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Die
Erfindung betrifft einen Zentrifugalsichter mit einem Zuleitungskanal
für eine
grobe und feine Partikel enthaltende Strömung, einem ersten Ableitungskanal
für eine überwiegend
grobe Partikel enthaltende Strömung,
einem zweiten Ableitungskanal für
eine überwiegend
feine Partikel enthaltende Strömung
und einem Sichterraum mit mindestens einer Sichtereinrichtung, wobei
der Sichterraum den Zuleitungskanal mit dem ersten Ableitungskanal
und dem zweiten Ableitungskanal verbindet und wobei der Zuleitungskanal,
der Sichterraum und die beiden Ableitungskanäle einen Strömungspfad
bilden.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Sichten einer grobe
und feine Partikel enthaltenden Strömung mit einem solchen Zentrifugalsichter.
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Zentrifugalsichter
sind Vorrichtungen, mit denen grobe Partikel (Grobstaub) von feinen
Partikeln (Feinstaub) in einer Strömung, einer sogenannten Zweiphasenströmung, getrennt
werden. Die Partikel fallen beispielsweise in einer Mühle zur
Steinkohlevermahlung durch Zerkleinerung des Mahlgutes an und werden
anschließend
von einem Traggasstrom zum Sichter geführt.
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Man
unterscheidet Zentrifugalsichter statischer, dynamischer oder statisch-dynamischer
Bauart. Allen Zentrifugalsichtern ist gemein, dass die mittels des
Traggases eintretende Strömung
radial von außen
nach innen durch den Sichter geführt
wird und mit einem Drall versehen ist. Die Trennung zwischen Grob-
und Feinstaub erfolgt dabei aufgrund der auf die unterschiedlichen
Partikel wirkenden Kräfte,
insbesondere Flieh- und Gravitationskräfte.
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Der
ungenügend
aufgemahlene Grobstaub wird abgeschieden und über einen ersten Ableitungskanal,
der einen Grießrücklaufkonus
aufweisen kann, auf den Mahlteller zurückgeführt. Der ausreichend aufgemahlene
Feinstaub wird über
einen zweiten Ableitungskanal, der eine oder mehrere Staubleitungen aufweisen
kann, abtransportiert, beispielsweise zu einem Brenner eines Feuerraums.
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Es
sind Mühlen
mit Zentrifugalsichtern bekannt, bei denen die mit Mahlstaub behaftete
Gasströmung,
angereichert mit Sperrgasen und Brüden aus dem Mahlprozess, durch
die Anstellung der Düsen
am Düsenring
der Mühle
verdrallt in den äußeren Sichterraum
eintritt. Ein Großteil
der Strömung
steigt bis zum Sichterdeckel auf und prallt dort ab. In Zentrifugalbewegungen
wird die Strömung
dann dem inneren Sichterraum jenseits einer Jalousie mit festen Lamellen
und einem im inneren Sichterraum umlaufenden Lamellenrotor zugeführt.
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Dabei
dient die Jalousie aus feststehenden Lamellen, die den Strömungspfad
teilweise oder vollständig
durchqueren, als eine Sichtereinrichtung. Ausführungen ohne Jalousielamellen
sind auch bekannt.
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Der
sich drehende Lamellenrotor stellt eine weitere Sichtereinrichtung
dar. Der abgeschiedene Grobstaub rutscht dann zwischen feststehender
Jalousie und Rotor über
den Grießrücklaufkonus
auf den Mahlteller zurück.
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Problematisch
an dem zuvor beschriebenen Zentrifugalsichter ist, dass die Strömung zwischen Zuleitungskanal
und Lamellenrotor noch einen relativ hohen Drall aufweist und dass
trotz der beiden Sichtereinrichtungen relativ viel Grobstaub in
den Bereich jenseits des Lamellenrotors gelangt. Dies führt dazu, dass
der Lamellenrotor relativ hohen Belastungen ausgesetzt wird und
der Abscheidegrad bzw. die Trennschärfe reduziert wird. Die Folge
ist ein verminderter Wirkungsgrad des bekannten Zentrifugalsichters.
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Zur
Verbesserung des Wirkungsgrades ist es aus dem Stand der Technik,
beispielsweise aus der
JP
2000-051723 A , bekannt, im Bereich zwischen den Jalousielamellen
und dem Lamellenrotor einen Deflektorring anzuordnen, durch den
ein Teil der verdrallten Strömung
umgelenkt wird. Durch die Umlenkung und die entstehenden Verwirbelungen
soll der Abscheidegrad von Grobstaub und damit die Trennschärfe erhöht werden.
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Trotz
der Anordnung eines solchen Deflektorringes im Sichterraum werden
die herabsinkenden groben Partikel, die weiterhin mit einem Drall
beaufschlagt sind, in die Traggasströmung zurückgeführt und belasten den Rotor.
Dadurch wird nach wie vor ein relativ hoher Anteil an Feinstaub
mitgerissen und zurückgeführt, der
den internen Mühlenkreislauf
zusätzlich
belastet. Der erhöhte
Mahlgutumlauf führt ferner
zu erhöhten
Druckverlusten des Gesamtsystems, was wiederum einen negativen Einfluss
auf die Laufruhe einer entsprechenden Mühle und deren Wirkungsgrad
hat. Ferner wird durch die hohe Belastung des Rotors Grobstaub durch
den zweiten Ableitungskanal ausgetragen.
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Ausgehend
von dem zuvor beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden
Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Zentrifugalsichter und ein
entsprechendes Sichtungsverfahren bereitzustellen, womit der Wirkungsgrad
verbessert wird.
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Gemäß einer
ersten Lehre der vorliegenden Erfindung ist die zuvor hergeleitete
und aufgezeigte Aufgabe dadurch gelöst, dass als eine erste Sichtereinrichtung
eine oder mehrere Abscheidetaschen im Sichterraum angeordnet sind,
die in den Strömungspfad
ragen.
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Dadurch,
dass die Abscheidetaschen in den Strömungspfad ragen, diesen also
zu einem gewissen Teil blockieren, wird der Drall eines Teils der
die groben und feinen Partikel enthaltenden Strömung reduziert und dieser Teil
der Strömung
abgebremst, wobei hauptsächlich
grobe Partikel aufgrund der auf sie einwirkenden Gravitationskräfte aus
der Strömung
herausfallen. Diese können
dann in einer Abwärtsbewegung
zum Mahlteller geführt
werden. Durch die Reduzierung des Dralls wird also zum einen die
Trennschärfe
erhöht,
da eine Sichtung aufgrund der Einwirkung der Gravitationskräfte auf
die groben Partikel in der abgebremsten Strömung erfolgt. Zum anderen werden
gleichzeitig die auf die Bauteile des Sichters wirkenden Belastungen
reduziert.
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Ferner
wird durch die in den Strömungspfad ragenden
Taschen ein Teil der Partikel so umgelenkt, dass diese einen anderen
Teil der Strömung
durchkreuzen, vorzugsweise quer. Dabei ist der Drall der umgelenkten Partikel
aufgrund der Abscheidetaschen geringer als der Drall der kreuzenden
Teilströmung.
Es wurde festgestellt, dass aus der umgelenkten, minder verdrallten
Teilströmung
ein Großteil
der noch enthaltenen feinen Partikel von der quer angeströmten zweiten,
stärker
verdrallten Teilströmung mitgerissen
wird, so dass die verbleibenden, sich abwärts bewegenden Partikel überwiegend
grobe Partikel sind. Auf diese Weise wird die Trennschärfe und damit
der Wirkungsgrad des Zentrifugalsichters weiter erhöht.
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Gemäß einer
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zentrifugalsichters
sind als eine zweite Sichtereinrichtung mehrere feststehende Lamellen, sogenannte
Jalousielamellen, im Sichterraum angeordnet, die in den Strömungspfad
ragen. Alternativ oder zusätzlich
können
als eine dritte Sichtereinrichtung mehrere auf einem Rotor angeordnete
Lamellen im Sichterraum angeordnet sein, die in den Strömungspfad
ragen. Dabei handelt es sich bei dem Zentrifugalsichter vorzugsweise
um einen Drehsichter, auch Lamellensichter, Rotationssichter oder
dynamischer Sichter genannt, der insbesondere einen zylindrischen
Sichterraum aufweist. Grundsätzlich
ist aber auch der Fall denkbar, dass als Sichter ein statischer
Zentrifugalsichter, auch Klappensichter genannt, verwendet wird.
In letzterem Fall wäre
kein drehbarer Rotor vorhanden, sondern eine Vielzahl konzentrisch
angeordneter Klappen. Das beste Ergebnis hinsichtlich der Trennschärfe wird
jedoch erreicht, wenn als zweite Sichtereinrichtung ein Kranz aus
Jalousielamellen in Kombination mit den Abscheidetaschen und als
weitere Sichtereinrichtung ein Lamellenrotor vorgesehen ist.
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Die
Abscheidetaschen, die Jalousielamellen und/oder die Rotorlamellen
können
ringförmig,
insbesondere konzentrisch, im Sichterraum angeordnet sein, was zu
einer besonders kompakten Bauweise des Sichters führt.
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Die
Abscheidetaschen können,
um den Drall eines Teils der Strömung
zu reduzieren, auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Vorzugsweise
weisen die Abscheidetaschen jeweils eine Rückwand und mindestens eine
Seitenwand auf. Dabei ist die Rückwand
relativ zum Verlauf des Strömungspfades
insbesondere derart angeordnet, dass beim Durchströmen des
Sichterraums der beschriebene Effekt auftritt, wonach eine erste
Teilströmung
der Strömung umgelenkt
wird und eine zweite Teilströmung
der Strömung
winkelig, insbesondere in einem Winkel von 90 Grad, anströmt. Auch
kann die mindestens eine Seitenwand relativ zum Verlauf des Strömungspfades
derart angeordnet sein, dass beim Durchströmen des Sichterraums die erste
Teilströmung
der Strömung
nach dem Auftreffen auf die erste Sichtereinrichtung einen geringeren
Drall als vor dem Auftreffen auf die erste Sichtereinrichtung hat,
wobei dann wie zuvor erwähnt
auch der Drall der umgelenkten Teilströmung kleiner als der der kreuzenden
Teilströmung
ist.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zentrifugalsichters ist
eine einzige Abscheidetasche vorgesehen und die Rückwand bildet
ein relativ zur Mittelachse des Sichterraums konzentrisches Leitelement,
das in den Strömungspfad ragt.
Eine Abscheidetasche stellt das Minimum dar, damit die gewünschte Drallreduzierung
eintritt. Vorzugsweise sind aber mehrere Abscheidetaschen vorgesehen
und die Rückwände bilden zusammen
ein relativ zur Mittelachse des Sichterraums konzentrisches Leitelement,
das in den Strömungspfad
ragt.
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Vorzugsweise
hat das Leitelement, das zwischen der zweiten und der dritten Sichtereinrichtung bzw.
zwischen den Jalousielamellen und dem Lamellenrotor angeordnet sein
kann, in einem Schnitt quer zur Mittelachse des Sichterraums die
Form eines Ringes, der insbesondere umfänglich geschlossen ist. Mit
dem Begriff Ring ist nicht zwingend eine kreisringförmige Form
gemeint, sondern das Leitelement kann in einem Schnitt quer zur
Mittelachse des Sichterraums auch eine mehreckige Form haben.
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Üblicherweise
ist, wie an sich bekannt, ein Sichterdeckel, auch als Sichterdecke
bezeichnet, vorgesehen, der den Sichterraum in axialer Richtung mit
Ausnahme einer in den zweiten Ableitungskanal mündenden Öffnung verschließt. Das
Leitelement ist vorteilhafterweise mit dem Sichterdeckel verbunden. Auf
diese Weise ragt das Leitelement, insbesondere bei Verwendung einer
verdrallten Strömung,
in den Strömungspfad.
So wird von vorne herein der Teil der Strömung mit den groben Partikeln
abgebremst und umgelenkt, wobei die groben Partikel durch den anderen
Teilstrom von eventuell noch vorhandenem Feinstaub getrennt werden.
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Vorteilhafterweise
ist das Leitelement, welches konzentrisch um die Mittelachse des
insbesondere zylindrischen Sichterraums verlaufen kann, mit einem
Abschnitt der Lamellen der zweiten Sichtereinrichtung, also der
Jalousielamellen, verbunden. Der Abschnitt bildet insbesondere zumindest
einen Teil der Seitenwand. Zusammen mit dem Sichterdeckel, der vorzugsweise
die Abscheidetaschen in axialer Richtung begrenzt, und mit dem Abschnitt
der Jalousielamellen kann das Leitelement dann die Abscheidetaschen
bilden.
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Hierbei
bildet der Sichterdeckel die Oberseite der Abscheidetaschen, das
Leitelement die Rückseite
und jeweils zwei benachbarte Lamellentaschen eine Seitenwand. Solchermaßen gebildete
Abscheidetaschen sind, wie sich herausgestellt hat, in besonderem
Maße dazu
geeignet, eine Teilströmung
umzulenken und abzubremsen. Auch wird gleichzeitig die Verdrallung
dieser Teilströmung
reduziert. Der interne Kreislauf der Mühle wird entlastet, da nicht mehr
so viel Feinstaub zurück
in die Mühle
gelangt, und gleichzeitig kann die Belastung des Lamellenrotors
des Zentrifugalsichters reduziert werden.
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Das
Leitelement ist vorteilhafterweise winkelig, insbesondere senkrecht,
zum Verlauf des Strömungspfades
angeordnet. Hierbei ist der Verlauf des Strömungspfades unmittelbar vor
Auftreffen der Strömung
auf die Abscheidetaschen gemeint. Bei einem Drehsichter verläuft die
Strömung
an dieser Stelle radial von außen
nach innen.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung ist der erfindungsgemäße Zentrifugalsichter an unterschiedliche
Strömungsbedingungen,
beispielsweise Partikelgrößen, Anteile
von Grob- und Feinstaub, Strömungsgeschwindigkeit
etc., anpassbar. Dazu kann die Position innerhalb des Sichterraums
mindestens einer der Abscheidetaschen veränderbar sein. Auch kann das
Volumen mindestens einer der Abscheidetaschen veränderbar
sein. Vorzugsweise ist die Rückwand,
die Seitenwand und/oder der Sichterdeckel in axialer, radialer und/oder
umfänglicher
Richtung und/oder im Winkel verstellbar.
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Gemäß noch einer
weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zentrifugalsichters durchquert
die erste Sichtereinrichtung, insbesondere das Leitelement, den
Strömungspfad
zu 10 bis 50%, vorzugsweise zu 20 bis 40% und insbesondere zu 30%. Mit
anderen Worten, abhängig
von den Strömungsbedingungen
blockiert bzw. verschließt
die erste Sichtereinrichtung oder das Leitelement den Strömungspfad
an dieser Stelle und leitet einen entsprechenden Anteil der Gesamtströmung um
und bremst diesen ab. Der übrige
Teil des Strömungspfades,
also mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 60% und insbesondere
70%, werden von dem übrigen
Teil der Strömung
eingenommen, welche den umgeleiteten Teil der Strömung durchkreuzt.
Als optimal hat sich bei der Sichtung von Steinkohle, die hier nur
beispielhaft genannt wird, ein Durchqueren von etwa 30% des Strömungspfades
erwiesen.
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Die
zweite Sichtereinrichtung, insbesondere die Jalousielamellen, durchquert
den Strömungspfad gemäß einer
weiteren Ausgestaltung vollständig, also
zu 100%. Entsprechendes kann alternativ oder zusätzlich auch für die dritte
Sichtereinrichtung, insbesondere die Lamellen des Rotors, vorgesehen sein,
die den Strömungspfad
ebenfalls vollständig, also
zu 100%, durchqueren kann. Mit anderen Worten, die Lamellen verlaufen
in diesem Fall quer zur Strömungsrichtung
jeweils von einer Seite zur gegenüberliegenden Seite des Strömungspfads.
Es sind aber durchaus auch Anwendungen denkbar, bei denen der Strömungspfad
von den Lamellen und vom Rotor nicht vollständig, sondern nur teilweise, durchquert
wird.
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Gemäß wiederum
einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zentrifugalsichters verläuft die
Drehachse des Rotors koaxial zur Mittelachse des insbesondere zylindrischen
Sichterraums. Ebenfalls koaxial zur Mittelachse des Sichterraums und
innerhalb des Lamellenrotors verläuft vorzugsweise das Kohlefallrohr
oder ein sonstiges Fallrohr für
die Zuleitung des zu zerkleinernden Mahlgutes zu einer Mühle.
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Der
Zentrifugalsichter kann ferner integraler Bestandteil einer Mühle mit
einem Mahlwerk sein oder mit der Mühle verbindbar sein. Bei einer
solchen Mühle,
die insbesondere eine Vertikalmühle
oder eine Rohrkugelmühle
ist und vorzugsweise zur Vermahlung von Steinkohle, Hartbraunkohle,
Kalkstein, Gips und/oder Zementklinker dient, wird mit einfachen
Mitteln durch Abscheidetaschen, die ein Kreuzen von zwei Teilströmungen und
eine Drallreduzierung einer Teilströmung ermöglichen, eine deutliche Erhöhung der
Trennschärfe
erreicht und der interne Mühlenkreislauf
entlastet.
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Gemäß noch einer
weiteren Ausgestaltung weist der erste Ableitungskanal einen Grießrücklaufkonus
auf, der zu dem Mahlwerk der Mühle
führt.
Vorteilhafterweise ist der Grießrücklaufkonus
ebenfalls konzentrisch um die Mittelachse des Sichterraums oder
deren Verlängerung
angeordnet. Auf diese Weise wird, insbesondere wenn das Fallrohr
innerhalb des Lamellenrotors und innerhalb des Gießrücklaufkonus
verläuft,
eine kompakte Bauart des Zentrifugalsichters erreicht.
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Der
zweite Ableitungskanal weist gemäß einer
anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung mindestens eine
Staubleitung auf, die beispielsweise zu einem Brenner eines Feuerraums führt. Es
können
auch mehrere Staubleitungen vorgesehen sein.
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Schließlich wird
gemäß einer
weiteren Lehre der vorliegenden Erfindung die Aufgabe bei einem Verfahren
der eingangs genannten Art unter Verwendung des zuvor beschriebenen
Zentrifugalsichters dadurch gelöst,
dass eine erste Teilströmung
der Strömung,
die vor dem Auftreffen auf die erste Sichtereinrichtung vorteilhafterweise
mit einem Drall beaufschlagt wird, an Abscheidetaschen einer ersten Sichtereinrichtung
umgelenkt wird und eine zweite Teilströmung der Strömung winkelig,
insbesondere quer, anströmt.
Durch dieses Verfahren wird, wie zuvor ausführlich beschrieben wurde, der
Wirkungsgrad eines Zentrifugalsichters durch Erhöhung der Trennschärfe deutlich
verbessert. Auch wird der interne Mühlenkreislauf entlastet und
werden die auf den Zentrifugalsichter einwirkenden Belastungen reduziert.
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Insbesondere
wird der Drall durch Zuführen eines
verdrallten Traggasstroms erzeugt. Dies kann dadurch erreicht werden,
dass die Düsen
am Düsenring
der Mühle
in eine bestimmte Richtung und in einem bestimmten Winkel relativ
zur Mittelachse des Düsenrings
angestellt werden. Durch die Abscheidetaschen wird vorteilhafterweise
auch erreicht, dass die erste Teilströmung der Strömung nach
dem Auftreffen auf die erste Sichtereinrichtung einen geringeren
Drall als vor dem Auftreffen auf die erste Sichtereinrichtung hat.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Zentrifugalsichter
im Überdruck
betrieben. Der erfindungsgemäße Zentrifugalsichter
kann aber alternativ auch im Unterdruck betrieben werden. Beides
ist durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
des Zentrifugalsichters möglich
und führt
gleichermaßen
zu einer deutlichen Verbesserung der Trennschärfe beim Sichten einer grobe
und feine Partikel enthaltenden Strömung, die insbesondere eine
Zweiphasenströmung ist.
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Es
gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den
erfindungsgemäßen Zentrifugalsichter,
die erfindungsgemäße Mühle sowie
das erfindungsgemäße Verfahren
auszugestalten und weiterzubilden.
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Dazu
wird die Erfindung nachfolgend anhand einer lediglich bevorzugte
Ausführungsformen
darstellenden Zeichnung näher
erläutert.
In der Zeichnung zeigen
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1 eine
Prinzipdarstellung eines – teilweise
aufgeschnittenen – Zentrifugalsichters
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
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2 einen
Schnitt in Längsrichtung
des Zentrifugalsichters aus 1, und
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3 einen
Schnitt in Querrichtung des Zentrifugalsichters aus 1.
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Die
Prinzipdarstellung in 1 zeigt einen Zentrifugalsichter
in Form eines Drehsichters gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, der einen Zuleitungskanal 1 für eine grobe
und feine Partikel enthaltende Zweiphasenströmung S, hier durch Pfeile dargestellt,
aufweist. Ferner ist ein erster Ableitungskanal 2 für eine überwiegend
grobe Partikel enthaltende Strömung
und ein zweiter Ableitungskanal 3 für eine überwiegend feine Partikel enthaltende
Strömung
vorgesehen.
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Die
Aufteilung in die grobe Partikel enthaltende Strömung und die feine Partikel
enthaltende Strömung
erfolgt in einem Sichterraum 4 mit drei separaten Sichtereinrichtungen 5, 7 und 9.
Der Sichterraum 4 verbindet den Zuleitungskanal 1 mit
dem ersten Ableitungskanal 2 und dem zweiten Ableitungskanal 3. Ferner
erkennt man, dass der Sichterraum 4 zylindrisch ausgebildet
ist und, sobald die zu sichtende Strömung S von einer Mühle (nicht
dargestellt) durch den Zuleitungskanal 1 unter Verdrallung
aufgestiegen ist, radial von außen
nach innen durchströmt wird.
Dabei bilden der Zuleitungskanal 1, der Sichterraum 4 und
die beiden Ableitungskanäle 2 und 3 einen
Strömungspfad
durch den Zentrifugalsichter.
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Als
eine erste Sichtereinrichtung 5 sind mehrere Abscheidetaschen 6 im
Sichterraum 4 angeordnet, die in den Strömungspfad
ragen. Bedingt durch die Abscheidetaschen 6 wird eine erste
Teilströmung S1
der Strömung
S im oberen Teil des Sichterraums 4 nahe des Sichterdeckels 16 umgelenkt,
wobei auch der Drall der Teilströmung
S1 reduziert wird. Ferner strömt
die übrige
Teilströmung
S2 der Strömung
S radial ins Innere des Zentrifugalsichters, wobei sie die umgelenkte
Strömung
S1 kreuzt. Durch das Reduzieren des Dralls wird die erste Teilströmung so
stark abgebremst, dass grobe Partikel aus der Strömung herausfallen
und über
den Grießrücklaufkonus 18 zum
Mahlwerk der Mühle
zurück
geführt
werden. Die herausfallenden groben Partikel der ersten Teilströmung S1
werden dabei von der kreuzenden Teilströmung S2 durchströmt, wobei
restlicher Feinstaub mitgerissen wird. Auf diese Weise wird der
Anteil an Feinstaub, der mit den groben Partikeln zum Mahlwerk zurückgeführt wird,
auf ein Minimum reduziert, was den internen Kreislauf der Mühle entlastet.
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Gleichzeitig
wird die Teilströmung
S2 durch die Jalousielamellen 8 der zweiten Sichtereinrichtung 7 und
die Lamellen 11 des Rotors 10 der dritten Sichtereinrichtung 9 geführt. Dabei
wird zunächst
eine Sichtung der Teilströmung
S2 mittels der Jalousielamellen 8 und anschließend eine
weitere Sichtung mittels der Lamellen 11 durchgeführt, wobei
abgeschiedene grobe Partikel ebenfalls durch den ersten Ableitungskanal 2 und
den Grießrücklaufkonus 18 dem Mahlwerk
wieder zugeführt
werden.
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Der
verbleibende Teil der Strömung
S, der einen ausreichend hohen Anteil an Feinstaub aufweist, wird
durch die Öffnung 15 in
den zweiten Ableitungskanal 3 und von dort in eine Staubleitung 19 geführt, die
im dargestellten Ausführungsbeispiel
zu einem Brenner (nicht dargestellt) verläuft.
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Die
Abscheidetaschen 6 sind bei dem hier beispielhaft dargestellten
Ausführungsbeispiel
wie folgt ausgebildet und angeordnet.
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Zunächst weisen
die Abscheidetaschen 6 jeweils eine Rückwand 12 und mindestens
eine Seitenwand 13 auf. Nach oben sind die Abscheidetaschen 6 durch
die Unterseite des Sichterdeckels 16 begrenzt. Zusammen
bilden die Rückwände 12 der
Abscheidetaschen 6 ein relativ zur Mittelachse X1 des Sichterraums 4 konzentrisches
Leitelement 14, das in den Strömungspfad ragt. Dabei ist das
Leitelement 14 bzw. jede Rückwand 12 relativ
zum Verlauf des Strömungspfades
derart angeordnet, dass beim Durchströmen des Sichterraums 4 eine
erste Teilströmung
S1 wie zuvor beschrieben so umgelenkt wird, dass sie eine zweite
Teilströmung
S2 quer anströmt. Gleichzeitig
sind die Seitenwände 13,
die jeweils von einem Abschnitt 17 der Jalousielamellen 8 der
zweiten Sichtereinrichtung 7 gebildet werden, relativ zum Verlauf
des Strömungspfades
derart angeordnet, dass beim Durchströmen des Sichterraums 4 die
erste Teilströmung
S1 nach dem Auftreffen auf die Abscheidetaschen 6 einen
geringeren Drall als vor dem Auftreffen hat. Nach dem Auftreffen
ist der Drall der ersten Teilströmung
S1 auch gegenüber
dem Drall der zweiten Teilströmung
S2 deutlich reduziert.
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Das
Leitelement 14 sowie die Abscheidetaschen 6 haben
in einem Schnitt quer zur Mittelachse X1 des Sichterraums 4 die
Form eines umfänglich geschlossenen
kreisförmigen
Ringes. Dies geht insbesondere auch aus 3 hervor,
die im weiteren noch beschrieben wird.
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In 1 ist
ferner dargestellt, dass das Leitelement 14 senkrecht zum
Verlauf des Strömungspfades,
gemeint ist der Strömungspfad
unmittelbar vor Eintritt in die Abscheidetaschen 6, angeordnet
ist. Das Leitelement 14 ist mit dem Sichterdeckel 16 verbunden
und verläuft
vom Sichterdeckel 16 in Richtung des ersten Ableitungskanals 2.
Das Leitelement 14 reicht so weit in den Strömungspfad
herab, dass es diesen etwa zu 30% durchquert und damit zu 30% verschließt. Das
Leitelement 14 ist an einer Position angeordnet, nämlich zwischen
den Lamellen 11 des Rotors 10 und den Lamellen 8 der
Lamellenjalousie und gleichzeitig über der als Grießrücklaufkonus 18 ausgebildeten Öffnung des
ersten Ableitungskanals 2, so dass die aus der ersten Teilströmung S1
mittels der Abscheidetaschen 6 entnommenen groben Partikel
in besagten Grießrücklaufkonus 18 fallen
können.
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Im
Gegensatz zum Leitelement 14 durchqueren die Jalousielamellen 8 und
die Rotorlamellen 11 den Strömungspfad vollständig, das
heißt
zu 100%.
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2 zeigt
schließlich
eine Schnittansicht des zuvor anhand von 1 beschriebenen
Zentrifugalsichters.
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Die
Schnittansicht zeigt neben dem Zuleitungskanal 1, dem Sichterraum 4 und
den Ableitungskanälen 2 und 3 auch
deutlich das zentrale Fallrohr 20, in welchem die Kohle,
hier Steinkohle, dem Mahlwerk zugeführt wird. Um dieses Fallrohr 20 sind die übrigen Bauteile
konzentrisch angeordnet, was zu einer besonders kompakten Bauweise
des Zentrifugalsichters und der Mühle führt.
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3 zeigt
nochmals deutlich die konzentrische Anordnung der einzelnen Bauteile
des Drehsichters in einem Schnitt quer zur Sichterlängsachse. In
diesem Sichter strömt
eine verdrallte Strömung
S, die in Axialrichtung in den Sichterraum 4 aufgestiegen
ist radial von außen
nach innen durch die einzelnen Sichtereinrichtungen 5, 7 und 9.
Mit anderen Worten, die Strömung
S strömt
vom äußeren Teil
des Sichterraums 4 teilweise vor und in die Abscheidetaschen 6,
wodurch eine erste Teilströmung
S1 mit vermindertem Drall erzeugt wird, die axial nach unten abgelenkt
wird, wohingegen eine zweite Teilströmung S2 durch die feststehenden
Jalousielamellen 8 hindurchgeführt wird und dabei die Teilströmung S1 und
insbesondere die Partikel darin kreuzt und darin enthaltenen Feinstaub
mitreist. Die beim Passieren bzw. Durchqueren der einzelnen Sichtereinrichtungen
abgeschiedenen Partikel werden in einer Strömung S3 durch den Grießrücklaufkonus 18 wieder axial
nach unten geführt,
um vom Mahlwerk der Mühle
weiter zerkleinert zu werden.
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Aus
der Teilströmung
S2 und dem mitgerissenen Feinstaub wird eine Teilströmung S4
gebildet, die in den mit Lamellen 11 versehenen Rotor 10 im inneren
Teil des Sichterraums 4 geleitet wird, wobei hier eine
weitere Sichtung erfolgt. Der nach den einzelnen Sichtungsschritten
verbleibende Feinstaub wird schließlich durch eine Öffnung im
Sichterdeckel 16 axial nach oben in den zweiten Ableitungskanal 3 und über eine
Staubleitung 19 zu einem Brenner (nicht dargestellt) geführt.
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Im
Innern des Sichters ist schließlich
noch das Fallrohr 20 dargestellt um welches die Sichtereinrichtungen 5, 7 und 9 konzentrisch
und kreisringförmig
angeordnet sind.
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Der
in den 1 bis 3 beispielhaft dargestellte
Zentrifugalsichter hat ferner den Vorteil, dass bereits vor dem
Durchlaufen der Lamellen 8 und 11 eine Sichtung
durchgeführt
wird, durch die ein Großteil
an groben Partikeln der Strömung
entnommen und dem Mahlwerk zurückgeführt wird.
Auf diese Weise kann die Trennschärfe deutlich erhöht werden,
der interne Mühlenkreislauf
entlastet werden und der Wirkungsgrad des Zentrifugalsichters und der
Mühle erhöht werden.
Auch werden Belastungen, die durch die Partikel enthaltende Strömung auf
die Bauteile des Zentrifugalsichters, insbesondere die Lamellen,
einwirken, auf ein Minimum reduziert.