DE102020128539A1 - Separator for solid particles - Google Patents

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/16Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes

Abstract

Ein Abscheider (1) für Feststoffpartikel umfasst einen Einlasskanal (2), in dem eine Drallscheibe (3) zur Erzeugung einer Drehbewegung eines Gasstromes vorgesehen ist, einen mittleren Strömungskanal (4) hinter der Drallscheibe (3) und einen Abscheideraum (6) hinter dem mittleren Strömungskanal (3), wobei in den Abscheideraum (6) ein Tauchrohr (5) mit einer Einlassöffnung (51) für den gereinigten Gasstrom eingefügt ist, und an dem Abscheideraum (6) an einem äußeren Umfang ein Auslass (7) für abgeschiedene Feststoffpartikel vorgesehen ist, wobei die Einlassöffnung (51) des Tauchrohres (5) in Strömungsrichtung vor dem Auslass (7) für abgeschiedene Feststoffpartikel angeordnet ist. Dadurch kann über den Abscheider mit einfachen Mitteln eine effektive Trennung von Feststoffpartikel erfolgen.A separator (1) for solid particles comprises an inlet channel (2) in which a swirl disk (3) is provided for generating a rotary movement of a gas flow, a central flow channel (4) behind the swirl disk (3) and a separation chamber (6) behind the middle flow channel (3), a dip tube (5) with an inlet opening (51) for the purified gas flow being inserted into the separation space (6), and an outlet (7) for separated solid particles on the outer circumference of the separation space (6) is provided, the inlet opening (51) of the immersion tube (5) being arranged in the direction of flow in front of the outlet (7) for separated solid particles. As a result, solid particles can be effectively separated using simple means via the separator.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abscheider für Feststoffpartikel, mit einem Einlasskanal, in dem eine Drallscheibe zur Erzeugung einer Drehbewegung eines Gasstromes vorgesehen ist, einem mittleren Strömungskanal hinter der Drallscheibe und einem Abscheideraum hinter dem mittleren Strömungskanal, wobei in den Abscheideraum ein Tauchrohr mit einer Einlassöffnung für den gereinigten Gasstrom eingefügt ist, und an dem Abscheideraum an einem äußeren Umfang ein Auslass für abgeschiedene Feststoffpartikel vorgesehen ist, wobei die Einlassöffnung des Tauchrohres in Strömungsrichtung vor dem Auslass für abgeschiedene Feststoffpartikel angeordnet ist.The present invention relates to a separator for solid particles, with an inlet channel in which a swirl disk is provided for generating a rotary movement of a gas flow, a central flow channel behind the swirl disk and a separation space behind the central flow channel, with a dip tube with an inlet opening in the separation space the cleaned gas stream is inserted, and an outlet for separated solid particles is provided on an outer circumference of the separation space, the inlet opening of the immersion tube being arranged in the flow direction upstream of the outlet for separated solid particles.

Zum Abscheiden von Feststoffpartikeln aus einem Gasstrom ist es beispielsweise aus der DE 10 2015 008 525 A1 bekannt, einen Gasstrom über eine Drallscheibe in eine Drehbewegung zu versetzen, so dass über Fliehkräfte und die Strömung die schwereren Partikel sich radial weiter außen im Gasstrom befinden als kleinere Partikel. Ein so in Drehbewegung versetzter Gasstrom kann dann durch ein Tauchrohr abgesaugt werden, so dass ein Teil der Partikel an einem Auslass eines Abscheideraumes entsorgt werden kann.For separating solid particles from a gas stream, it is, for example, from the DE 10 2015 008 525 A1 known to set a gas flow in a rotary motion via a swirl disk, so that the heavier particles are located radially further out in the gas flow than smaller particles via centrifugal forces and the flow. A gas flow set in rotary motion in this way can then be sucked off through a dip tube so that some of the particles can be disposed of at an outlet of a separation space.

In der DE 21 2012 000 268 U1 ist eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung offenbart, bei der ein Gas über Leitschaufeln in eine Drehbewegung versetzt wird, bevor dann über ein Ausführrohr das gereinigte Gas abgesaugt wird.In the DE 21 2012 000 268 U1 a cyclone dust collection device is disclosed in which a gas is set in a rotary motion via guide vanes before the cleaned gas is then sucked off via a discharge pipe.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Abscheider für Feststoffpartikel zu schaffen, der eine sichere und effiziente Abtrennung von Feststoffpartikeln ermöglich.It is therefore the object of the present invention to create a separator for solid particles which enables safe and efficient separation of solid particles.

Diese Aufgabe wird mit einem Abscheider mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved with a separator having the features of claim 1.

Erfindungsgemäß umfasst der Abscheider einen Abscheideraum, an dem einerseits an einem äußeren Umfang ein Auslass für abgeschiedene Feststoffpartikel vorgesehen ist und andererseits ein Tauchrohr eingefügt ist, dessen Einlassöffnung in Strömungsrichtung vor dem Auslass für abgeschiedene Feststoffpartikel angeordnet ist. Dadurch wird um das Tauchrohr eine strömungsberuhigte Zone gebildet, in der die schwereren Feststoffpartikel zu dem Auslass geleitet werden, während das Tauchrohr mit einer vergleichsweise großen Länge in den Abscheideraum hervorsteht, um die gereinigte Luft weiterzuleiten.According to the invention, the separator comprises a separation space, on the one hand an outlet for separated solid particles is provided on an outer circumference and on the other hand a dip tube is inserted, the inlet opening of which is arranged in the direction of flow in front of the outlet for separated solid particles. As a result, a flow-calmed zone is formed around the immersion pipe, in which the heavier solid particles are directed to the outlet, while the immersion pipe protrudes with a comparatively great length into the separation space in order to pass on the cleaned air.

Der Abscheideraum ist vorzugsweise zylindrisch ausgebildet, und das Tauchrohr erstreckt sich über mindestens 70 % der axialen Länge des Abscheideraumes, insbesondere zwischen 80 % bis 95 %. Dadurch erstreckt sich das Tauchrohr nahezu über die gesamte Länge des Abscheideraumes und kann mit der Einlassöffnung nahe an einem mittleren Strömungskanal angeordnet sein. Das Tauchrohr in dem Abscheideraum kann in axiale Richtung, also in Strömungsrichtung beispielsweise mindestens doppelt so lang sein wie die Länge des Auswurfkanals des Auslasses, der an einem unteren Abschnitt des Abscheideraumes angeordnet ist.The separation space is preferably cylindrical, and the immersion tube extends over at least 70% of the axial length of the separation space, in particular between 80% and 95%. As a result, the immersion tube extends almost over the entire length of the separation space and can be arranged with the inlet opening close to a central flow channel. The immersion tube in the separation space can be at least twice as long in the axial direction, that is to say in the flow direction, for example, as the length of the discharge channel of the outlet, which is arranged on a lower section of the separation space.

Für eine effiziente Abscheidung der Feststoffpartikel kann die Einlassöffnung des Tauchrohres einen Durchmesser besitzen, der etwa 35 % bis 65 % des Durchmessers des Abscheideraumes besitzt, insbesondere zwischen 40 % bis 60 %.For efficient separation of the solid particles, the inlet opening of the immersion tube can have a diameter which is approximately 35% to 65% of the diameter of the separation space, in particular between 40% to 60%.

Das Tauchrohr ist vorzugsweise nicht vollständig zylindrisch ausgebildet, sondern umfasst einen sich in Strömungsrichtung konisch aufweitenden Abschnitt. Dieser sich konisch aufweitender Abschnitt kann oberhalb eines Auswurfkanals des Auslasses angeordnet sein.The immersion tube is preferably not completely cylindrical, but rather comprises a section which widens conically in the direction of flow. This conically widening section can be arranged above an ejection channel of the outlet.

Das Verhältnis der Durchmesser der Drallscheibe zu einem Durchmesser des Abscheideraumes liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,9 bis 1,1, wobei die Drallscheibe und der Abscheideraum vorzugsweise einen im Wesentlichen identischen Durchmesser aufweisen.The ratio of the diameter of the swirl disk to a diameter of the separation space is preferably in a range between 0.9 to 1.1, the swirl disk and the separation space preferably having an essentially identical diameter.

Der mittlere Strömungskanal hinter der Drallscheibe weist erfindungsgemäß einen sich konisch verjüngenden und einen sich konisch aufweitenden Kanalabschnitt auf, so dass der mit Partikeln beladene Gasstrom durch die konische Verjüngung zunächst beschleunigt und durch die konische Aufweitung wieder verlangsamt wird. Das Verhältnis von maximalem Durchmesser des mittleren Strömungskanals zu dem minimalen Durchmesser des mittleren Strömungskanals kann zwischen 1,2:1 und 2:1, beispielsweise zwischen 1,4:1 und 1,7:1, liegen. Die axiale Länge der konischen Verjüngung und der konischen Aufweitung des Strömungskanals im mittleren Strömungskanals kann im Wesentlichen gleich sein, vorzugsweise ist die Abweichung in der Länge kleiner 10%. Eine Einlassöffnung des Tauchrohres befindet sich vorzugsweise im Bereich des Endes des sich aufweitenden Abschnittes, insbesondere kurz dahinter, so dass die durch Fliehkräfte beschleunigten Partikel weniger stark in das Tauchrohr eingesaugt werden.According to the invention, the middle flow channel behind the swirl disk has a conically tapering and a conically widening channel section, so that the particle-laden gas flow is initially accelerated by the conical taper and slowed down again by the conical widening. The ratio of the maximum diameter of the central flow channel to the minimum diameter of the central flow channel can be between 1.2: 1 and 2: 1, for example between 1.4: 1 and 1.7: 1. The axial length of the conical taper and the conical widening of the flow channel in the middle flow channel can be essentially the same, preferably the deviation in length is less than 10%. An inlet opening of the immersion tube is preferably located in the area of the end of the widening section, in particular shortly behind it, so that the particles accelerated by centrifugal forces are less strongly sucked into the immersion tube.

Das Tauchrohr besitzt an der Auslassöffnung vorzugsweise einen um 10 % bis 30 % größeren Durchmesser wie der Durchmesser der Einlassöffnung des Tauchrohres. Dabei dient zur Vergrößerung des Durchmessers ein sich konisch aufweitender Abschnitt des Tauchrohres, dessen Winkel zur Axialrichtung vorzugsweise zwischen 20° bis 30°, insbesondere zwischen 25° bis 28°, liegt.At the outlet opening, the immersion tube preferably has a diameter that is 10% to 30% larger than the diameter of the inlet opening of the immersion tube. A conically widening section of the immersion tube, whose angle to the Axial direction is preferably between 20 ° to 30 °, in particular between 25 ° to 28 °.

Zur Erzeugung einer sich drehenden Gasströmung weist die Drallscheibe vorzugsweise Schaufeln auf, die zur radialen Richtung in einem Winkel zwischen 20° und 30°, insbesondere zwischen 23° und 27°, geneigt sind.To generate a rotating gas flow, the swirl disk preferably has blades which are inclined to the radial direction at an angle between 20 ° and 30 °, in particular between 23 ° and 27 °.

Der Durchmesser der Drallscheibe hat vorzugweise den gleichen Durchmesser, wie der Abscheidungsraum, wodurch der Druckverlust über der Drallscheibe reduziert wird.The diameter of the swirl disk preferably has the same diameter as the separation space, as a result of which the pressure loss across the swirl disk is reduced.

Der Abscheider weist ferner einen Einlasskanal auf, bei dem zwischen einer Einlassöffnung und der Drallscheibe ein sich aufweitender Abschnitt vorgesehen ist, um die Strömung zu verlangsamen.The separator also has an inlet channel in which a widening section is provided between an inlet opening and the swirl disk in order to slow down the flow.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Abscheiders;
  • 2 eine Seitenansicht des Abscheiders der 1;
  • 3 eine Ansicht des Abscheiders in Axialrichtung, und
  • 4 eine Seitenansicht des Abscheiders mit Vermaßungsangaben.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a perspective sectional view of a separator according to the invention;
  • 2 a side view of the separator of 1 ;
  • 3 a view of the separator in the axial direction, and
  • 4th a side view of the separator with dimensions.

Ein Abscheider 1 für Feststoffpartikel wird beispielsweise hinter einem Verbrennungsraum angeordnet, um Partikel aus einem Gasstrom abzuscheiden, insbesondere auch Funken. Der Abscheider 1 kann aus Metallblech oder Kunststoff hergestellt sein.A separator 1 for solid particles, for example, it is arranged behind a combustion chamber in order to separate particles from a gas flow, in particular also sparks. The separator 1 can be made of sheet metal or plastic.

Der Abscheider 1 umfasst einen Einlasskanal 2, der eine Einlassöffnung 20 aufweist, an die sich ein zylindrischer Abschnitt 21 anschließt. Der zylindrische Abschnitt 21 mündet in einem sich konisch aufweitenden. Abschnitt 22, an dessen Ende eine Drallscheibe 3 angeordnet ist. Die an einem zylindrischen Abschnitt 31 angeordnete Drallscheibe 3 umfasst Schaufeln 30, die zur radialen Richtung senkrecht zur Axialrichtung geneigt angeordnet sind, beispielsweise in einem Winkel zwischen 20° bis 30°, insbesondere 23° bis 27°. Der durch die Öffnungen zwischen den Schaufeln durchströmende Gasstrom wird somit verwirbelt und dann durch einen mittleren Strömungskanal 4 geleitet.The separator 1 includes an inlet port 2 showing an inlet port 20th has, to which a cylindrical portion 21 connects. The cylindrical section 21 opens into a conically widening. section 22nd at the end of which a swirl disk 3 is arranged. Die on a cylindrical section 31 arranged swirl disk 3 includes shovels 30th which are arranged inclined to the radial direction perpendicular to the axial direction, for example at an angle between 20 ° to 30 °, in particular 23 ° to 27 °. The gas flow flowing through the openings between the blades is thus swirled and then through a central flow channel 4th directed.

Der mittlere Strömungskanal 4 umfasst einen sich konisch verjüngenden Abschnitt 40, in dem der Gasstrom beschleunigt wird, und einen sich konisch aufweitenden Abschnitt 41, in dem sich der Gasstrom wieder verlangsamt.The middle flow channel 4th includes a conically tapered section 40 , in which the gas flow is accelerated, and a conically widening section 41 , in which the gas flow slows down again.

Hinter dem mittleren Strömungskanal 4 ist ein Abscheideraum 6 angeordnet. Der Abscheideraum 6 umfasst ein zylindrisches Gehäuse 60, das endseitig durch eine Stirnwand 61 geschlossen ist. In der Stirnwand 61 ist eine Öffnung ausgespart, durch die ein Tauchrohr 5 eingefügt ist. Das Tauchrohr 5 weist dabei eine Einlassöffnung 51 auf, die kurz hinter dem Ende des sich aufweitenden Abschnittes 41 des mittleren Strömungskanals 4 angeordnet ist, beispielsweise in einem Abstand kleiner als 0,1 des Durchmessers des Abscheideraumes.Behind the middle flow channel 4th is a separation room 6th arranged. The separation room 6th includes a cylindrical housing 60 , the end by an end wall 61 closed is. In the front wall 61 is an opening cut out through which a dip tube 5 is inserted. The dip tube 5 has an inlet opening 51 on that just past the end of the widening section 41 of the middle flow channel 4th is arranged, for example at a distance smaller than 0.1 of the diameter of the separation space.

Das Tauchrohr 5 umfasst einen ersten zylindrischen Abschnitt 50 hinter der Einlassöffnung 51 mit geringerem Durchmesser und einen zweiten zylindrischen Abschnitt 53 mit größerem Durchmesser, beispielsweise mit einem Durchmesser, der 10 % bis 30 % größer ist als der Durchmesser des ersten zylindrischen Abschnitts 50. Dazwischen befindet sich ein sich aufweitender konischer Abschnitt 52.The dip tube 5 includes a first cylindrical portion 50 behind the inlet opening 51 with a smaller diameter and a second cylindrical section 53 with a larger diameter, for example with a diameter which is 10% to 30% larger than the diameter of the first cylindrical section 50 . In between there is a widening conical section 52 .

An dem Abscheideraum 6 ist ferner ein Auslass 7 angeordnet, der am Ende rohrförmig zylindrisch ausgebildet ist und der zum Abführen von abgeschiedenen Partikeln dient. Unterhalb des Auslasses 7 kann ein Sammelbehälter für die abgeschiedenen Partikel angeordnet werden. Oberhalb des Auslasses 7 befindet sich ein Auswurfkanal 8, der quaderförmig ausgebildet ist und über eine untere Öffnung mit dem Abscheideraum 6 verbunden ist. Dadurch können die außerhalb des Tauchrohres 5 durch Fliehkraft beschleunigten Partikel über den Auswurfkanal 8 und den Auslass 7 entsorgt werden.At the separation room 6th is also an outlet 7th arranged, which is tubular and cylindrical at the end and which serves to remove separated particles. Below the outlet 7th a collecting container for the separated particles can be arranged. Above the outlet 7th there is an ejection channel 8th , which is cuboid and has a lower opening with the separation chamber 6th connected is. This allows the outside of the immersion tube 5 Particles accelerated by centrifugal force via the ejection channel 8th and the outlet 7th be disposed of.

In 4 ist der Abscheider 1 mit einigen geometrischen Angaben dargestellt. Ein Durchmesser des Tauchrohres DTr ist zwischen 40 % und 60 % eines Durchmessers DA des Abscheideraumes, insbesondere im Wesentlichen 50 %. Eine Länge LTr des Tauchrohres 5 innerhalb des Abscheideraumes 6 entspricht etwa 80 % bis 100 % der Länge LA des Abscheideraumes 6.In 4th is the separator 1 shown with some geometrical information. A diameter of the dip tube D Tr is between 40% and 60% of a diameter D A of the separation space, in particular essentially 50%. One length L Tr of the immersion tube 5 within the separation room 6th corresponds to about 80% to 100% of the length L A of the separation room 6th .

Eine Länge des Auswurfkanals 8 in axiale Richtung LAw beträgt zwischen 0,2 bis 0,5 der Länge LTr des Tauchrohres 5 in dem Abscheideraum 6. Ein Winkel α des sich konisch aufweitenden Abschnittes 52 des Tauchrohres 5 liegt zur Axialrichtung zwischen 24 und 28° und ist oberhalb des Auswurfkanals 8 angeordnet.A length of the ejection channel 8th in the axial direction L Aw is between 0.2 to 0.5 of the length L Tr of the immersion tube 5 in the separation room 6th . An angle α of the conically widening section 52 of the immersion tube 5 lies between 24 and 28 ° to the axial direction and is above the ejection channel 8th arranged.

Der mittlere Strömungskanal 4 weist den sich verjüngenden Abschnitt 40 sowie den sich aufweitenden Abschnitt 41 auf, die baugleich ausgebildet sein können und eine gleich axiale Länge LK aufweisen. Der Durchmesser DM an der kleinsten Stelle des Durchmessers in dem mittleren Strömungskanal beträgt zwischen 50 % und 75% des Durchmessers DTr , dem maximalen Durchmesser des mittleren Strömungskanals 4.The middle flow channel 4th indicates the tapered section 40 as well as the widening section 41 which can be constructed identically and have the same axial length L K exhibit. The diameter D M at the smallest point of the diameter in the middle flow channel is between 50% and 75% of the diameter D Tr , the maximum diameter of the central flow channel 4th .

Der zylindrische Abschnitt 21 weist bis zu einer Abweichung von maximal 10% ebenfalls den Durchmesser DM auf, wobei die axiale Länge LAS kürzer ist als die Länge LK des sich konisch aufweitenden Abschnittes 22.The cylindrical section 21 also shows the diameter up to a deviation of a maximum of 10% D M on, where the axial length L AS is shorter than the length L K of the conically widening section 22nd .

Die Drallscheibe 3 weist einen Durchmesser DDR auf, der im Wesentlichen dem Durchmesser DA mit einer Abweichung kleiner 10% entspricht. Die axiale Länge LDR der Drallscheibe 3 ist kürzer ist als die Länge LK des sich konisch aufweitenden Abschnittes 22.The swirl disk 3 has a diameter D DR , which is essentially the diameter D A with a deviation of less than 10%. The axial length L DR of the swirl disk 3 is shorter than the length L K of the conically widening section 22nd .

Die Gesamtlänge LZY des Abscheiders 1 kann beispielsweise zwischen 0,5m und 2m liegen, je nach Größe des zu reinigenden Volumenstroms.The total length L ZY of the separator 1 can for example be between 0.5m and 2m, depending on the size of the volume flow to be cleaned.

Der eintretende, mit Partikeln beladene Luftstrom oder Gasstrom kann an der Einlassöffnung 20 beispielsweise mit einer Strömungsgeschwindigkeit beispielsweise vom 15 m/s eintreffen und wird durch die Drallscheibe 3 in eine sich drehende Strömung versetzt. Der Luftstrom wird im mittleren Strömungskanal 4 durch den sich verjüngenden Abschnitt 40 beschleunigt und durch den sich aufweitenden Abschnitt 40 abgebremst, wobei die schwereren Partikel über Fliehkräfte eher im äußeren Bereich strömen als in einem mittleren Bereich. Dadurch können die Partikel an dem Abscheideraum 6 abgeschieden werden, da der mit weniger Partikeln beladene Gasstrom in die Einlassöffnung 51 des Tauchrohres 5 einströmt und die Partikel zu dem Auswurfkanal 8 und dem Auslass 7 geleitet werden.The incoming, particle-laden air flow or gas flow can be at the inlet opening 20th for example arrive at a flow velocity of 15 m / s, for example, and is passed through the swirl disk 3 placed in a rotating current. The air flow is in the middle flow channel 4th through the tapered section 40 accelerated and through the widening section 40 decelerated, with the heavier particles flowing through centrifugal forces more in the outer area than in a central area. This allows the particles to reach the separation space 6th be deposited, since the gas flow loaded with fewer particles into the inlet opening 51 of the immersion tube 5 flows in and the particles to the ejection channel 8th and the outlet 7th be directed.

Eine Größenauslegung des Abscheiders 1 richtet sich nach dem Volumenstrom und der sich daraus ergebenen Strömungsgeschwindigkeit am Eingang des Strömungskanals. Vorzugsweise wird eine Strömungsgeschwindigkeit von 15 bis 25m/s für eine Größenauslegung zu Grunde gelegt.A sizing of the separator 1 depends on the volume flow and the resulting flow velocity at the inlet of the flow channel. A flow velocity of 15 to 25 m / s is preferably used as the basis for a size design.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
AbscheiderSeparator
22
EinlasskanalInlet port
33
DrallscheibeSwirl disc
44th
StrömungskanalFlow channel
55
TauchrohrImmersion tube
66th
AbscheideraumSeparation room
77th
AuslassOutlet
88th
AuswurfkanalDischarge chute
2020th
EinlassöffnungInlet opening
2121
Abschnittsection
2222nd
Abschnittsection
3030th
Schaufelshovel
3131
Abschnittsection
4040
Abschnittsection
4141
Abschnittsection
5050
Abschnittsection
5151
EinlassöffnungInlet opening
5252
Abschnittsection
5353
Abschnittsection
6060
Gehäusecasing
6161
StirnwandFront wall
DMDM
minimaler Durchmesserminimum diameter
DTrDTr
Durchmesser TauchrohrImmersion tube diameter
DATHERE
Durchmesser AbscheideraumSeparation chamber diameter
DDrGDR
Durchmesser DrallscheibeSwirl disk diameter
LTrLTr
Länge TauchrohrLength of immersion tube
LALA
Länge AbscheideraumLength of separation space
LAwLAw
Länge AuswurfkanalLength of the ejection channel
LKLK
Länge der konischen AbschnitteLength of the conical sections
LASREAD
Länge zylinderischer AbschnittLength of the cylindrical section
LZYLZY
Gesamtlängeoverall length
αα
Winkelangle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102015008525 A1 [0002]DE 102015008525 A1 [0002]
  • DE 212012000268 U1 [0003]DE 212012000268 U1 [0003]

Claims (12)

Abscheider (1) für Feststoffpartikel, mit einem Einlasskanal (2), in dem eine Drallscheibe (3) zur Erzeugung einer Drehbewegung eines Gasstromes vorgesehen ist, einem mittleren Strömungskanal (4) hinter der Drallscheibe (3) und einem Abscheideraum (6) hinter dem mittleren Strömungskanal (3), wobei in den Abscheideraum (6) ein Tauchrohr (5) mit einer Einlassöffnung (51) für den gereinigten Gasstrom eingefügt ist, und an dem Abscheideraum (6) an einem äußeren Umfang ein Auslass (7) für abgeschiedene Feststoffpartikel vorgesehen ist, wobei die Einlassöffnung (51) des Tauchrohres (5) in Strömungsrichtung vor dem Auslass (7) für abgeschiedene Feststoffpartikel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Strömungskanal (4) hinter der Drallscheibe (3) einen sich konisch verjüngenden und einen sich konisch aufweitenden Kanalabschnitt (40, 41) aufweist.Separator (1) for solid particles, with an inlet channel (2) in which a swirl disk (3) is provided for generating a rotary movement of a gas flow, a central flow channel (4) behind the swirl disk (3) and a separation chamber (6) behind the middle flow channel (3), a dip tube (5) with an inlet opening (51) for the purified gas flow being inserted into the separation space (6), and an outlet (7) for separated solid particles on the outer circumference of the separation space (6) is provided, the inlet opening (51) of the immersion tube (5) being arranged in the flow direction upstream of the outlet (7) for separated solid particles, characterized in that the central flow channel (4) behind the swirl disk (3) has a conically tapering and a has conically widening channel section (40, 41). Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheideraum (6) zylindrisch ausgebildet ist und sich das Tauchrohr (5) über mindestens 70 % der axialen Länge des Abscheideraumes (6) erstreckt, vorzugsweise zwischen 80 % bis 95 %.Separator after Claim 1 , characterized in that the separation space (6) is cylindrical and the immersion tube (5) extends over at least 70% of the axial length of the separation space (6), preferably between 80% to 95%. Abscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (5) in dem Abscheideraum (6) im Strömungsrichtung mindestens doppelt so lang ist wie die Länge eines Auswurfkanals (8) des Auslasses (7).Separator after Claim 1 or 2 , characterized in that the immersion tube (5) in the separation space (6) is at least twice as long in the direction of flow as the length of an ejection channel (8) of the outlet (7). Abscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (51) des Tauchrohres (5) einen Durchmesser besitzt, der etwa 35 % bis 65 % des Durchmessers des Abscheideraumes (6) besitzt, insbesondere zwischen 40 % bis 60 %.Separator according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet opening (51) of the immersion tube (5) has a diameter which is approximately 35% to 65% of the diameter of the separation space (6), in particular between 40% to 60%. Abscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (5) einen sich in Strömungsrichtung konisch aufweitenden Abschnitt (52) aufweist.Separator according to one of the preceding claims, characterized in that the immersion tube (5) has a section (52) which widens conically in the direction of flow. Abscheider nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der sich konisch aufweitender Abschnitt (52) oberhalb eines Auswurfkanals (8) des Auslasses (7) angeordnet ist.Separator after Claim 5 , characterized in that the conically widening section (52) is arranged above an ejection channel (8) of the outlet (7). Abscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Durchmessers der Drallscheibe (3) zu einem Durchmesser des Abscheideraumes (6) zwischen 0,9 und 1,1 beträgt.Separator according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio of the diameter of the swirl disk (3) to a diameter of the separation space (6) is between 0.9 and 1.1. Abscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auslassöffnung des Tauchrohres (5) einen zwischen 10 % bis 30 % größeren Durchmesser aufweist wie die Einlassöffnung (51) des Tauchrohres.Separator according to one of the preceding claims, characterized in that an outlet opening of the immersion tube (5) has a diameter between 10% and 30% larger than the inlet opening (51) of the immersion tube. Abscheider nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel des sich konisch aufweitenden Abschnittes des Tauchrohres (5) zur Axialrichtung zwischen 20° bis 30°, insbesondere 25° bis 28°, liegt.Separator after Claim 5 , characterized in that the angle of the conically widening section of the immersion tube (5) to the axial direction is between 20 ° to 30 °, in particular 25 ° to 28 °. Abscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallscheibe (3) Schaufeln zur Strömungslenkung aufweist, die zur radialen Richtung in einem Winkelzwischen 20° und 30°, insbesondere 23° bis 27°, geneigt sind.Separator according to one of the preceding claims, characterized in that the swirl disk (3) has blades for directing the flow which are inclined to the radial direction at an angle between 20 ° and 30 °, in particular 23 ° to 27 °. Abscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von maximalem Durchmesser des mittleren Strömungskanals (4) zu dem minimalen Durchmesser des mittleren Strömungskanals (4) zwischen 1,1:1 und 2:1 liegt.Separator according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio of the maximum diameter of the central flow channel (4) to the minimum diameter of the central flow channel (4) is between 1.1: 1 and 2: 1. Abscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasskanal (2) zwischen einer Einlassöffnung (20) und der Drallscheibe (3) einen sich aufweitenden konischen Abschnitt (22) aufweist.Separator according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet channel (2) has an expanding conical section (22) between an inlet opening (20) and the swirl disk (3).
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