AT217972B - Verfahren und Vorrichtung zum Windsichten körnigen Gutes - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zum Windsichten körnigen Gutes 
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Windsichten körnigen Gutes. 



  In der österr. Patentschrift Nr. 202087 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Scheiden körnigen Gutes in zwei oder mehr Endfraktionen in einem aufsteigenden Flüssigkeitsstrom mit Hilfe der Schwerkraft beschrieben, wobei nach den Endfallgeschwindigkeiten der einzelnen Körner getrennt wird.

   Das Charakteristikum des Verfahrens besteht   darin, dass   in aufeinanderfolgenden, im wesentlichen laminaren Strömungscharakter aufweisenden, als Scheideströme gesonderter Trennstufen wirksamen Strömungsabschnitten ein und derselben Strömung absinkende Kornfraktionen aufgefangen werden, die in zumindest einem dieser Strömungsabschnitte abgesunkene Kornfraktion nur unter dem Einfluss der Schwerkraft in einen in Strömungsrichtung vorhergehenden Strömungsabschnitt rückgeführt wird, das von der Strömung mitgeführte Korngut als eine Endfraktion abgezogen wird und die nicht rückgeführten Kornfraktionen als abgesunkene Endfraktion entnommen werden. 



   Es hat sich nun herausgestellt, dass die Anwendbarkeit dieses Verfahrens keineswegs auf eine Trennung von Kornfraktionen auf nassem Wege beschränkt ist, sondern erfindungsgemäss als strömendes Medium ein Gas, insbesondere Luft, herangezogen werden und das Verfahren hiedurch zum Windsichten eingerichtet werden kann. Der Bereich der Korndurchmesser, bei denen getrennt wird, wird auf diese Weise gegen kleinere Durchmesser erweitert.

   Insbesondere kann der aufsteigende Gas- oder Luftstrom zumindest einmal abgelenkt und die in dem als Scheidestrom wirksamen und eine Trennstufe bildenden, an die Ablenkstelle in Strömungsrichtung unmittelbar anschliessenden Strömungsabschnitt absinkende Fraktion durch die Schwerkraft in einen parallel zu dem vor der Ablenkstelle liegenden, als Scheidestrom wirksamen, eine andere Trennstufe bildenden Strömungsabschnitt geschalteten Nebenkanal gelenkt, dadurch dieser Trennstufe entzogen und in einer vorhergehenden in den Trennvorgang rückgeführt werden. Es ist auch beim Windsichten von Vorteil, rückgeführte Kornfraktionen an der Stelle, an welcher sie in die Strömung wieder eingetragen werden. über den Querschnitt der Strömung im wesentlichen gleichmässig zu verteilen.

   Der Transport von Korngut entlang von Wänden, an denen es sich abgesetzt hat, kann verbessert oder gefördert werden, wenn solchen Wänden eine Schwingung aufgeprägt wird. 



   Eine zur Durchführung solcher Windsichtverfahren geeignete Vorrichtung enthält einen mit einem Einlauf zur Einführung von Rohgut versehenen, schräg oder vertikal verlaufenden Strömungskanal, der in zwei oder mehr als Trennstufen ausgebildete, Auffangflächen für absinkende Kornbestandteile aufweisende Abschnitte unterteilt ist und dessen oberes Ende als Auslauf einer von der Strömung mitgeführten Endfraktion ausgebildet ist, wobei zumindest von eine m dieser Abschnitte ein in einen tiefer gelegenen Abschnitt einmündender Nebenkanal abzweigt und der Strömungskanal mit einem oder mehreren Auslässen für abgesunkene Endfraktionen ausgestattet ist.

   Der aufsteigende Strömungskanal solcher Vorrichtungen kann aus einem Abschnitt bestehen, der mit dem Einlauf versehen ist und an den sich sowohl an einem als auch am andern Ende eine Kette von Trennstufen anschliesst, von denen jede einen Abschnitt des Kanals bildet. Das obere Ende des letzten Abschnittes der oberen Trennstufenkette ist dann als Auslauf für die feine Endfraktion ausgestaltet, der erste Abschnitt der unteren Trennstufenkette mit einem Zulauf zur Zuführung des strömenden Mediums und mit dem Auslauf für eine abgesetzte Endfraktion versehen. 



  Der Rückführung von in einer oder in mehreren der als Trennstufen wirkenden Abschnitte des Kanals abgesetzten Kornfraktion bzw. -fraktionen dient ein Nebenkanal oder dienen Nebenkanäle, die in Nähe der Verbindungsstelle zweier Kanalabschnitte abgezweigt und wenigstens zu dem vorangehenden dieser Abschnitte parallelgeschaltet sind und jedenfalls näher dem Zulauf in den Strömungskanal wieder einmiln- 

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 den. An den mit dem Einlauf versehenen Abschnitt ist entweder je eine einzelne Trennstufe oder eine aus mehreren Trennstufen bestehende Trennstufenkette angeschlossen. 



   Die Achsen zweier aneinanderschliessender Abschnitte des Strömungskanals können gegeneinander versetzt sein oder miteinander einen spitzen, rechten oder stumpfen Winkel einschliessen. Insbesondere können Abschnitte zickzackförmig angeordnet sein. Es kann sich als zweckmässig erweisen, einen Nebenkanal in den Hohlraum des Strömungskanals zu verlegen, wobei in vorteilhafter Weise die Begrenzungswand des Strömungskanals gleichzeitig zur teilweisen Abgrenzung des Nebenkanals herangezogen sein kann. Zur Steigerung der Mengenleistung können mehrere Strömungskanäle parallelgeschaltet sein, wobei sich die Möglichkeit ergibt, zum Teil gemeinsame Begrenzungswände vorzusehen. 



   Die einzelnen Abschnitte eines erfindungsgemäss zu einem Windsichter ausgestalteten Strömungskanals brauchen nicht durchwegs gleiche Länge und/oder gleichen Querschnitt aufzuweisen. 



   Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung näher beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigt Fig. 1 in schematisierter Darstellung die Vorrichtung im Schnitt und Fig. 2 das zugehörige Schaltschema. 



   Die in Fig. 1 veranschaulichte Vorrichtung zum Windsichten weist fünfzehn Trennstufen auf und ist zur Trennung aufgegebenen Korngutes R in zwei Endfraktionen   F 1 und F2   eingerichtet. Zwei mit   entspre-   chenden Abrundungen zickzackförmig verlaufende Wände 1 und 2 grenzen im Verein mit zwei Seitenwänden 3 einen aufsteigenden Strömungskanal von rechteckigem oder quadratischem Querschnitt ab, dessen Abschnitte A, B, C, D, E, F, G, H, J, K, L, M, N, 0, P als Trennstufen wirksam werden. Innerhalb dieses Strömungskanals sind Trennwände 4 angeordnet, mit deren Hilfe in Nähe der Übergangsstellen je zweier Abschnitte, z. B. B,   C, C.   D, je ein über eine gewisse Länge der Abschnitte C bzw.

   D erstreckter, einerseits von einer der Trennwände, anderseits von den Wänden 3 und 1 bzw. 2 begrenzter Nebenkanal abgezweigt ist. An einem der Abschnitte, K, ist in Nähe der Übergangsstelle zu dem Abschnitt J ein Einlauf angeordnet. Dieser besteht aus einem schräg verlaufenden, mit dem Strömungskanal verbundenen Einlaufrohr 5, dessen anderes Ende an eine Öffnung im kegelförmig gestalteten Boden eines Einlaufgefässes 6 angesetzt ist. Am Deckel des Gefässes ist ein Zuführungsrohr 7 angeordnet, das zum Zuführen des zu sichtenden Korngutes von einem nicht dargestellten Transportmechanismus,   z. B.   einer Schnecke, dient. 



  Unterhalb der Auslauföffnung des Gefässes 6 bzw. an der Einmündungsstelle des Zulaufrohres 5 in den Strömungskanal ist je eine antreibbare Transportwalze 8 bzw. 9 drehbar gelagert. Beide Walzen sind mit zellenförmigen Längsausnehmungen oder einer Längskannelierung versehen. Der unterste Abschnitt, A, ist an ein Gefäss 10 angeschlossen. An dem sich nach unten verjüngenden Boden des Gefässes ist eine Transportvorrichtung, z. B. eine Schnecke 11, zum Austragen der abgesunkenen Endfraktion F2 angesetzt, die gleichzeitig für den erforderlichen winddichten Abschluss sorgt. Zur Erzeugung des erforderlichen Windes dient ein Gebläse 12, dessen Anschlussstutzen seitlich an das Gefäss 10 angesetzt ist. Eine an der Anschlussstelle vorgesehene, auswechselbare Düse 13 gestattet eine einstellbare Drosselung des Gas- oder Luftstromes.

   Um das Auftreten von zu grossen Drücken zu verhindern, ist auf den Gebläsestutzen ein einstellbares Überdruckventil 14 aufgesetzt. Das obere Ende des letzten Abschnittes, P, ist an einen Zyklon 15 angeschlossen, der die Abscheidung der mitgeführten Endfraktion F   1 von   dem sie tragenden Luft- oder Gasstrom bewirkt. Der Auslauf des Zyklons kann über eine Leitung 16 mit dem Gebläseeinlauf verbunden sein. 



   Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist die folgende :
Das in zwei Endfraktionen zu trennende Korngut wird über das Zuführungsrohr 7 in das Einlaufgefäss 6 zugeführt und erfüllt dieses bis zu einem gewissen Niveau. Die Walze 8 bildet einen Abschluss des Be-   halters, der   keineswegs völlig dicht zu sein braucht. Sie nimmt, wenn sie in Drehung versetzt wird, das in ihre Kannelierung eingetretene Korngut mit. Diese Rohgutmengen werden in das geneigte Einlaufrohr 5 entleert und gleiten verteilt an dessen schräger Sohle nach unten. Das Ende der Sohle ist vorgezogen und liegt über der zweiten angetriebenen Transportwalze 9, von deren Kanuelierungen es aufgefangen und mitgenommen wird und in den Strömungskanal fällt. Dabei wird es von dem Windstrom W erfasst, den das Gebläse 12 liefert und der den Strömungskanal von unten nach oben durchströmt.

   Das im Einlaufgefäss 6 aufgeschichtete Rohgut im Verein mit der dem Zuführungsrohr vorgelagerten Transporteinrichtung, z. B. einer Schnecke, sichert dabei einen in ausreichendem Masse dichten Verschluss, der ein Entweichen von Gas oder Luft aus dem Strömungskanal durch die Einlaufeinrichtung verhindert. Innerhalb des Windstromes vollzieht sich nun eine Trennung der einzelnen Kornbestandteile des eingetragenen Gutes nach dem Prinzip der Gleichfälligkeit,   d. h.   eine Anzahl Körner sinkt auf die Wandung des Strömungskanals ab, ein anderer Teil wird von der Einlaufstelle weg von der Strömung mitgeführt.

   Aber auch aus dem mitgeführten Kornanteil setzen sich im weiteren Verlauf der Strömung noch Körner auf die in den einzel- 

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 nen Abschnitten jeweils untere der schräg verlaufenden Kanalwandungen 1 bzw. 2 ab und gleiten an dieser entlang nach unten, bis sie an der nächsten Umlenkstelle herunterfallen. Sie gelangen aber nicht an dieser Stelle neuerlich in den Windstrom, sondern werden von der in Nähe dieser Umlenkstelle beginnenden Trennwand aufgefangen, längs welcher sie weiter gleiten. Erst dort, wo die Trennwand endet und der mit ihrer Hilfe abgegrenzte Nebenkanal näher der Zuführungsstelle für den Wind wieder in den Strömungskanal einmündet, rieseln sie über die Kante der Wand und gelangen abermals in die Strömung, unter deren Einfluss eine abermalige Sichtung stattfindet.

   In ähnlicher Weise vollzieht sich eine mehrstufige Trennung in der dem Einlauf vorgelagerten Trennstufenkette. Das von den vorzugsweise ausgezackten Rändern der einzelnen Trennwände als dünner Schleier herabfallende Korngut fällt in der Einlaufzone jener Stufe in den Windstrom, die der Stufe vorangeht, in welcher dieses Korngut abgesunken ist. Die Führung der einzelnen Fraktionen ist in Fig. 2 veranschaulicht. Die Anordnung von Trennstufenketten zu beiden Seiten des Einlaufes. also stromaufwärts und stromabwärts, in Verbindung mit der Rückführung abgesunkener Kornfraktionen führt zu einer Verbesserung der Trennschärfe, die, wenigstens theoretisch, bei Anwendung zweier Ketten mit je unendlich vielen Trennstufen den Idealwert 1 erreicht.

   Die mitgeführte, aus der letzten Trennstufe mit dem Wind austretende Fraktion gelangt in den Zyklon 15, in welchem die Körner aus der Strömung ausgeschieden werden und als Endfraktion   F 1   anfallen. Die in der ersten Trennstufe, A, abgleitende Kornfraktion fällt in das Gefäss 10, aus dem sie mittels der Schnecke 11 als gröbere Endfraktion Fz ausgetragen wird. 



   Die Trennschärfe erfindungsgemässer   Vorrichtungenlässtsichsteigern, wenn   der   Sichtfluss,     d. i.   die strömende Gas- oder Luftmenge in   dm3jsec   dividiert durch die Horizontalprojektion der wirksamen Absetzfläche, in Strömungsrichtung abnehmend bemessen wird. Die Abschnitte, welche die einzelnen Trennstufen realisieren, haben bei gleicher Neigung in diesem Falle eine grössere Länge als der jeweils vorhergehende Abschnitt. Massgebend ist jedenfalls die Horizontalprojektion der   Absetzf1äçhe,   die vorzugsweise um 10% pro Stufe zunehmen kann.

   Eine solche Zunahme muss keineswegs von Stufe zu Stufe erfolgen, vielmehr kann der Sichtfluss auch im Bereiche zweier oder mehrerer Stufen einer Kette oder auch innerhalb einer, insbesondere der unteren, Trennstufenkette gleich gehalten sein. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren und die seiner Durchführung dienende Vorrichtung ist nicht an die Anwendung von fünfzehn Trennstufen bzw. Abschnitten gebunden, und wenn fünfzehn Stufen angewendet werden, so brauchen nicht neun unterhalb und fünf oberhalb des Einlaufabschnittes zu liegen. Es ist vielmehr von Fall zu Fall zu entscheiden, mit wieviel Trennstufen das Auslangen gefunden werden kann und in welchen Anzahlen diese Stufen vorteilhaft auf die obere bzw. untere Trennstufenkette aufzuteilen sind. 



   Wird nicht Luft sondern ein Gas als strömendes Medium verwendet, so kann es sich empfehlen, die aus dem Zyklon austretende Gasmenge dem Gebläseeinlauf zuzuführen. In diesem Falle brauchen nur die von Leckverlusten bedingten Gasmengen ersetzt zu werden. 



   Es versteht sich, dass erfindungsgemässe Vorrichtungen ohne Schwierigkeiten auch zur Gewinnung von mehr als zwei Endfraktionen eingerichtet werden können. In diesem Fall braucht nur z. B. in der unteren Trennstufenkette für eine der abgesetzten Fraktionen ein Auslass mit einer diesen abdichtenden Austragvorrichtung vorgesehen werden, der die Entnahme dieser Fraktion als Endfraktion gestattet. Die Mengenleistung kann gesteigert werden, wenn zwei oder mehr Strömungskanäle parallelgeschaltet und jedem derselben ein Einlauf zugeordnet ist. Solche Strömungskanäle können zum Teil gemeinsame Begrenzungswände aufweisen, beispielsweise kann die zickzackförmig abgebogene Wand 1 des einen Kanals die gleichgestaltete Wand 2 eines Parallelkanals bilden.

   Diese Massnahme gestattet die materialsparende Aufteilung eines Strömungsquerschnitts, dessen Grösse an der Entstehung des erwünschten Strömungscharakters zweifeln lässt, in mehrere kleinere Querschnitte. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren mit zumindest zwei Trennstufen zum Scheiden körnigen Gutes in zwei oder mehr Endfraktionen in einem aufsteigenden Strom mit Hilfe der Schwerkraft, bei welchem in aufeinanderfolgenden, im wesentlichen laminaren Strömungscharakter aufweisenden, als Scheideströme gesonderter Trennstufen wirksamen Strömungsabschnitten ein und derselben Strömung absinkende Kornfraktionen aufgefangen werden, die in zumindest einem dieser Strömungsabschnitte abgesunkene Kornfraktion nur unter dem Einfluss der Schwerkraft in einen in Strömungsrichtung vorhergehenden Strömungsabschnitt rückgeführt wird, das von der Strömung mitgeführte Korngut als eine Endfraktion abgezogen und die nicht rückge- <Desc/Clms Page number 4> führten Kornfraktionen als andere Endfraktionen entnommen werden, dadurch gekennzeichnet,

   dass als strömendes Medium ein Gas, insbesondere Luft, herangezogen und das Trennverfahren hiedurch zum Windsichten eingerichtet wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aufsteigende Gas- oder Luftstrom zumindest einmal abgelenkt und die in dem als Scheidestrom wirksamen und eine Trennstufe bildenden, an die Ablenkstelle in Strömungsrichtung unmittelbar anschliessenden Strömungsabschnitt absinkende Fraktion durch die Schwerkraft in einen parallel zu dem vor der Anlenkstelle liegenden, als Scheidestrom wirksamen, eine andere Trennstufe bildenden Strömungsabschnitt geschalteten Nebenkanal gelenkt, dadurch dieser Trennstufe entzogen und in einer vorhergehenden in den Trennvorgang rückgeführt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der rückgeführ- ten Fraktionen über den Querschnitt des Scheidestromes einer Trennstufe im wesentlichen gleichmässig verteilt eingetragen wird.

   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der spezifische Sichtfluss, d. i. die strömende Gasmenge in dm3/sec dividiert durch die Horizontalprojektion der wirksamen Absetzfläche, zumindest abschnittsweise in Strömungsrichtung abnehmend bemessen wird.

   5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzungswand EMI4.1 Fraktion führenden Strömungsabschnittes eine deren TransportSchwingbewegung aufgeprägt wird.

   6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen mit einem Einlauf zur Einführung von Rohgut versehenen, schräg oder vertikal verlaufenden Strömungskanal enthält, der in zwei oder mehr als Trennstufen ausgebildete, Auffangflä- chen für absinkende Kornbestandteile aufweisende Abschnitte unterteilt ist, das obere Ende des Strömungkanals an einen Abscheider zum Trennen des strömenden Mediums von der mitgeführten Endfraktion, z.

   B. einen Zyklon, angeschlossen und das untere Ende des Strömungskanals mit einem Gebläse od. dgl. zur Zufuhr des strömenden Mediums in Verbindung steht und einen Auslass zum Austragen der abgesunkenen Endfraktion aufweist, wobei zumindest von einem der Abschnitte des Strömungskanals ein in einen tiefer gelegenen Abschnitt einmündender Nebenkanal abgezweigt ist und gegebenenfalls weitere Auslässe für abgesunkene Endfraktionen vorgesehen sind.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen aufsteigenden, mit einem Einlauf versehenen, aus einer oberen und einer unteren an diesen anschliessenden, zumindest je einen eine Trennstufe bildenden Abschnitt aufweisenden Trennstufenkette bestehenden Strömungskanal, einen Auslauf für eine mitgeführte Endfraktion am Ende des letzten Abschnittes der oberen Trennstufenkette, einen Auslauf für eine abgesunkene Endfraktion und einen Zulauf für Gas oder Luft am Ende des letzten Abschnittes der unteren Trennstufenkette, sowie durch zumindest einen in Nähe der Übergangsstelle zweier Abschnitte abgezweigten, mindestens zu dem wirkungsgemäss vorangehenden dieser Abschnitte parallelgeschalteten und näher dem Zulauf für das Gas oder die Luft in den Strömungskanal wieder einmündenden Nebenkanal.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen zweier aneinander anschliessender Abschnitte des Strömungskanals zumindest im Übergangsbereich dieser Abschnitte einen spitzen, rechten oder stumpfen Winkel einschliessen.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet, durch eine zickzacttförmige Anordnung von Abschnitten des Strömungskanals.

   10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein in der Nähe der Übergangsstelle zweier Abschnitte abgezweigter Nebenkanal in den Hohlraum eines dieser einen Scheidestrom führenden Abschnitte des Strömungskanals verlegt ist.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungswand des Strömungskanals den Nebenkanal zumindest teilweise abgrenzt.

   12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, gekennzeichnet durch zumindest zwei parallelgeschaltete Strömungskanäle, welche wenigstens zum Teil gemeinsame Begrenzungswände aufweisen.

   13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungwand eines Nebenkanals, insbesondere die einen solchen gegen einen Scheidestrom abgrenzende Trennwand, im Bereich der Einmündung in den Strömungskanal durchbrochen oder ausgezackt ist.

   14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontalprojektionen der Abschnitte zumindest einer Trennstufenkette in Strömungsrichtung zunehmend bemessen sind.

   15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Begrenzung- <Desc/Clms Page number 5> wand zumindest eines Abschnittes der Strömungs- bzw. eines Nebenkanals, vorzugsweise jene, über welche die in diesem Kanal transportierte abgesunkene Fraktion hinweggleitet, mit einem Schwingungserzeuger in Verbindung steht.