Titel: Bemerkenswerte technische Neuerungen auf dem Gebiete der Zuckerindustrie usw.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1911, Band 326 (S. 122–125)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj326/ar326034

Bemerkenswerte technische Neuerungen auf dem Gebiete der Zuckerindustrie im 2. Halbjahr 1909 u. 1. Halbjahr 1910.

Von k. k. landw. techn. Konsulent A. Stift, Wien.

(Fortsetzung von S. 92 d. Bd.)

Der Verdampfapparat von Kestner, der ursprünglich für die chemische Großindustrie bestimmt war, hat auch in der Zuckerindustrie Eingang gefunden, und zwar mit einem solchen Resultat, daß innerhalb weniger Jahre eine große Anzahl von Apparaten in Rohzuckerfabriken und Raffinerien zur Aufstellung gelangt ist. Eine eingehende Beschreibung der letzten Konstruktion dieses Apparates gibt Nesměrák5). Das Heizsystem (Fig. 9) besteht aus einem zylindrischen Mantel A. Die in beiden Böden eingewalzten, je nach der Dichte des Saftes, 30–70 mm lichtweiten Rohre haben eine ungewöhnliche Länge zwischen den Böden von 7 m. Auf dieses Heizsystem A |123| ist der Verdampfraum C aufgesetzt, in welchem der Saft von dem Dampf mittels eines festen Schaufelrades D und des Rohrabscheiders E getrennt wird. Der Verdampfkörper A hat je nach Größe der Heizfläche einen Durchmesser, der bis 950 mm für eine Heizfläche von 150 qm gehen kann. Der Durchmesser des Dampfdomes beträgt 1500–2000 mm. Aus diesen Angaben ist zu entnehmen, daß der Apparat nur einen sehr kleinen Raum benötigt, so daß er an geeigneter Stelle in jeder Fabrik aufgestellt werden kann. Der Dilatationsring T regelt die verschiedenen Wärmeverlängerungen des Mantels A und der Rohre B. Der Saft fließt von unten durch den Stutzen H in den Körper, verteilt sich gleichmäßig in alle Rohre, steigt in diesen unter gleichzeitiger Erwärmung bis zur Siedetemperatur, wodurch sich in den Rohren an der Stelle a Dampfblasen bilden, zwischen denen ebenso wie an den Innenwänden der Rohre sich Saft ansetzt.

Textabbildung Bd. 326, S. 123

Durch Verdampfung dieses Saftes in den Rohren vergrößern sich die Blasen, bis sie endlich an der Stelle b platzen und der Dampf, je höher mit einer um so größeren Geschwindigkeit, aufwärtsströmt und an den an den Rohrwänden haftenden Saft anprallt, wodurch der Saft ebenfalls, allerdings mit einer weitgeringeren Geschwindigkeit als der Dampf, hinauf befördert wird und schließlich aus den Rohren ausfließt. Von der Stelle b an sind Saft und Dampf in den Rohren voneinander getrennt, und der Saft ist nicht in feinen Tröpfchen im Dampf verteilt, sondern bedeckt die Rohrwände in dünner Schicht, wodurch eine schnelle Verdampfung hervorgerufen wird. Der Saft durchströmt das 7 m lange Rohr in zwei bis drei Minuten, während der Dampf eine Geschwindigkeit von 20 m i. d. Sekunde aufweist. Beim Verlassen der Rohre durchströmt der Dampf den zentrifugalen Saftabscheider D, der aus einer vollen Ringscheibe m besteht, an deren Umfang im kleinen Radius gebogene Schaufeln, ähnlich wie die Radial-Turbinen, dicht angeordnet sind. Das Gemisch von Dampf und mitgerissenem Saft durchströmt die Krümmungen zwischen den Schaufeln, die schwereren Saftteilchen werden durch die Zentrifugalkraft an die Domwand C geschleudert und der eingedickte Saft verläßt den Körper) durch den Bodenstutzen P. Der Saftdampf durchströmt noch einen Rohrabscheider, so daß er keine Spur von Zucker enthält. Da jedes Saftteilchen den Apparat in zwei bis drei Minuten zu verlassen gezwungen ist, so ist dadurch die Möglichkeit gegeben, den Saft auch bei einer ziemlich hohen Temperatur (128° C) zu verdampfen, ohne daß seine chemische Zusammensetzung und seine Farbe eine Veränderung erleiden würden. Die Leistungsfähigkeit des Verdampfapparates Kestner ist gegenüber derjenigen der gewöhnlichen liegenden und stehenden Verdampfapparate eine außerordentlich hohe, da erfahrungsgemäß mit direktem Dampf von 135° C bis 80 kg Wasser für 1 qm Heizfläche i. d. Stunde bei einer Temperatur des siedenden Saftes von 128° C verdampft werden. Was den Anschluß des Apparates an eine bereits bestehende Verdampfstation betrifft, so kann hiermit ein zweifaches Ziel verfolgt werden: 1. Entweder handelt es sich um eine Vergrößerung der Verdampffläche der einzelnen Körper und somit der Leistungsfähigkeit der ganzen Verdampfstation unter Beibehaltung des bisherigen Drei- oder Vierkörperapparates, also ohne Rücksicht auf die Dampfersparnis, oder 2. handelt es sich um Aufstellung eines Kestner-Apparates vor die bestehende Verdampfstation, die mit jenem direkten Dampf geheizt wird, den man in der Fabrik entweder zu verschiedenen Anwärmungen oder zum Kochen oder Verdampfen im ersten Körper und bei den Zirkulatoren zu verwenden pflegt. Der erste Zweck kann mit dem Kestner-Apparat um so leichter erreicht werden, als dieser Körper im Grunde die Form einer langen Röhre von kleinem Durchmesser hat, so daß für dessen Aufstellung ohne Schwierigkeiten ein geeigneter Platz neben der bestehenden Verdampfstation gefunden werden kann. In dem in Fig. 10 gegebenen Beispiel wirkt der Kestner-Apparat E tatsächlich als Verdampfapparat, da die Saftzugabe derart geregelt wird, daß die Rohre nur bis zur Höhe a gefüllt werden, während die erübrigende Fläche verdampft. Durch das Rohr C wird ein Gemisch von Saft und Dampf mit großer Geschwindigkeit in tangentialer Richtung in den stehenden Körper A geführt, wo der Saft vom Dampf durch Zentrifugalkraft am Mantel des Körpers A getrennt wird. In ähnlicher Weise kann die Verdampffläche des liegenden Körpers vergrößert werden. Soll die Leistungsfähigkeit der Verdampfstation erhöht und eine Dampfersparnis erzielt werden, so werden ein oder zwei Kestner Apparate vor die bestehende Verdampfstation, die bisher mit einem Drei- oder Vierkörperapparat gearbeitet hat, gestellt, und es wird der erste Kestner-Apparat mit direktem Dampf geheizt, womit bisher an verschiedenen Stationen angewärmt und verdampft worden ist. In den meisten Fällen wird es möglich sein, diese Stationen dann ohne jede Aenderung mit Brüdendampf bis 128° C aus dem Kestner-Apparat zu erwärmen. Falls direkter Dampf in nicht genügender Menge zur Verfügung steht, so wird es möglich sein, den Rückdampf einiger Maschinen auf 1,1 at, d. i. 128° C zu erhöhen und dann kann mit diesem Dampf ein Kestner-Apparat vor der bestehenden Verdampfstation geheizt werden, so daß die Temperatur seines Brüdendampfes 114° C beträgt. Wird der erste Kestner-Apparat mit direktem Dampf von 135° C geheizt, so pflegt sein Brüdendampf 128°C zu haben und mit diesem Dampf wird dann der zweite Kestner-Apparat geheizt; |124| der jetzt erzielte Brüdendampf hat eine Temperatur von 121° C und kann statt des reduzierten direkten Dampfes verwendet werden. Auf diese Weise verdampft 1 kg direkten, in den Kestner-Apparat eingeführten Dampfes 2 kg Dampf vor der bestehenden Verdampfstation, wodurch sich eine entsprechende Dampfersparnis ergibt, wie Nesměrák rechnerisch an einem bestimmten Beispiel nachweist. Nach der Mitteilung von Jancke6) ist beim Kestner-Apparat ein Schäumen und dadurch verursachtes Ueberreißen von Saftteilchen in die Heizkammern des nächsten Körpers nicht zu befürchten. Ein weiterer Vorteil ist der, daß Inkrustationen infolge der verhältnismäßig großen Geschwindigkeit des Saftes in den Heizrohren möglichst vermieden werden. Auf Heizfläche berechnet, kommen die Kestner-Apparate gegenüber den gewöhnlichen Apparaten wohl etwas teuerer, aber wenn die Leistungen beider gegenüber gestellt werden, sind doch die Kestner-Apparate billiger. Apparate von 125 qm Heizfläche kosten ungefähr 9000–9500 M. Bei gewöhnlichem System mit 200–225 qm Heizfläche muß man 10000 M rechnen.

Textabbildung Bd. 326, S. 124

Die vor ungefähr drei Jahren von der Société Westinghouse in Le Havre gebauten ersten rotierenden Luftpumpen, Patent Westinghouse-Leblanc7), verschafften sich durch ihre Vorteile gegenüber den Kolbenluftpumpen in der Verwendung als Trockenluftpumpen für Misch- und Oberflächenkondensation rasch Eingang in der Technik. Die Skodawerke-Aktiengesellschaft in Pilsen, die das Ausführungsrecht der Leblanc-Maschinen- und -Apparate für Oesterreich-Ungarn besitzt, beabsichtigt diese Maschinen auch auf anderen Gebieten, in erster Linie in der Zuckerfabrikation, einzuführen. Die entsprechenden Vorarbeiten wurden nach den Mitteilungen von Kothny8) in den ungarischen Zuckerfabriken Bück und Groß-Zinkendorf durchgeführt. So zufriedenstellend die Erfolge dieser Maschinen bei Dampfturbinen und Dampfmaschinen waren, so wenig befriedigend waren die ersten Resultate bei der Anwendung der Westinghouse-Leblanc-Luftpumpe in ihrer ursprünglichen Konstruktion bei einem Versuche in der Zuckerfabrik Groß-Zinkendorf, weshalb hier eine neue Luftpumpe, (Fig. 11) zur Aufstellung gelangte, die für eine Tourenzahl von 1450 in der Minute konstruiert war und durch einen Gleichstrommotor der Oesterreichischen Siemens-Schuckert-Werke (Type G. M. 262, 78 PS, 390 Touren) mittels Riemen angetrieben wurde. Diese Luftpumpe ist ähnlich dem Strahlenkondensator gebaut und besitzt einen Leitapparat l, ein Laufrad l1, einen Sammelkonus s und einen Auswurfkonus d. Das Injektionswasser tritt durch den Leitapparat l in das Laufrad ein, wird dort auf hohe Geschwindigkeit gebracht und in Form von Wasserstrahlen in den Sammelkonus s ausgeworfen. Dieses austretende Wasser nimmt die Luft und die unkondensierbaren Gase mit in den Auswurfkonus, aus dem die lebendige Kraft des Wassers Luft und Gase auf atmosphärischen Druck komprimiert und hinausbefördert. Das zum Betriebe der Luftpumpe dienende Wasser kann bei Hinzugabe einer geringen Menge von Zusatzwasser (ungefähr 2 v. H.) kontinuierlich verwendet werden. Die Anlage der Pumpe und des Motors ist aus Fig. 12 ersichtlich. Die Luftpumpe steht über einen schmiedeeisernen Reservoir von ungefähr 10 cbm Wasserinhalt, saugt das zum Betriebe notwendige Wasser bei s an und wirft es bei d aus. Bei l war die vorhandene Luftleitung der barometrischen Kondensation angeschloßen. Die den Betrieb führende Weiß-Schieberluftpumpe hat 750 mm Zylinderdurchmesser, 750 mm Hub, bei 60 bis 80 Touren in der Minute und wird direkt durch einen Dampfzylinder von 400 mm angetrieben.

Textabbildung Bd. 326, S. 124

Die Gesamtanordnung beider Pumpen ist aus dem Schema (Fig. 13) ersichtlich. Während des Betriebes konnten entweder die Schieberluftpumpe Weiß oder die durch den Gleichstrommotor angetriebene Westinghouse-Leblanc-Luftpumpe an die Kondensation angeschlossen werden. Es wurden zunächst Versuche mit letzterer Pumpe allein vorgenommen, um deren volumetrische Leistung zu bestimmen. Die in die Luftpumpe einströmende Luftmenge wurde durch geeichte Düsen gemessen. Die erzielten Resultate haben ergeben, daß die Luftpumpe bei geschlossenem |125| Schieber das theoretische Vakuum erzielte, welches dem von der Temperatur des Betriebswassers (15° C) abhängigen absoluten Druck entspricht. Bei einer Düse von 10 mm , die schon ganz bedeutende Luftmengen durchläßt, wurde noch ein Vakuum von 697 mm, d. i. 93,8 v. H., und bei einer 16 mm-Düse, durch die ungefähr die dreifache Luftmenge der 10 mm-Düse durchströmt, ein Vakuum von 578 mm erzielt. Diese Resultate ließen erwarten, daß beim Anschluß an die im normalen Betriebe stehenden Verdampfapparate und Vakuum gleichfalls gute Resultate erzielt werden müssen, was auch tatsächlich der Fall war.

Wie die erwähnten Versuche ergeben hatten, so wurde beim Anschluß an die im normalen Betriebe befindliche Kondensation ein Vakuum von 682 mm Quecksilbersäule erreicht, und es waren hierbei die folgenden Apparate an der Kondensation angeschlossen: 1. Der sechste Körper der Verdampfstation von 300 qm Heizfläche mit sämtlichen Ammoniakabsaugungen. 2. Zwei Sandvakuums mit stehendem Rohrsystem, je ungefähr 130 qm Heizfläche. 3. Ein Rohzuckervakuum mit liegendem Rohrsystem, ungefähr 100 qm Heizfläche. 4. Ein Nachprodukten Vakuum mit liegendem Rohrsystem, ungefähr 120 qm Heizfläche. Bei einer stündlichen Rübenverarbeitung von 350 q war die Brüdendampf menge der Verdampfstation ungefähr 2100 kg in der Stunde; die Dampf mengen der anderen Apparate konnten nur schätzungsweise bestimmt werden. Das Kühlwasser der Kondensation hatte 10–12° C, das Warmwasser 25–26° C. Der Kraftbedarf der Westinghouse-Leblanc-Luftpumpe stellt sich hierbei mit Berücksichtigung des Wirkungsgrades des Motors und der Riemenübertragung bei hohen Touren auf maximal 75 PS. Die Pumpe arbeitete während des Versuches bei ganz geöffnetem Wasserschieber mit vollem Wasserquantum. Durch Drosseln mit dem Wasserschieber kann der Kraftbedarf noch bedeutend verringert werden. Die Schieberluftpumpe ergab unter den gleichen Bedingungen ein Vakuum von 690–695 mm Quecksilbersäule. Die in den Fig. 14–17 dargestellten Diagramme dieser Pumpe, aus denen sich ein Kraftbedarf von 55–38 PSi des Dampfzylinders ergibt, wurden während des Betriebes abgenommen. Wenn man berücksichtigt, daß die Dampfmaschine der Schieberluftpumpe ungefähr 15 kg Dampf für die PSi benötigt, so ergibt sich bei dem oben angeführten Kraftbedarf eine Dampfmenge von ungefähr 830–880 kg für eine Stunde. Unter der Voraussetzung, daß, wie es in Groß-Zinkendorf der Fall ist, der elektrische Strom von einer Ventildampfmaschine mit niedrigem Dampf verbrauch (ungefähr 8,5 kg für 1 PSi) erzeugt wird, ergibt sich für die Westinghouse-Leblanc-Luftpumpe bei Berücksichtigung der verschiedenen Wirkungsgrade von Dampfmaschine, Generator und Motor ungefähr derselbe Dampfverbrauch von 850 kg wie bei der Weiß-Luftpumpe. Diese günstigen Resultate wurden noch dadurch bedeutend verbessert, daß die Ammoniakgase nicht mehr in den Kondensator geleitet, sondern aus dem fünften Körper der Verdampfstation von der Westinghouse-Leblanc-Luftpumpe in folgender Weise für sich abgesaugt wurden. Frühere Versuche hatten bereits ergeben, daß der aus dem Sammelkonus s der Luftpumpe (Fig. 11) mit hoher Geschwindigkeit in den Auswurfkonus d eintretende Wasserstrahl aus einem Raum, der unter äußerem Luftdruck oder unter Vakuum bis zu 450 mm Quecksilbersäule steht, noch bedeutende Luftmengen abzusaugen vermag, ohne daß dadurch der Kraftbedarf der Luftpumpe oder das beim Lufteintrittstutzen herrschende hohe Vakuum irgendwie beeinträchtigt würden. Hierdurch erfolgt naturgemäß eine weitere Vergrößerung der volumetrischen Leistung ohne Erhöhung des Kraftverbrauchs, so daß diese Eigenschaften der Westinghouse-Leblanc-Luftpumpe mit Erfolg zur separaten Absaugung der Ammoniakgase verwendet werden kann. Ein diesbezüglicher Versuch in Groß-Zinkendorf ergab auch tatsächlich, daß das Vakuum um 16 mm Quecksilbersäule stieg, während der Kraftbedarf der Luftpumpe durch geringes Abdrosseln des Betriebswassers auf 69 PS vermindert wurde. Weitere Verbesserungen werden eine noch größere Verminderung des Kraftbedarfs zur Folge haben.

Textabbildung Bd. 326, S. 125
Textabbildung Bd. 326, S. 125

(Schluß folgt.)

|122|

Zeitschrift für Zuckerindustrie in Böhmen, 1910, S. 257.

|124|

Die Deutsche Zuckerindustrie, 1910, S. 85.

|124|

S. D. p. J. 1910, Bd. 325, S. 101 u. 707.

|124|

Oesterreichisch-Ungarische Zeitschrift für Zuckerindustrie und Landwirtschaft, 1910, S. 291.

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