AT408850B

AT408850B - Verfahren zum sichten von sichtgut mit einem zentrifugal-windsichter

Info

Publication number: AT408850B
Application number: AT0073000A
Authority: AT
Inventors: Horst Dipl Ing Thaler; Juergen Dipl Ing Roth
Original assignee: Pmt Jetmill Gmbh
Priority date: 2000-04-26
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2002-03-25
Also published as: EP1276569B1; DE50100659D1; EP1276569A1; ATA7302000A; CA2405990A1; US20030111393A1; JP2003531003A; WO2001081016A1

Description


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   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Sichten von Sichtgut mit einem ZentrifugalWindsichter, bei welchem Sichtgut und Sichtgas in den Windsichter eingetragen und Grobgut und Feingut gesondert ausgetragen werden. 



   Zentrifugalkraft-Windsichter sind beispielsweise in der AT 404 681 B beschrieben. Bei dieser bekannten Ausgestaltung eines Zentrifugalkraft-Windsichters ist am Umfang je ein oder ein gemeinsamer Einlass für das Sichtgut und das Sichtgas vorgesehen, wobei an das Gehäuse an der Unterseite ein Auslass für das Grobgut und an der Stirnseite ein zentraler oder dezentraler Auslass für das Feingut vorgesehen ist. Im Inneren des Gehäuses ist ein von einem Drehantrieb angetriebener Sichtrotor gelagert. Neben einer derartigen Bauweise sind Zentrifugalkraft-Windsichter bekannt, bei welchen die Rotationsachse des Rotors im wesentlichen horizontal angeordnet ist. Derartige Zentrifugalkraft-Windsichter werden üblicherweise so betrieben, dass an den Feingutaustrag ein entsprechend dimensioniertes Sauggebläse angeschlossen ist.

   Durch das Absaugen des Sichtgases aus dem Windsichter entsteht im Inneren des Sichters in der Regel ein mehr oder minder grosser Unterdruck. 



   Die prinzipiellen Grundlagen zur Beurteilung der Sichtgüter von verschiedenen Sichterbauarten sind beispielsweise in "Aufbereitungs-Technik" Jahrgang 21,1980, Heft 1, Seiten 15 bis 22, "Neue Hochleistungs-Windsichter für Feinheiten von dT97 = 3,8 bis 300 Mikron und hohe Durchsatzmengen" beschrieben. In diesem Artikel werden Spiral-, Schaufelrad- und Querstromsichter beschrieben, und insbesondere im Zusammenhang mit Fliehkraftsichtern festgehalten, dass für den StokesBereich bei Spiralwindsichtern durch Betrieb mit höherer Umfangskomponente Feinheit und Durchsatz erheblich vergrössert werden. Der konkret beschriebene Hochleistungssichter wird mit einem Unterdruck von 3300 mm WS betrieben, wobei für Kalkstein bei einem Grenzkorn von dT97 = 3,6 Mikron weniger als 1/10 des Feinguts erzielt wurde als bei einem Grenzkorn dT97 von 6 Mikron.

   Insgesamt werden zur Verbesserung der Leistung höhere Drehzahl des Sichterrotors und höherer Unterdruck beschrieben und festgehalten, dass die so erreichte höhere Geschwindigkeit im Sichtraum eine wesentlich feinere Trennung ergeben soll. 



   Die Erfindung zielt nun darauf ab, die Grenzkorngrösse bei im übrigen gleichen Betriebsbedingungen und insbesondere ohne Veränderung der Rotorgeschwindigkeit weiter herabzusetzen. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemässe Verfahren im wesentlichen darin, dass das Sichtgas ggf. gemeinsam mit dem Sichtgut unter überatmosphärischem Druck in den ZentrifugalWindsichter eingetragen wird und dass der Windsichter zumindest im Bereich des Sichterrotors unter überatmosphärischem Druck gehalten wird.

   Überraschender Weise und entgegen den bisherigen Vorschlägen zur Verbesserung der Trennschärfe und zur Herabsetzung der maximal erreichbaren Feinheit hat es sich gezeigt, dass bei gleicher Sichterdrehzahl, gleicher Gasmenge und gleichem   Aufgabematerial   lediglich durch Erhöhung des Drucks über den atmosphärischen Druck die maximal erreichbare Feinheit wesentlich herabgesetzt werden konnte, und beispielsweise für Kalziumkarbonat dT97 auf 2  m und darunter gesenkt werden konne.

   Für dieses unerwartete Ergebnis, mit welchem die Grenzkorngrösse wesentlich gesenkt werden konnte, werden die nachfolgend beschriebene, allgemeine Gesetzmässigkeit, welcher Sichtprozesse mehr oder weniger gut folgen, in neuer Weise genützt:
Betrachtet man die allgemeine Gesetzmässigkeit, der Sichtprozesse mehr oder weniger gut folgen, so setzt sich diese aus dem Kräftegleichgewicht aus abweisender Zentrifugalkraft Fz und schleppender Radialkraft FT zusammen
Die Zentrifugalkraft ergibt sich aus der Abweisewirkung des Rotors und hängt im wesentlichen von dessen Umfangsgeschwindigkeit (- Drehzahl) bzw. dessen Durchmesser (Radius), sowie von der Masse des Partikels (- Partikeldurchmesser) ab.

   
 EMI1.1 
 

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Die Schleppkraft der Gasströmung auf die Partikel, wobei angenommen wird, dass bei Partikelgrössen < 20  m um das Partikel selbst laminare Strömungsbedingungen herrschen, hängt im wesentlichen von der Strömungsgeschwindigkeit (in diesem Fall Radialgeschwindigkeit durch die freien Rotorflächen vr), von der dynamischen Zähigkeit des Mediums, sowie wiederum von der Partikelgrösse ab. Man kann daher die Schleppkraft nach Stokes (laminare Umströmung) ansetzen. 
 EMI2.1 
 



   FWI Strömungswiderstand (N)   Tidyn   .... dyn. Viskosität (Pa s) vr ..... Radialgeschwindigkeit (m/s)
Für das sogenannte Grenzkorn mit dem Durchmesser dT (Grenzkorngrösse) kann man nun davon ausgehen, dass die beiden Kräfte im Gleichgewicht stehen. Durch Gleichsetzen der Beziehungen errechnet sich nun dT wie folgt: 
 EMI2.2 
 
Neben der erforderlichen Umfangsgeschwindigkeit des Abweiserades (Rotor) haben auch die erforderliche Gasmenge bzw. die Gaseigenschaften (Luft, Dampf, Industriegase etc. ) einen wesentlichen Einfluss auf die oben angeführten Punkte. 



   Erhöht man die Gasmenge, so führt dies einerseits zu einer besseren Dispergierung des Feststoffes und somit zu einer Verbesserung der Effizienz, sprich Erhöhung des Ausbringens an Wertstoff. 



   Andererseits führt die Erhöhung des Gasmenge jedoch zu einer Erhöhung der Radialgeschwindigkeit durch den Sichterrotor und somit zu einer Erhöhung der Schleppkraft, die ein Teilchen dazu bringt, in den Feingutstrom zu gelangen. Dies führt zu einer Erhöhung der Trennkorngrösse dT und somit zu einer Verschlechterung der Trennschärfe, d. h. zu einer Erhöhung des Über-   kornanteils   im Feingut. 



   Insgesamt ergibt sich somit, dass ohne eine Erhöhung der Gasmenge und lediglich durch Erhöhung des Drucks die Trennkorngrösse gesenkt werden kann, wobei im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens bevorzugt so vorgegangen wird, dass das Sichtgas und das Sichtgut über ein Gebläse oder einen Verdichter bzw einen Kompressor, insbesondere ein Drehkolbengebläse eingebracht werden. Neben einem Drehkolbengebläse kann mit Vorteil ein Seitenkanalverdichter, Kompressor oder einfach ein Hochleistungsventilator eingesetzt werden. 



   Je nach Bauart des Zentrifugalkraft-Windsichters und insbesondere in Abhängigkeit von der axialen Länge des Sichterrotors ist innerhalb des Sichtergehäuses mit einem Druckabfall zu rechnen. Mit Vorteil wird das erfindungsgemässe Verfahren daher so durchgeführt, dass der Überdruck gegenüber dem atmosphärischen Druck grösser gewählt wird als der ermittelte Druckverlust über die axiale Länge des Rotors, wobei auf diese Weise sichergestellt wird, dass der gewünschte Überdruck über die gesamte axiale Länge des Rotors zur Verfügung steht. 



   Mit Vorteil wird im Rahmen der Erfindung so vorgegangen, dass der Betriebsdruck des Zentrifugal-Windsichters zumindest im Bereich des Sichterrotors zwischen 1,2 und 5 bar gewählt wird, wobei in besonders vorteilhafter Weise als Sichtgas Luft, Dampf und/oder Industriegase wie z.B. 



  Verbrennungsabgase eingesetzt werden. 



   Im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens können konventionelle und auf bestimmte Betriebsparameter, wie beispielsweise Rotordrehzahl und Dimension ausgelegte Zentrifugalsichter in einfacher Weise an die gewünschte Trennkorngrösse adaptiert werden, wofür mit Vorteil so vorgegangen wird, dass der Gebläseüberdruck in Abhängigkeit von der ermittelten Grenzkorngrösse geregelt wird. Es gelingt somit, mit besonders einfachen Massnahmen, nämlich lediglich mit einer Druckerhöhung und der Verwendung eines Druckgebläses anstelle des üblicherweise verwendeten Sauggebläses ohne weitere Modifikationen der bestehenden Zentrifugal-Windsichter die Trennkorngrösse entsprechend herabzusetzen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Sichten von Sichtgut mit einem Zentrifugal-Windsichter, bei welchem Sichtgut und Sichtgas in den Windsichter eingetragen und Grobgut und Feingut gesondert ausgetragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtgas ggf. gemeinsam mit dem Sichtgut unter überatmosphärischem Druck in den Zentrifugal-Windsichter eingetragen wird und dass der Windsichter zumindest im Bereich des Sichterrotors unter überatmospha- rischem Druck gehalten wird.
2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtgas und das Sichtgut über ein Gebläse oder einen Verdichter, insbesondere ein Drehkolbengebläse eingebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Überdruck gegen- über dem atmosphärischen Druck grösser gewählt wird als der ermittelte Druckverlust über die axiale Länge des Rotors.
4 Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsdruck des Zentrifugal-Windsichters zumindest im Bereich des Sichterrotors zwischen 1,2 und 5 bar gewählt wird.
5 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Sichtgas Luft, Dampf und/oder Industriegase wie z. B Verbrennungsabgase eingesetzt werden.
6 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gebläse- überdruck in Abhängigkeit von der ermittelten Grenzkorngrösse geregelt wird.

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