AT406831B

AT406831B - Zyklon

Info

Publication number: AT406831B
Application number: AT98899A
Authority: AT
Inventors: Gottfried Dipl Ing Rossmann
Original assignee: Voest Alpine Ind Anlagen
Priority date: 1999-06-02
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2000-09-25
Also published as: DE10023009A1; ATA98899A; AU3531300A

Description


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   Die Erfindung betrifft einen Zyklon zum Abtrennen von Feststoffteilchen aus einem Gasstrom, mit einer Trennkammer, einer in die Trennkammer mündenden Rohgaszuführung, einer von der Trennkammer wegfuhrenden Reingasableitung und einer von der Trennkammer wegfuhrenden 
Feststoffableitung 
Zyklone werden grossindustriell zur Abgasreinigung von beispielsweise Erzreduktionsanlagen, Sinteranlagen oder in der Zementherstellung eingesetzt und gelangen auch in Fliessbettraktoren zur Abtrennung von mit dem Fluidisierungsgas ausgetragenem Feinmaterial zur Anwendung. 



   Massgebliche Kriterien beim Betrieb eines Zyklons sind einerseits der erzielte Abscheidungsgrad, sowie die zum Betrieb des Zyklons erforderliche Energie, welche bei einem bestimmten Zyklon und gegebener Gasmenge und Feststoffbeladung vom Druckverlust zwischen Rohgaszuführung und Reingasableitung abhängt. 



   Es ist daher das Ziel von Zyklonbauern und-betreibern, möglichst hohe Abscheidegrade, sowie möglichst geringe Druckverluste zu erzielen Während der erzielbare Abscheidegrad von einer Vielzahl von Faktoren abhängt, etwa der Geometrie des Zyklons, dem Komgrossenspektrum der abzuscheidenden Feststoffe und der Gasmenge bzw.-geschwindigkeit, kann bei gegebener Geometrie der Druckverlust lediglich durch eine Veränderung der Gasgeschwindigkeit variiert werden Damit verändert sich aber auch der Abscheidegrad, welcher in der Regel zumindest konstant bleiben soll. 



   Die Aufgabe der gegenständlichen Erfindung ist es daher, einen Zyklon bereitzustellen, der einen gegenüber dem Stand der Technik deutlich verringerten Druckverlust aufweist, wobei der Abscheidegrad aber im wesentlichen konstant bleiben soll. 



   Die erfindungsgemass gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zumindest ein Teil der inneren Oberflache der Trennkammer mit einer - die Wandrauhigkeit der Oberflache erhöhenden - Struktur versehen ist, welche von einer Vielzahl voneinander gering beabstandeter Strukturelemente gebildet wird Überraschenderweise wurde gefunden, dass durch diese Massnahme der Druckverlust zwischen Rohgaszuführung und Reingasableitung um bis zu 37 % verringert werden kann, während der Abscheidegrad völlig konstant bleibt oder nur unwesentlich abnimmt 
Vorteilhafterweise ist die gesamte innere Oberfläche der Trennkammer mit der die Wandrauhigkeit der Oberfläche erhöhenden Struktur versehen, wodurch der Effekt der Druckverlusterniedrigung besonders ausgeprägt auftritt. 



   Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform sind zusätzlich auch die inneren Oberflächen der Rohgaszuführung und/oder der Reingasableitung und/oder der Feststoffableitung mit der Struktur versehen. Dies bewirkt eine weitere Verstärkung des Effektes der Druckverlusterniedrigung. 



   Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist ein - entlang der jeweiligen Oberfläche im wesentlichen plan anliegendes oder parallel zur jeweiligen Oberfläche gering beabstandet angeordnetes - Metallblech mit der Struktur versehen. Diese Ausführungsform ist konstruktiv besonders einfach zu realisieren. Ein solches Metallblech kann im Zuge der Instandhaltung des Zyklons leicht ausgetauscht werden. 



   Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist das Grundmaterial der jeweiligen inneren Oberfläche mit der Struktur versehen. 



   Dazu werden die einzelnen Strukturelemente in das Grundmaterial des jeweiligen Bauteils, etwa der Trennkammer oder aber des Metallblechs, vor der Fertigmontage eingewalzt. Es ist weiters natürlich möglich, die Struktur durch andere Fertigungsschritte als Walzen aufzubringen, beispielsweise etwa durch Fräsen oder durch Aufschweissen einzelner Strukturelemente. 



   Einzelne Strukturelemente können von Rillen, Stegen, eckigen oder runden Platten bzw. 



  Plättchen oder Vertiefungen bzw. Ausnehmungen gebildet werden. 



   Gemäss einer weiteren Ausführungsform wird die Struktur von einem Metallgitter gebildet, die einzelnen Strukturelemente also von Löchern und Stegen, bzw. den Maschen des Metallgitters. 



   Gemäss einer weiteren, bevorzugten, Ausführungsform wird die Struktur von Streckmetall gebildet. Streckmetall wird zunächst von einem Metallblech gebildet, in welches Reihen von Schlitzen geschnitten oder gestanzt werden, wobei die einzelnen Reihen um etwa die halbe Schlitzlänge gegeneinander versetzt sind. Durch Strecken des Blechs erhält dieses die typische, gittermaschenartige Struktur. 



   Vorteilhafterweise werden die Abmessungen einzelner Strukturelemente so gewählt, dass ihre 

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 Abmessungen - wobei die Trennkammer einen im wesentlichen kreisformigen horizontalen Querschnitt aufweist - parallel zur Oberflache und in Umfangsrichtung des Querschnitts der Trennkammer gemessen, bis zu 5 cm beträgt. 



   Bis zu einem Wert von 5 cm tritt der erfindungsgemässe, durch die erhöhte Wandrauhigkeit bedingte Effekt der Druckverlusterniedrigung auf 
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal betragen die Abmessungen einzelner Strukturelemente normal zur Oberfläche der Trennkammer, also deren Hohe bzw. Tiefe, bis zu 1 cm 
Ein erfindungsgemasser Zyklon wird nachfolgend anhand der Zeichnung Fig 1 näher erlautert 
Fig. 1 zeigt schematisch einen erfindungsgemässen Zyklon im Querschnitt, mit einer Trennkammer 1, mit einer im wesentlichen tangential in die Trennkammer 1 mündenden Rohgaszuführung 2, mit einer von der Trennkammer 1 wegführenden Reingasableitung 3 und mit einer von der Trennkammer 1 wegführenden Feststoffableitung 4. 



   Die innere Oberflache 5 der Trennkammer ist mit einer deren Wandrauhigkeit erhöhenden Struktur 6 versehen, welche hier von einem Metallgitter gebildet wird 
Die Erfindung wird weiters anhand des nachfolgenden Ausführungsbeispiels dargestellt, wobei verschiedene Zyklone jeweils mit Kalkstein und Erz, sowie mit und ohne Streckmetalleinsatz (SM) betrieben wurden 
 EMI2.1 
 
<tb> Kalkstein <SEP> Erz
<tb> 
<tb> 
<tb> G <SEP> [%] <SEP> ¯P <SEP> [Pa] <SEP> G <SEP> [%] <SEP> ¯P <SEP> [Pa]
<tb> 
<tb> ohne <SEP> SM <SEP> 95,9-96,8 <SEP> 1821-2241 <SEP> 97,5-97,8 <SEP> 1797-1927
<tb> 
<tb> 
<tb> mit <SEP> SM <SEP> 95,0-96,9 <SEP> 1416-1462 <SEP> 95,8-96,4 <SEP> 1256-1422
<tb> 
 G ... Abscheidegrad   AP  ..

   Druckverlust Korngrössen: Kalkstein: 90   %@   10  m Erz :   97%@10  m   Änderung des Druckverlustes   AP   bei Verwendung von SM und Kalkstein: 20 - 37 %. 



  Änderung des Druckverlustes   AP   bei Verwendung von SM und Erz: 21 -35 %. 



   PATENTANSPRÜCHE: 1 Zyklon zum Abtrennen von Feststoffteilchen aus einem Gasstrom, mit einer Trennkammer (1), einer in die Trennkammer (1) mündenden Rohgaszuführung (2), einer von der 
Trennkammer (1) wegführenden Reingasableitung (3) und einer von der Trennkammer (1) wegführenden Feststoffableitung (4), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der inneren Oberfläche (5) der Trennkammer (1) mit einer - die Wandrauhigkeit der 
Oberfläche (5) erhöhenden - Struktur (6) versehen ist, welche von einer Vielzahl voneinander gering beabstandeter Strukturelemente gebildet wird.

Claims

2. Zyklon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im wesentlichen die gesamte innere Oberfläche (5) der Trennkammer (1) mit der Struktur (6) versehen ist.

3. Zyklon nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die inneren Oberfläche der Rohgaszuführung (2) und/oder der Reingasableitung (3) und/oder der Feststoffableitung (4) mit der Struktur (6) versehen sind.

4. Zyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein -entlang der jeweiligen Oberfläche im wesentlichen plan anliegendes oder parallel zur jeweiligen Oberfläche gering beabstandet angeordnetes - Metallblech mit der Struktur (6) versehen ist. <Desc/Clms Page number 3>

5. Zyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmaterial der jeweiligen inneren Oberflache mit der Struktur (6) versehen ist.

6. Zyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (6) von - in das Grundmaterial der jeweiligen Oberfläche bzw des Metallblechs eingebrachten, vorzugsweise eingewalzten oder eingefrästen -Strukturelementen gebildet wird 7 Zyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (6) von - auf das Grundmaterial der jeweiligen Oberflache bzw. des Metallblechs aufgebrachten, vorzugsweise aufgeschweissten - Strukturelementen gebildet wird 8 Zyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (6) von einem Metallgitter gebildet wird 9.

Zyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (6) von Streckmetall gebildet wird 10 Zyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Trennkammer (1) einen im wesentlichen kreisförmigen horizontalen Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die parallel zur Oberfläche und in Umfangsrichtung des Querschnitts der Trennkammer (1) gemessenen Abmessungen einzelner Strukturelemente bis zu 5 cm betragen 11 Zyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die normal zur Oberfläche (5) der Trennkammer (1) gemessenen Abmessungen einzelner Strukturelemente bis zu 1 cm betragen HIEZU 1 BLATT ZEICHNUNGEN