Fliehk r aft-Staubabscheider. Bereits bekannte Abscheider bestehen im Prinzip aus einem zylindrischen Behälter, in dessen obern Teil ein tangentiales Einführungs rohr mündet, durch welches das zu reinigende, mit Staub vermischte, gasförmige Medium tangential in den Behälter eintritt, welcher ausserdem unten einen sich nach unten ver jüngenden und in einen Staubsammelkasten mündenden, kegelförmigen Boden trägt und aus dessen Deckfläche ein für den Austritt des gereinigten, gasförmigen Mediums be stimmtes Rohr herausführt.
Die Wirkungsweise eines solchen Flieh- kraft-Staubabscheiders wird durch den Luft oder Gaswirbel hervorgebracht, der durch das tangentiale Einblasen des Luft- oder Gas staubgemisches entsteht. Es ist bisher nicht bekannt gewesen, wie mit diesen Fliehkraft abscheidern die Ausscheidung feinster Staub partikel erreicht werden kann.
Auf Grund verschiedener überlieferter Theor?en, die das Ausschleudern des Staubes zu erklären ver suchten, wurden die Fliehkraftabscheider mit tangentialem Einführungsrohr einheitlich so gebaut, dass unterhalb eines kurzen, zylindri schen Teils, dessen Höhe selten das 1,2fache und nie das 2fache des Durchmessers über schreitet, ein sich nach unten verjüngender konischer Abschluss, der in den Staubsammel- kasten mündet, angebracht ist.
Es war un bekannt, dass gerade diesem Konus die Haupt schuld an der Zerstörung des für die Aus- schleuderung feiner Partikel erforderlichen Wirbels beizumessen ist, und dass an Stelle dieses Wirbels Strömungen auftreten, die wohl eine teilweise Abscheidung mit Hilfe der Schwerkraft, aber keine Ausschleuderung feiner Partikel vermittelst Zentrifugalkraft zulassen.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, soll erfindungsgemäss bei einem Durchmesser des zylindrischen Behälters des Fliehkraft- Staubabscheiders von 400 mm und darunter das Verhältnis des Durchmessers zur Höhe des zylindrischen Behälters, gemessen von der Deckfläche bis zum Beginn des kegelförmigen Bodens, in den Grenzen 1:2 bis 1:5 und bei einem Durchmesser von über 400 mm das Verhältnis des Durchmessers zur Höhe zwi- sehen 1:2 und 1:30 liegen, damit der zur Ausschleuderung des Staubes benötigte Wirbel nicht zerstört wird.
Die Erfindung wird anhand der beiliegen den Zeichnung, die eine beispielsweise Aus führungsform des Gegenstandes der Erfindung darstellt, näher beschrieben.
Die Fig. 1 ist ein Aufriss mit teilweisem Längsschnitt eines Fliehkraftabscheiders für feinsten Staub; Die Fig.-2 ist ein Grundriss des Apparates nach Fig. 1.
Bei der Vorrichtung gemäss den Fig. 1 und 2 tritt das Luft- oder Gasmaterialgemisch bei (1) in ein zylindrisches Rohr (2), dessen Durchmesser zur Höhe, gemessen von der Deckfläche bis zum Beginn des kegelförmigen Bodens, in dieser beispielsweisen Ausführungs form in einem Verhältnis von 1:4 steht. Das Luft- oder Gasmaterialgemisch wird darin in folge des tangentialen Eintritts (1) herum gewirbelt, wobei das gröbere in der Luft oder dem Gas enthaltene Material infolge der Zentrifugalkraft an die Zylinderwand ge schleudert und von dort nach unten über den Konus (3) in den Behälter (4) geleitet wird, der in irgend einer der bekannten Konstruk tionen ausgeführt werden kann.
Der feinste Staub wirbelt mit der Luft- oder Gasmasse radial nach innen der Zylinderachse zu und bewegt sich dort mit derselben Wirbelbewe gung nach oben. Es ist nun durch Berechnung und eingehende Versuche bewiesen worden, dass-die Ausschleuderung feinsten Staubes erst innerhalb sehr kleiner Durchmesser stattfindet.
Während die gereinigte Luft- oder Gasmasse um die Zylinderachse wirbelnd nach oben durch das Austrittsrohr (5) ins Freie gelangt durchfliegen die feinen Staubpartikelchen in folge der ihnen durch die intensive Wirbelung im Innern erteilten Zentrifugalkraft die äussern Luftschichten, bis sie in den äussersten, ab wärts strömenden Teil des Wirbels gelangen, wo sie sich mit gröberem Material zusammen ballen und ausgeschieden werden. Um das Durchdringen des Luft- oder Gaswirbels von innen nach aussen zu ermöglichen, bevor das Staubpartikelchen den Abscheider durch das Austrittsrohr (5) verlassen hat, muss der zy lindrische Behälter genügend lang sein.
Ferner hat sich ergeben, dass die Höhe des Zylinders (2) ein gewisses Mass nicht unterschreiten darf, damit nicht die nach innen gerichtete Radial geschwindigkeit des Luft- oder Gaswirbels so gross wird, dass die nach aussen fliegenden Staubteilchen wieder ins Innere zurückgerissen weiden.
Zusammenfassend müssen also folgende Bedingungen erfüllt. sein, um eine praktisch vollkommene Ausscheidung von Material aus Luft oder Gas zu erreichen: Erstens muss die Zerstörung des wirksamen Luft- oder Gas wirbels durch den den zylindrischen Behälter unten abschliessenden Konus wirkungsvoll ver hindert werden, indem der Konus genügend tief nach unten verlegt wird; zweitens muss den aus dem innern aufsteigenden Wirbel ausgeschleuderten Staubteilchen eine genügend lange Flugbahn gesichert werden und drittens muss die Geschwindigkeit des radial nach innen gerichteten Luft- oder Gasstroms ge nügend verkleinert werden.
Alle diese Be dingungen werden erfüllt, wenn derzylindrische Behälter des Staubabscheiders ein Verhältnis von Durchmesser zur Höhe, gemessen von der Deckfläche bis zum Beginn des kegelförmigen Bodens, besitzt, das bei einem Durchmesser dieses Zylinders von 400 mm und darunter in den Grenzen von 1:2 bis 1: 5 und bei einem Durchmesser von über 400 mm zwischen 1:2 und 1:30 liegt.
Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass gegenüber allen Fliehkraftabscheidern in der in der Einleitung beschriebenen Ausführung ein bisher unerreicht hoher Grad der Ab scheidung erreicht wird, wodurch es gelingt, mit diesen einfachen, betriebssicheren Appa raten eine wirtschaftliche Abscheidung fein ster Partikel aus Luft oder Gas vorzunehmen, wie sie bisher mit solchen Abscheidern nicht möglich war.
Selbstredend können z. B. mehrere der beschriebenen Staubabscheider parallel zu einander geschaltet werden, wenn es eine verlangte Leistung erfordert, wobei die Ab- scheider an und für sich in beliebiger An ordnung aufgestellt werden können.
Dabei kann z. B. für jeden einzelnen Ab scheider eine besondere Pumpe verwendet werden. Es könnten aber auch alle parallel geschalteten Staubabscheider von einer ge meinsamen Pumpe gespiesen werden.
Centrifugal dust separator. Already known separators consist in principle of a cylindrical container, in the upper part of which opens a tangential introduction tube through which the gaseous medium to be cleaned, mixed with dust, enters the container tangentially, which also has a downwardly narrowing and in carries a dust collection box opening, conical bottom and leads out of the top surface of a pipe intended for the outlet of the cleaned, gaseous medium.
The mode of operation of such a centrifugal dust separator is brought about by the air or gas vortex that is created by the tangential injection of the air or gas dust mixture. It was not previously known how the separation of the finest dust particles can be achieved with these centrifugal separators.
On the basis of various traditional theories that attempted to explain the ejection of dust, the centrifugal separators with a tangential inlet pipe were built in such a way that below a short, cylindrical part, the height of which is rarely 1.2 times and never twice the diameter over, a conical closure tapering downwards, which opens into the dust collection box, is attached.
It was not known that it was precisely this cone that was mainly responsible for the destruction of the vortex required for the ejection of fine particles, and that instead of this vortex, currents occur which probably result in partial separation with the aid of gravity, but not ejection allow fine particles by means of centrifugal force.
In order to avoid this disadvantage, according to the invention, with a diameter of the cylindrical container of the centrifugal dust separator of 400 mm and below, the ratio of the diameter to the height of the cylindrical container, measured from the top surface to the beginning of the conical bottom, should be within the limits of 1: 2 up to 1: 5 and with a diameter of over 400 mm the ratio of the diameter to the height is between 1: 2 and 1:30, so that the vortex required to eject the dust is not destroyed.
The invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings, which represent an example of implementation of the subject matter of the invention.
Fig. 1 is an elevation with partial longitudinal section of a centrifugal separator for the finest dust; Fig. 2 is a plan view of the apparatus of Fig. 1.
In the device according to FIGS. 1 and 2, the air or gas material mixture occurs at (1) in a cylindrical tube (2) whose diameter to height, measured from the top surface to the beginning of the conical bottom, in this exemplary embodiment in a ratio of 1: 4. The air or gas material mixture is swirled around as a result of the tangential inlet (1), with the coarser material contained in the air or gas being thrown against the cylinder wall due to the centrifugal force and from there down over the cone (3) into the Container (4) is passed, which can be carried out in any of the known constructions.
The finest dust swirls with the air or gas mass radially inwards towards the cylinder axis and moves up there with the same vortex movement. It has now been proven through calculations and detailed tests that the ejection of very fine dust only takes place within a very small diameter.
While the cleaned air or gas mass swirls around the cylinder axis and goes up through the outlet pipe (5) into the open air, the fine dust particles fly through the outer layers of air as a result of the centrifugal force caused by the intense swirling inside, until they descend in the outermost layers flowing part of the vortex, where they clump together with coarser material and are excreted. In order to allow the air or gas vortex to penetrate from the inside to the outside before the dust particle has left the separator through the outlet pipe (5), the cylindrical container must be long enough.
Furthermore, it has been shown that the height of the cylinder (2) must not fall below a certain level, so that the inwardly directed radial speed of the air or gas vortex does not become so great that the dust particles flying outwards graze back inside.
In summary, the following conditions must be met. be in order to achieve a practically complete separation of material from air or gas: First, the destruction of the effective air or gas vortex must be effectively prevented by the cone closing off the cylindrical container at the bottom by the cone is moved deep enough down; secondly, the dust particles ejected from the rising eddy must have a sufficiently long trajectory and thirdly the speed of the radially inwardly directed air or gas flow must be reduced sufficiently.
All these conditions are met if the cylindrical container of the dust collector has a ratio of diameter to height, measured from the top surface to the beginning of the conical bottom, which is within the limits of 1: 2 for a diameter of this cylinder of 400 mm and below up to 1: 5 and with a diameter of over 400 mm between 1: 2 and 1:30.
The advantage of the invention is that, compared to all centrifugal separators in the version described in the introduction, a previously unattained high degree of separation is achieved, which makes it possible to achieve an economical separation of the finest particles from air or gas with these simple, reliable devices to make, as it was previously not possible with such separators.
Of course, z. For example, several of the dust separators described can be connected in parallel to each other if the required performance is required, and the separators can be set up in any order.
It can, for. B. for each individual separator from a special pump can be used. However, all the dust collectors connected in parallel could also be fed by a common pump.