном трубопроводе открывают, и белый оттек из кольцевого канала подают во второй приемный контейнер, а зеленый оттек с основания кожуха подают в первый приемный контейнер.