DD241869A1

DD241869A1 - DEVICE FOR SEEING FINEST COMBINATIONS

Info

Publication number: DD241869A1
Application number: DD28190085A
Authority: DD
Inventors: Klaus Schuetze; Dietrich Kranepohl
Original assignee: Dessau Zementanlagenbau Veb
Priority date: 1985-10-21
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1987-01-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sichten feinster Koernungen in mindestens zwei Fraktionen mit Hilfe der bei Stroemungsumlenkungen auftretenden Zentrifugalkraefte. Zur Erzielung geringer Trenngrenzen bei relativ hohen Durchsaetzen war ein Sichter zu entwickeln, bei dem unabhaengig von der Sichterbaugroesse die in einem Zentrifugalkraftfeld umlaufende Material-Gas-Dispersion eine aeusserst scharfe Stroemungsumkehrung erfaehrt. Diese Aufgabe wurde geloest, indem innerhalb des sich im Sichter befindenden Zentrifugalsystems 7 konzentrisch ein Schaufelrad 9 angeordnet ist, dessen Schaufeln 14 am aeusseren Umfang bezueglich der Drehrichtung des Zentrifugalsystems 7 vorwaerts angestellt sind. Fig. 1The invention relates to a device for sifting finest Koernungen in at least two fractions using the centrifugal forces occurring in Stroemungsumlenkungen. In order to achieve low separation limits at relatively high throughputs, a sifter was to be developed in which, independent of the sifter assembly, the material-gas dispersion circulating in a centrifugal force field experiences an extremely sharp flow reversal. This object has been achieved by concentrically arranging a paddle wheel 9 inside the viscometer-type centrifugal system 7, the paddles 14 of which are set at the outer periphery with respect to the direction of rotation of the centrifugal system 7. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sichtung feinster Körnungen in mindestens zwei Fraktionen mit Hilfe der bei Strömungslenkungen auftretenden Zentrifugalkräfte.The invention relates to a device for the screening of finest grains in at least two fractions with the aid of the centrifugal forces occurring in flow steering.

Characteristic of the known technical solutions

Feindisperse Materialien lassen sich trennscharf nur in einem homogenen Kraftfeld mit ausreichend hohen Beschleunigungswerten sichten. Diese Werte müssen um so höher liegen, je feiner das zu sichtende Material ist, denn die Unterschiede zwischen den Endfallgeschwindigkeiten der Teilchen, die ins Feingut gelangen sollen, und der Teilchen, die insFine-dispersed materials can only be classified in a homogeneous force field with sufficiently high acceleration values. These values must be the higher, the finer the material to be viewed, because the differences between the final falling velocities of the particles, which are to enter the fines, and the particles, which in the

Grobgut gelangen sollen, sind äußerst geringfügig. _ ·:Grobgut to arrive, are extremely small. _ ·:

Bekanntlich werden derartige Kraftfelder von*einem Schaufelrad (DE-PS 2951819 und 3303078) erzeugt, dessen Schaufeln in großer Zahl parallel zur Rotationsachse angeordnet sind. Dieses Schaufelrad erzeugt ein rotationssymmetrisches Zentrifugalkraftfeld und wird von außen nach innen von der Sichtluft durchströmt. Für ein derartiges Schaufelrad hat sich der Begriff „Zentrifugalsystem" eingeführt. Konzentrisch um das Zentrifugalsystem angeordnete Leitschaufeln, wie beispielsweise in der DE-PS 2951819 dargestellt, dienen als Leiteinrichtung für die angesaugte und in das Zentrifugalkraftfeld eintretende Sichtluftmenge.As is known, such force fields are generated by * a paddle wheel (DE-PS 2951819 and 3303078), whose blades are arranged in large numbers parallel to the axis of rotation. This paddle wheel generates a rotationally symmetrical centrifugal force field and is traversed from outside to inside by the classifying air. For such a paddle wheel, the term "centrifugal system" has been introduced, concentrically arranged around the centrifugal system guide vanes, as shown for example in DE-PS 2951819, serve as a guide for the sucked and entering the centrifugal force field classifying air.

Die mit solchen Sichtern erzielbare Trenngrenze hängt im wesentlichen vom Durchmesser und von der Umfangsgeschwindigkeit der sich im Zentrifugalkraftfeld bewegenden Material-Luft-Dispersion ab. Da zwischen der Umfangsgeschwindigkeit der Materialteilchen und des Zentrifugalsystems ein mehr oder weniger großer Schlupf existiert, müssen zur Erzielung hoher Beschleunigungswerte und damit feiner Trennkorngrößen hohe Drehzahlen des Zentrifugalsystems realisiert werden.The achievable with such separators separation limit depends essentially on the diameter and the peripheral speed of moving in the centrifugal force field material-air dispersion. Since a more or less large slip exists between the peripheral speed of the material particles and the centrifugal system, high rotational speeds of the centrifugal system must be realized in order to achieve high acceleration values and thus fine separation particle sizes.

Die Bemühungen, den oben genannten Schlupf so gering wie möglich zu halten, haben zu Sichterbauarten geführt, bei denen die erzeugte Drehbewegung des Material-Luft-Wirbels durch ein zweites, sekundäres Zentrifugalsystem verstärkt wird. Derartige Sichterwerden „Spiralwindsichter mit Primär- und Sekundär-Zentrifugalsystem", kurz PSZ-Spiralwindsichter, genannt. Diese Sichter sind im 38. Jahrgang der Zeitschrift „Zement-Kalk-Gips" Heft 1 von 1985 auf den Seiten 25 bis 27 vorgestellt worden.Efforts to minimize the above slip have resulted in classifier designs in which the generated rotational movement of the material-air vortex is enhanced by a second, secondary centrifugal system. Such classifiers are called "spiral air classifier with primary and secondary centrifugal system", short PSZ Spiralwind classifier.These classifiers have been presented in the 38th year of the journal "Cement Lime Gypsum" Issue 1 of 1985 on pages 25 to 27.

Die PSZ-Spiralwindsichter bestehen aus dem dynamischen Sekundär-Zentrifugalsystem und dem durch einen feststehenden Schaufelkranz gebildeten Primär-Zentrifugalsystem. Letzteres ist koaxial um das dynamische Sekundär-Zentrifugalsystem in solch einem Abstand angeordnet, daß sich zwischen beiden Systemen ein nahezu homogenes Zentrifugalkraftfeld aufbauen kann. Zur Verstärkung des Zentrifugalfeides, d.h. zur Erhöhung der Zentrifugalbeschleunigung kann der Spiralwindsichter auch mit zwei dynamischen Zentrifugalsystemen ausgerüstet sein.The PSZ spiral air classifiers consist of the dynamic secondary centrifugal system and the primary centrifugal system formed by a fixed blade ring. The latter is arranged coaxially around the dynamic secondary centrifugal system at such a distance that a nearly homogeneous centrifugal force field can build up between the two systems. To enhance the centrifugal field, i. to increase the centrifugal acceleration, the spiral air classifier can also be equipped with two dynamic centrifugal systems.

Ein weiteres Beispiel der Verwendung zweier dynamischer Zentrifugalsysteme zur Sichtung feinster Körnungen ist in der Zeitschrift „Chemie-Ingenieur-Technik" 54 (1982) Nr. 11, Seite 1001 Bild 3 dargestellt. Bei diesem Sichtertyp erzeugen die beiden parallel geschalteten Zentrifugalsysteme je ein seperates Zentrifugalkraftfeld, um dadurch einen höheren Durchsatz zu erreichen.Another example of the use of two dynamic centrifugal systems for the screening of very fine grains is shown in the journal "Chemie-Ingenieur-Technik" 54 (1982) No. 11, page 1001, Figure 3. In this type of classifier, the two parallel centrifugal systems each generate a separate centrifugal force field to thereby achieve higher throughput.

Alle diese Sichter haben als wesentliches gemeinsames Merkmal, daß sich der Mittelpunkt des Zentrifugalkraftfeldes stets im Mittelpunkt des Zentrifugalsystems befindet. Das gilt auch für Sichterbauarten gemäß DE-PS 3303078, bei denen das Zentrifugalsystem nicht in der vertikalen Sichtergehäuseachse, sondern mit horizontaler Achse angeordnet ist.All of these classifiers have as an essential common feature that the center of the centrifugal force field is always at the center of the centrifugal system. This also applies to classifier according to DE-PS 3303078, in which the centrifugal system is not arranged in the vertical classifier housing axis, but with a horizontal axis.

Der Nachteil dieser Sichterbauarten besteht darin, daß durch die direkte Abhängigkeit der Trenngrenze vom Radius des Zentrifugalkraftfeldes im Sichter niedrige Trenngrenzen auch nur mit Sichtern sehr kleiner Baugrößen und demzufolge geringem Durchsatz erzielt werden können.The disadvantage of these Sichterbauarten is that can be achieved only with separators of very small sizes and consequently low throughput by the direct dependence of the separation limit of the radius of the centrifugal force field in the classifier low separation limits.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, in einem Sichtprozeß niedrige Trenngrenzen unabhängig von der Baugröße des Sichters und somit auch bei großen Materialdurchsätzen zu erreichen.The aim of the invention is to achieve low separation limits regardless of the size of the classifier and thus also with large material throughputs in a visual process.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung eines Sichters, in welchem ein umlaufendes Material-Luft-Gemisch eine äußerst scharfe Strömungsumkehrung bei kleinstem Radius erfährt.The object of the invention is the development of a separator in which a circulating material-air mixture undergoes an extremely sharp flow reversal at the smallest radius.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem innerhalb eines sich im Sichter befindenden Zentrifugalsystems konzentrisch ein Schaufelrad angeordnet ist, dessen Schaufeln am äußeren Umfang bezüglich der Drehrichtung des Zentrifugalsystems vorwärts angestellt sind.According to the invention, the object is achieved by concentrically arranging a paddle wheel within a centrifuge system located in the sifter, the paddles of which are set forward on the outer circumference with respect to the direction of rotation of the centrifugal system.

Die tangential in das Sichtergehäuse eintretende Material-Luft-Dispersion wird mit Hilfe des in gleicher Richtung rotierenden Zentrifugalsystems in Drehbewegung versetzt. Das Zentrifugalsystem ist dabei so ausgebildet, daß längs des Umfangs ein homogenes Kraftfeld ausgebildet wird. Im Wirkungsbereich dieses Kraftfeldes erfolgt eine Klassierung der in der Material-Luft-Dispersion enthaltenen Materialteilchen in grobe und feine Partikel. Während das Grobgut nach außen geschleudert wird und an der Gehäusewandung abwärts sinkt, treten die feinen Teilchen mit der Sichtluft durch das Zentrifugaisystem nach innen und beschleunigen ihre Umfangsgeschwindigkeit mit abnehmendem Radius der Stromlinien. Anschließend strömt die feingutbeladene Luft durch das konzentrisch zum Zentrifugalsystem angeordnete Schaufelrad, dessen Schaufeln bezüglich der Drehbewegung des Potentialwirbels vorwärts gekrümmt sind, sich gegenseitig überdecken und am äußeren Umfang sogar nahezu tangential enden. Hierbei erfolgt eine äußerst scharfe Umlenkung der Strömung um nahezu 180° an den äußeren Kanten der Schaufeln. Um diese Wirkung noch zu verbessern, werden hohe Relativgeschwindigkeiten ausgenutzt, die entstehen, indem das innere Schaufelrad entgegen dem Drehsinn des Material-Luft-Wirbels umläuft. Der Radius der bei der Strömungsumkehrung auftretenden Zentrifugalkräfte ist klein und wird unabhängig von der Baugröße des Sichters durch die Dicke der Schaufeln festgelegt.The material-air dispersion entering tangentially into the classifier housing is set into rotary motion by means of the centrifugal system rotating in the same direction. The centrifugal system is designed so that along the circumference a homogeneous force field is formed. In the field of action of this force field, the material particles contained in the material-air dispersion are classified into coarse and fine particles. As the coarse material is thrown outward and sinks down the housing wall, the fine particles with the classifying air pass inward through the centrifugal system and accelerate their peripheral speed as the radius of the streamlines decreases. Subsequently, the fine-laden air flows through the impeller arranged concentrically to the centrifugal system, whose blades are curved forward with respect to the rotational movement of the potential vortex, overlap each other and even end almost tangentially on the outer circumference. Here, an extremely sharp deflection of the flow takes place by almost 180 ° at the outer edges of the blades. To improve this effect, high relative velocities are exploited, which arise when the inner blade wheel rotates counter to the direction of rotation of the material-air vortex. The radius of the centrifugal forces encountered in the flow reversal is small and determined by the thickness of the blades regardless of the size of the classifier.

Ausschließlich die fernsten Fraktionen mit der geringsten Massenträgheit sind in der Lage, der Strömungsumkehrung zu folgen. Sie werden mit der Sichtluft durch die Kanäle zwischen den Schaufeln nach innen befördert und axial nach oben abgesaugt. Mittlere Fraktionen können zwar durch das Zentrifugalsystem nach innen treten, wegen ihrer höheren Massenträgheit aber nicht der Umkehrung der Stromlinien am Umfang des Schaufelrades folgen. Sie verbleiben bei gleichzeitiger"Kufwärtsbewegung im Raum zwischen den Rotoren, bis sie an dessen unterster Stelle das äußere Schaufelrad verlassen und gemeinsam mit den groben Anteilen aus dem Sichtergehäuse ausgetragen werden.Only the farthest fractions with the least mass inertia are able to follow the flow reversal. They are conveyed inwards with the classifying air through the channels between the blades and sucked axially upwards. Although medium fractions may pass inward through the centrifugal system, they do not follow the inversion of the flow lines at the periphery of the impeller because of their higher inertia. They remain with simultaneous "Kufwärtsbewegung in the space between the rotors until they leave the outer paddle wheel at its lowest point and are discharged together with the coarse fractions of the classifier housing.

Zur Anpassung an gegebene technische Bedingungen und Parameter können sowohl das Zentrifugalsystem als auch das Schaufelrad feststehend ausgeführt sein. Auch die Achse des Sichtsystems kann senkrecht oder mit jeder beliebigen Neigung im Gehäuse des Sichters angeordnet sein.In order to adapt to given technical conditions and parameters, both the centrifugal system and the impeller can be designed to be fixed. Also, the axis of the vision system can be arranged vertically or with any inclination in the housing of the classifier.

embodiment

Die Erfindung wird am Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die schematischen Zeichnungen zeigen inThe invention will be explained in more detail in the exemplary embodiment. The schematic drawings show in

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Sichter im Vertikalschnitt;Fig. 1 a sifter according to the invention in vertical section;

Fig. 2 den Sichter nach Fig. 1 im Horizoritalschnitt im Bereich der Sichteinrichtung Fig.3 ein Beispiel für eine Feinsichtanlage.Fig. 2 shows the separator of Fig. 1 in Horizoritalschnitt in the field of viewing device Figure 3 an example of a fine vision system.

In Fig. 1 ist ein Sichter dargestellt, der aus einem zylindrischen oberen Gehäuseteil 1 mittangentialem Eintritt 2 für Sichtluft und Material und einem konischen unteren Gehäuseteil 3 mit Austritt 4für Mittel- und Grobgut an seiner untersten Stelle besteht. Im zylindrischen Gehäuseteil 1 ist die erfindungsgemäße Sichteinrichtung mit vertikaler Rotationsachse angeordnet, aus der über ein Tauchrohr 5 das Feingut zentrisch nach oben abgesaugt wird und über die Leitung 6 einer seperaten Entstaubungsanlage zugeführt wird.In Fig. 1, a separator is shown, which consists of a cylindrical upper housing part 1 mittangentialem entry 2 for Sichtluft and material and a conical lower housing part 3 with outlet 4 for medium and coarse material at its lowest point. In the cylindrical housing part 1, the sighting device according to the invention is arranged with a vertical axis of rotation from which the fine material is sucked centrally via a dip tube 5 upwards and is fed via the line 6 to a separate dedusting system.

Die Sichteinrichtung besteht aus dem außen angeordneten Zentrifugalsystem 7 mit Antriebswelle 8 und dem innen angeordneten Schaufelrad 9 mit Antriebswelle 10, die beide mittels einer mit Sperrluft 11 beaufschlagten Labyrinthdichtung 12 (in Fig. 1 nicht ausführlich dargestellt) gegenüber dem Sichtergehäuse abgedichtet sind. Zentrifugalsystem 7 und Schaufelrad 9 haben einen seperaten Antrieb, entweder durch Kern-und Hohlwelle oder — wie in diesem Beispiel — indem die Antriebswelle 10 nach oben und die Antriebswelle 8 nach unten aus dem Sichter herausgeführt sind. Die Schaufeln 13; 14 beider Rotoren verlaufen parallel zur Rotationsachse, wobei beispielsweise die Schaufeln 13 des Zentrifugalsystems 7 im unteren Bereich abgewinkelt sind, um den Durchtritt des sich zwischen dem Zentrifugalsystem 7 und dem Schaufelrad 9 abwärts bewegenden Mittelgutes zu gewährleisten.The viewing device consists of the externally arranged centrifugal system 7 with drive shaft 8 and the internally arranged paddle wheel 9 with drive shaft 10, both of which are sealed by means of a sealing air 11 acted upon labyrinth seal 12 (not shown in detail in Fig. 1) relative to the classifier housing. Centrifugal system 7 and impeller 9 have a separate drive, either by core and hollow shaft or - as in this example - by the drive shaft 10 are brought up and the drive shaft 8 down out of the classifier. The blades 13; 14 of both rotors are parallel to the axis of rotation, for example, the blades 13 of the centrifugal system 7 are angled in the lower region to ensure the passage of the moving between the centrifugal system 7 and the paddle wheel 9 downward medium.

Fig. 2 zeigt die beispielsweise radialen Schaufeln 13 des Zentrifugalsystems7 und den nahezu tangentialen Auslauf der Schaufeln 14 am Umfang des Schaufelrades 9. Gleichzeitig ist die entgegengesetzte Drehrichtung zwischen beiden Rotoren angedeutet sowie die Umkehrströmung der mit Feingut beladenen Sichtluft 20 dargestellt.FIG. 2 shows the radial blades 13 of the centrifugal system 7, for example, and the almost tangential outlet of the blades 14 on the circumference of the blade wheel 9. At the same time, the opposite direction of rotation between the two rotors is indicated and the reverse flow of the classifying air 20 loaded with fine material is shown.

Fig. 3 zeigt eine Variante der Sichtanlage. Mittels der Dosiereinrichtung 15 wird das Sichtgut aus dem Vorratsbehälter 16 abgezogen und einem Dispergierorgan in Form eines Injektors 17 zugeführt. Dieser wird vom Luftstrom 18 durchströmt, in den das Sichtgut aufgegeben wird. Der sichtgutbeladene Luftstrom 19 wird zum tangentialen Eintritt 2 des Sichtergehäuses 1 geleitet. Durch die im Sichtergehäuse angeordnete Sichteinrichtung wird das Grob- und Mittelgut ausgeschieden und verläßt den Sichter über den Austritt 4. Das Feingut wird mit dem Sichtluftstrom 20 aus dem Sichter abgesaugt und über die Leitung 6 der Entstaubungsanlage 21 zugeführt, wo das Feingut 22 abgeschieden wird. Der gereinigte Luftstrom 23 wird entweder in die AtmosDhäre abaelassen. in der Sichtanlage im Kreislauf aeführt oder anderweitig verwendet.Fig. 3 shows a variant of the sighting system. By means of the metering device 15, the Sichtgut is withdrawn from the reservoir 16 and fed to a dispersing in the form of an injector 17. This is traversed by the air flow 18, in which the Sichtgut is abandoned. The sichtgutbeladene air flow 19 is passed to the tangential inlet 2 of the classifier housing 1. By the arranged in the classifier housing sighting the coarse and average material is excreted and leaves the sifter through the outlet 4. The fines are sucked with the classifying air stream 20 from the separator and fed via the line 6 of dedusting system 21, where the fines 22 is deposited. The purified air stream 23 will either be sent to the atmoshere. in circulation in the visual system or otherwise used.

Claims

Invention claim:

1. An apparatus for sifting finest grains, consisting of a vertical axis classifier housing with a cylindrical upper part and conically downwardly tapered lower part and arranged in the upper part designed as a paddle wheel centrifugal system, wherein the coarse material is discharged via the conical housing lower part to the outside and. the fine material with the classifying air passes through the centrifugal system from outside to inside and is withdrawn therefrom, characterized in that within the centrifugal system (7) there is arranged concentrically a paddle wheel (9) whose blades (14) are arranged at the outer circumference with respect to the direction of rotation of the Centrifugal system (7) are turned on.

2. Device according to item 1, characterized in that the blades (14) of the blade wheel (9) extend almost tangentially on the outer circumference.

3. Device according to item 1 to 2, characterized in that the blades (14) of the paddle wheel (9) overlap each other.

4. Apparatus according to item 1 to 3, characterized in that the impeller (9) rotates in the opposite direction with respect to the direction of rotation of the centrifugal system (7).

5. Apparatus according to item 1 to 3, characterized in that the paddle wheel (9) is fixed aageoränet.