AT392223B

AT392223B - Magnetischer zyklon-scheider

Info

Publication number: AT392223B
Application number: AT218488A
Authority: AT
Inventors: Harald Dipl Ing Fillunger
Original assignee: Elin Union Ag
Priority date: 1988-09-06
Filing date: 1988-09-06
Publication date: 1991-02-25
Also published as: ATA218488A; WO1990002608A1

Description

AT 392 223 B

Die Erfindung betrifft einen magnetischen Zyklon-Scheider, bestehend aus einem rotationssymmetrischen Zyklongehäuse mit trichterförmigem Abscheideraum, einem von oben in das Zyklongehäuse hineinreichenden Tauchrohr, einem an die Unterseite des Abscheideraumes anschließenden und zu einem Staubsammelbehälter führenden Scheiderohr sowie einem im oberen Teü des Zyklongehäuses tangential angeordneten Einblasrohr, zur Trennung von Stäuben mit unterschiedlicher Suszeptibilität.

Seit langem sind sowohl Fliehkraft- als auch Magnetscheider bekannt, die beide auch als Zyklone bezeichnet werden.

Fliehkraftscheider werden hauptsächlich zur Entstaubung und Reinigung der Luft bei Feuerungen für feste Brennstoffe, aber auch zur Reinigung der Kühlluft für elektrische Maschinen verwendet. Wie schon aus der Benennung hervorgeht, beruht ihr Funktionsprinzip auf der Wirkung der Fliehkraft, welche auf die Staubteilchen einwirkt und ihr Ausscheiden aus dem zu reinigendem Luftstrom bewerkstelligt

Magnetscheider hingegen werden zur Trennung von Stäuben mit unterschiedlicher Suszeptibilität bzw. für die Trennung metallischer von nichtmetallischen Stäuben eingesetzt. Ihre Wirkungsweise ergibt sich aus der von elektromagnetischen Feldern auf das Trenngut ausgeübten Scheidekraft. Die heute industriell verwendeten Magnetscheider sind im allgemeinen gut geeignet, Materialien mit ferromagnetischen oder stark paramagnetischen Eigenschaften von anderen Materialien mit diamagnetischen oder schwach paramagnetischen Eigenschaften zu trennen. Eine Trennung von Materialien mit geringen Unterschieden in ihren paramagnetischen Eigenschaften gelingt nur in einigen für Laboratoriumszwecke geeigneten Magnetscheidern.

Sowohl die Fliehkraft- als auch die Magnetscheider haben in den letzten Jahren einen hohen Reifegrad erreicht. Es gibt jedoch nach wie vor kein System, mit dem es möglich ist, eine trockene Trennung von Stäuben mit einer kleineren Korngröße als 50 μ durchzuführen.

In der Publikation EP-A2 0 110 674 ist ein Separationsprozeß beschrieben, der nicht auf einer besonders ausgebildeten Strömungsform beruht, wie sie in den bekannten Zyklonen entsteht Der in dieser Publikation vorgeschlagene magnetische Scheideprozeß ist unabhängig von den in der beschriebenen Separationsanlage herrschenden Strömungsverhältnissen.

Der Nachteil dieses Separationsprozesses besteht darin, daß es damit nicht möglich ist, das Scheidegut im Trockenverfahren zu trennen. Soll das Scheidegut wiederverwertet werden, so ist ein hoher Energieaufwand zum Trocknen erforderlich.

Die GB-PS 2 148 746 befaßt sich mit einem Scheideprozeß, der auf der kombinierten Wirkung eines bekannten magnetischen Matrixscheiders mit einem bekannten elektrostatischen Filter beruht. Hervorgerufen wird dieser Scheideprozeß durch die besondere Anordnung der magnetischen Matrix in einem magnetischen und einem elektrischen Feld.

Auch dieses Verfahrens ist nachteilig, weil es nur für Naßtrennung anwendbar ist. Aus diesem Grund ist in jenen Fällen, in denen das Scheidegut wiederverwertet werden soll, ein hoher Energieaufwand nötig, um dieses getrennte Scheidegut zu trocknen.

In der DE-OS 33 04 863 wird ein Scheideprozeß beschrieben, bei dem das Scheidegut an einem Magneten vorbeigeführt wird. Dabei werden im Scheidegut befindliche, magnetische Verunreinigungen von dem Magneten angezogen und festgehalten.

Mit diesem Verfahren ist es nicht möglich, die Separationswirkung des Zyklons so zu beeinflussen, daß die magnetischen Teile des Scheidegutes nicht, die unmagnetischen Teile hingegen schon abgeschieden werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Zyklon zu schaffen, der Stäube unterschiedlicher Materialien und unterschiedlicher Suszeptibilität, deren Korngröße weniger als 50 μ beträgt, trennt

Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Diese ist dadurch gekennzeichnet, daß im Zyklongehäuse ein Trenngut einem mit einer supraleitenden Erregerwicklung erzeugten, stationären Magnetfeld und einer Luftrotation ausgesetzt ist. . Mit der Erfindung ist es möglich, eine Scheidung von Stäuben unterschiedlicher Materialien sowie unterschiedlicher Suszeptibilität und einer kleineren Korngröße als 50 μ mit großer Trennschärfe durchzuführen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Außenwand des in das Zyklongehäuse ragenden Teiles des Tauchrohres als magnetfelderzeugendes System ausgeführt. Dadurch wird die Scheidekraftwirkung auf die zu trennenden Teilchen vergrößert und eine Erhöhung der Trennschärfe bewirkt.

In einer Weiterführung der Erfindung sind im Einblasrohr gekrümmte, dralleizeugende Leitbleche angeordnet.

Dies ist vorteilhaft, weil dadurch alle eingeblasenen Stäubeteile schneller mit dem magnetfelderzeugenden System in Berührung kommen, woraus sich eine Erhöhung des Durchsatzes ergibt

An Hand eines Ausführungsbeispieles soll nun die Erfindung näher erläutert werden. In der Fig. ist ein rotationssymmetrischer magnetischer Zyklon-Scheider mit seiner Rotationsache (6) im Schnitt dargestellt Das Zyklongehäuse (1) ist in der Form eines flachen Kegelstumpfes ausgebildet, dessen Erzeugende vom Zyklonmantel (7) gebildet wird. An die Grundfläche des kegelstumpfförmigen Zyklongehäuses (1) schließt ein trichterförmiger Abscheideraum (9) an, von welchem ein Scheiderohr (3) zu einem in der Fig. nicht dargestellten Staubsammelbehälter führt. An der Übergangsstelle vom Abscheideraum (9) zum Scheiderohr (3) ist eine Zellenradschleuse zum Entnehmen von Material in einem kontinuierlichen Betrieb angeordnet. Ein Einblasrohr (4) ist tangential im oberen Teil des Zyklongehäuses (1) angeordnet. Ein Tauchrohr (2) führt, von oben außen kommend, durch den das Zyklongehäuse (1) abschließenden Zyklondeckel (8) weit in das Zyklongehäuse hinein. -2-

Claims

AT 392 223 B Eine Erregerwicklung (5) ist an der Außenseite des unteren Teiles des Tauchrohres (2) angebracht Im Prinzip wird mittels eines in der Fig. nicht dargestellten Gebläses das aus magnetisierbaren und nicht magnetisierbaren Teilchen bestehende Trenngut durch das Blasrohr (4) in das Zyklongehäuse (1) eingeblasen. Die Absetzung der magnetisierbaren Teilchen erfolgt in den Abscheideraum (9), während der Luftstrom, zusammen mit den magnetisierbaren Teilchen, durch das Tauchrohr (2) entweichen kann. Rotiert die durch das Blasrohr (4), zusammen mit dem Trenngut, in das Zyklongehäuse (1) eingeblasene Luft beispielsweise im Uhrzeigersinn, so wird dadurch die Zyklonrotation der magnetisierbaren Teilchen reduziert, wodurch sich auch der Einfluß der Fliehkraft auf diese Teilchen verringert. Gleichzeitig werden die magnetisierbaren Teilchen vom magnetfelderzeugenden System zentripetal angezogen und gelangen dadurch aus dem Luftströmungsbereich. Ein Absetzen der magnetisierbaren Teilchen im strömungsberuhigten Teil des Zyklongehäuses (1) ist damit nicht mehr möglich. Zu gleicher Zeit wird der Zyklonluftstrom durch die Verlustwärme des magnetfelderzeugenden Systems erwärmt, wodurch ein Trocknungseffekt des Trenngutes zustande kommt, der die Adhäsionskräfte der Teilchen aneinander reduziert Dieselbe Wirkung besteht selbstverständlich auch dann, wenn die durch das Blasrohr (4), zusammen mit dem Trenngut, in das Zyklongehäuse (1) eingeblasene Luft im Gegenuhrzeigersinn rotiert Das aus magnetisierbaren und nicht magnetisierbaren Teilchen bestehende Trenngut wird durch das Einblasrohr (4) in das Zyklongehäuse (1) eingeblasen. Dadurch kommen sowohl die magnetisierbaren als auch die nicht magnetisierbaren Teilchen mit dem magnetfelderzeugenden System im Zyklongehäuse (1) in Berührung. Das magnetfelderzeugende System wirkt nur auf die magnetisierbaren Teilchen derart, daß ihre Rotationsbewegung durch die Zyklonwirkung gegenüber der Rotationsbewegung der nicht magnetisierbaren Teilchen verlangsamt wird. Die Zyklonwirkung ist eine durch die Fliehkraft zustandegekommene Spiralbewegung entlang der Außenwand des Zyklonbehälters (1), welche bewirkt, daß die Luftströmung alle Teilchen des Trenngutes in strömungsarme Bereiche des Zyklongehäuses (1) entläßt und nicht durch die Öffnung des Tauchrohres (2), durch das die eingeblasene Luftmenge abgezogen wird, mitreißen kann. Durch entsprechende Anordnung der Erregerwicklung (5) ist die Außenwand des in das Zyklongehäuse ragenden Teiles des Tauchrohres (2) als magnetfelderzeugendes System derart ausgeführt, daß das Magnetfeld im Außenbereich des Tauchrohres (2) erzeugt wird und sich somit im Einblasbereich des Trenngutes befindet. Die magnetisierbaren Teilchen werden durch das Magnetfeld derart beeinflußt, daß die Zyklonwirkung nicht in gleicher Weise wie bei den nicht magnetisierbaren Teilchen zustande kommt. Die Fliehkraftwirkung auf die magnetisierbaren Teilchen ist somit geringer, ebenso ihr Flugbahnabstand von dem als magnetfelderzeugendes System ausgebildeten Tauchrohr (2). Auf diese Weise werden die magnetisierbaren Teilchen vom Luftstrom durch die Öffnung des Tauchrohres (2) abgezogen und können in einem weiteren, gewöhnlichen Zyklon abgeschieden werden. PATENTANSPRÜCHE 1. Magnetischer Zyklon-Scheider, bestehend aus einem rotationssymmetrischen Zyklongehäuse mit trichterförmigem Abscheideraum, einem von oben in das Zyklongehäuse hineinreichenden Tauchrohr, einem an die Unterseite des Abscheideraumes anschließenden und zu einem Staubsammelbehälter führenden Scheiderohr sowie einem im oberen Teil des Zyklongehäuses tangential angeordneten Einblasrohr, zur Trennung von Stäuben mit unterschiedlicher Suszeptibilität, dadurch gekennzeichnet, daß im Zyklongehäuse (1) ein Trenngut einem mit einer supraleitenden Erregerwicklung erzeugten, stationären Magnetfeld und einer Luftrotation ausgesetzt ist.
2. Magnetischer Zyklon-Scheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand des in das Zyklongehäuse (1) ragenden Teiles des Tauchrohres (2) als magnetfelderzeugendes System ausgeführt ist.
3. Magnetischer Zyklon-Scheider nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Einblasrohr (4) gekrümmte, dralleizeugende Leitbleche angeordnet sind. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-