DE10023009A1 - Zyklon - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen 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), wobei die innere 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. DOLLAR A Der erfindungsgemäße Zyklon weist einen gegenüber dem Stand der Technik deutlich verringerten Druckverlust auf, wobei die Abscheideleistung erhalten bleibt.

Description

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 wegführenden Reingasableitung und einer von der Trennkammer wegführenden 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 Korngrößenspektrum 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 erfindungsgemäß gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zumindest ein Teil der inneren Oberfläche der Trennkammer mit einer - die Wandrauhigkeit der Oberfläche 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 Abmessungen - wobei die Trennkammer einen im wesentlichen kreisförmigen horizontalen Querschnitt aufweist - parallel zur Oberfläche 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 Höhe bzw. Tiefe, bis zu 1 cm.

Ein erfindungsgemäßer Zyklon wird nachfolgend anhand der Zeichnung Fig. 1 näher erläutert.

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 Oberfläche 5 der Trennkammer ist mit einer deren Wandrauhigkeit erhöhenden Struktur 6 versehen, welche hier von einem Metallgitter gebildet wird.

Claims (11)

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.

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.

5. Zyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmaterial der jeweiligen inneren Oberfläche 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 Oberfläche 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.