CH176353A - Centrifugal dust collector. - Google Patents

Centrifugal dust collector.

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Publication number
CH176353A
CH176353A CH176353DA CH176353A CH 176353 A CH176353 A CH 176353A CH 176353D A CH176353D A CH 176353DA CH 176353 A CH176353 A CH 176353A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
diameter
dust
cylindrical container
air
height
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Application number
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German (de)
Inventor
Bruno Schneider Fred
Original Assignee
Bruno Schneider Fred
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Bruno Schneider Fred filed Critical Bruno Schneider Fred
Publication of CH176353A publication Critical patent/CH176353A/en

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/02Construction of inlets by which the vortex flow is generated, e.g. tangential admission, the fluid flow being forced to follow a downward path by spirally wound bulkheads, or with slightly downwardly-directed tangential admission
    • B04C5/04Tangential inlets

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Description

  

      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.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCII Fliehkraft-Staubabscheider, bestehend aus einem zylindrischen Behälter, in dessen obern Teil ein tangentiales Einführungsrohr mündet, durch welches das zu reinigende, mit Staub vermischte, gasförmige Medium tangential in den Behälter eintritt, welcher ausserdem unten einen sich nach unten verjüngenden und in einen Staubsammelkasten mündenden, kegel förmigen Boden trägt und aus dessen Deck fläche ein für den Austritt des gereinigten, gasförmigen Mediums bestimmtes Rohr her ausführt, dadurch gekennzeichnet, PATENT APPLICATION Centrifugal dust separator, consisting of a cylindrical container, in the upper part of which opens a tangential inlet pipe through which the gaseous medium to be cleaned, mixed with dust, enters the container tangentially, which also has a downward tapering box and a dust collecting box bears opening, cone-shaped bottom and from the top surface of which a pipe intended for the outlet of the purified, gaseous medium carries out, characterized in, dass bei einem Durchmesser des zylindrischen Behälters des Fliehkraft-Staubabscheiders von 400 mm und darunter das Verhältnis des Durchmessers zur Höhe des zylindrisehen Behälters, ge messen 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 zwischen 1:2 und 1:30 liegt. that 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, in the limits 1: 2 to 1: 5 and at a diameter of more than 400 mm the ratio of the diameter to the height is between 1: 2 and 1:30.
CH176353D 1934-03-07 1934-03-07 Centrifugal dust collector. CH176353A (en)

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CH176353T 1934-03-07

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CH176353D CH176353A (en) 1934-03-07 1934-03-07 Centrifugal dust collector.

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE754339C (en) * 1936-03-11 1951-10-25 Horace Freeman Method and device for removing heavy particles under the action of centrifugal force from a suspension, in particular of cellulose, paper stock and the like. like
US3426513A (en) * 1967-11-13 1969-02-11 Kurt Bauer Vehicular vortex cyclone type air and gas purifying device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE754339C (en) * 1936-03-11 1951-10-25 Horace Freeman Method and device for removing heavy particles under the action of centrifugal force from a suspension, in particular of cellulose, paper stock and the like. like
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