-
Einrichtung zum Entfernen von Feingut aus leicht zerreibbarem Schüttgut
In vielen Industrien ist es üblich, feste Stoffe in Fraktionen verschiedener Korngrößen
zu trennen. Bei verhältnismäßig großen und festen Einzelteilchen kann dies leicht
mit Sieben geschehen. Wenn das Material aber Staubteilchen enthält, d. h. Teilchen,
die kleiner als 420 u sind, wird das Sieben wegen der Verstopfung der Siebmaschen
schwierig, insbesondere z. B. bei der Trennung von Ruß und anderen zerbrechlichen
Stoffen. Die Siebe können zwar dadurch länger gebrauchsfähig erhalten werden, daß
die Siebmaschen durch Schütteln, Bürsten, Rollen usw. gereinigt werden, aber keines
dieser Mittel wirkt befriedigend, weil durch Materialabrieb nur noch mehr Staub
erzeugt wird.
-
Aber auch die Windsichtung leicht zerreibbarer Materialien, wie z.
B. Ruß, macht in der Praxis erhebliche Schwierigkeiten. Es ist bekannt, körniges
anorganisches Material, wie Schmirgel, Bimsstein od. dgl. mittels einer Vorrichtung
von Feingut zu befreien, die unter anderem aus einem abwärts geneigten Rohr besteht,
dessen oberes Ende sich an eine Vorrichtung zum Auflockern und Fördern des zu sichtenden
Materials anschließt und dessen unteres Ende mit einer Auslaßöffnung für das Schüttgut
und mit einer Einlaßöffnung für einen entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des
Schüttgutes aufwärts ziehenden Luftstrom versehen ist. Der Boden dieses Rohres hat
mehrere Düsen, aus denen quer durch das ablaufende Gut scharfe Luftstrahlen austreten,
die das Schüttgut immer wieder emporschleudern, so daß der durch das Rohr aufwärts
ziehende Luftstrom das Feingut abführen kann, während das gröbere Schüttgut immer
wieder herunterfällt, bis es schließlich am unteren Ende des Rohres durch die Auslaßöffnung
abfließt. Diese Vorrichtung eignet sich nicht für leicht zerreibbare Materialien,
wie z. B. Bußkügelchen, weil diese von den scharfen Luftstrahlen stark durcheinandergewirbelt
werden, so daß infolge Abriebs der Staubanfall noch vermehrt wird.
-
Es ist ferner ein Treppenrostsichter zum Entstauben von körnigem oder
stückigem Gut, wie Kohle oder Koks, bekannt, in dessen Anfangsteil sich eine düsenartige
Öffnung befindet, aus der ein von einem Hochdruckgebläse gelieferter Luftstrom von
unten nach oben quer durch das Gut hindurchgeblasen wird. Durch diesen scharfen
Luftstrom wird das Gut emporgeschleudert und von dem an ihm haftenden Staub befreit.
Es fällt dann auf die Rostplatten, denen Luft mit beträchtlich geringerem Druck
von unten zugeführt wird. Diese Luft vermag das Gut nicht wieder emporzuschleudern,
sondern hindert nur den bereits abgeblasenen Staub am Niedersetzen. Eine wesentliche
Sichtung findet hier nicht mehr statt. Auch in dieser Vorrichtung werden leicht
zerreibbare Materialien einer zu hohen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt, so
daß zusätzlicher Abrieb entsteht.
-
Zum Reinigen von Getreide ist eine Vorrichtung mit stufenförmig untereinander
angeordneten schwenkbaren Rieselflächen bekannt, zwischen denen Luftströme von außen
nach innen hindurchgesaugt werden, die den abgesonderten Staub nach oben aus der
Vorrichtung austragen. Dieser Luftstrom muß deshalb ebenfalls verhältnismäßig stark
sein, so daß das Gut von dem hindurchgesaugten Luftstrom zu einem Schleier auseinandergezogen
wird, was bei empfindlichem Gut zu unerwünschtem Abrieb führt.
-
Die Erfindung geht von der zuerst genannten Vorrichtung zum Entfernen
von Feingut aus Schüttgut aus, die ein Gehäuse mit einer stärker als der Gleitwinkel
des Gutes geneigten Ablaufbahn und in dieser Einblaskanäle für quer durch das ablaufende
Gut zu führende Luftströme aufweist und die am Ende bzw. Anfang des Gehäuses mit
einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung für einen über dem Gut entlangstreichenden
zusätzlichen Luftstrom versehen ist. Erfindungsgemäß weist die Ablaufbahn Stufen
mit etwa lotrechten Verbindungswänden auf, in denen die Einblaskanäle etwa senkrecht
zur Richtung der Ablauffläche angeordnet sind.
In dieser Vorrichtung
rieselt das leicht zerreibbare Schüttgut also über mehrere geneigte Stufen kaskadenförmig
herab und wird beim freien Herabfallen von Stufe zu Stufe von aus den Einblaskanälen
austretenden Gasströmen durchdrungen. Durch diese Ausbildung ergibt sich der Vorteil,
daß man in der Wahl des Einblasedrucks für die aus den Einblasekanälen austretenden
Gasströme freizügig ist und zur Schonung empfindlichen Materials auch mit mäßigem
Druck auskommt. Denn das Gut wird von den Gasströmen in aufgelockertem Zustand getroffen,
während das Weiterführen der abgetrennten Teilchen durch den zusätzlichen, über
das Gut hinwegstreichenden Gasstrom bewirkt wird.
-
Bei der bekannten, mit zusätzlichem Luftstrom arbeitenden Sichtvorrichtung
müssen die durch die Düsen eintretenden Luftstrahlen in jedem Falle sehr kräftig
sein, weil sie das in kompakter Rieselschicht liegende Gut erst hochschleudern müssen,
während bei der bekannten Sichtvorrichtung, bei der das Gut kaskadenartig über geneigte
Stufen herabrieselt, der das Gut während des freien Falls durchdringende Luftstrom
auch die Weiterführung der abgetrennten freien Teilchen bewirken muß, so daß sein
Eintrittsdruck ebenfalls nicht beliebig gewählt werden kann. Die Kaskaden bleiben
also erhalten, sie werden lediglich von dem sanften Luftstrom etwas aufgelockert,
und das sich unter den Kaskaden bildende Luftkissen sorgt dafür, daß die leicht
zerreibbaren Materialien verhältnismäßig sanft auf die nächste Stufe auftreffen.
Hierzu kann auch beitragen, daß die lotrechten Zwischenteile der Stufen im Verhältnis
zu den schräg geneigten Flächen niedrig gehalten werden, so daß das Material von
einer Stufe zur nächsten nur eine geringe Fallhöhe hat.
-
Mit der erfindungsgemäß gestalteten Vorrichtung lassen sich -verschiedene
empfindliche, staubhaltige Materialien ohne wesentlichen zusätzlichen Abrieb und
damit verbundene Erhöhung des Staubanfalls mit hoher Trennschärfe und Wirksamkeit
fraktionieren. Die neue Vorrichtung ermöglicht bei guter Trennleistung einen guten
Durchsatz.
-
Die Erfindung sei an Hand der Figuren näher erläutert: F i g. 1 ist
die Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgeführten Vorrichtung im Schnitt; F i
g. 2 ist die Vorderansicht dieser Vorrichtung. Die dargestellte Ausführungsform
der Vorrichtung besteht aus einem geschlossenen Behälter mit einem Boden und lotrechten
Seiten- und Rückwänden. Die Rückwand 10 ist zur Kontrolle und Säuberung vorzugsweise
entfernbar. Die Vorderwand 12 fällt schräg ab und ist aus den gleichen Gründen
vorzugsweise ebenfalls abnehmbar. Die Vorrichtung hat an ihrem oberen Ende eine
Zufuhröffnung 14 für das zu behandelnde körnige Material aus dem Behälter
16,
und in ihr ist ein schräges Gleitblech 18 angeordnet, das gleichzeitig
den Gasstrom zu einem Abzugsrohr 20 umleitet. Durch die Austragsöffnung
22 am Boden wird das von Feingut befreite Gut zu einem Sammelbehälter oder
einem Schneckenförderer 21 geleitet. Das Abzugsrohr 20 für das Gas
und darin suspendierte kleine Teilchen -ist oben neben der Zufuhröffnung
14 angeordnet. Die Gaszufuhröffnung 24 ist im unteren Teil der Vorrichtung,
und zwar vorzugsweise in einer der Seitenwände angeordnet.
-
Die im Behälter angeordnete Kaskade besteht aus schräg abfallenden
Stufen 26, 28 und 30 und aus lotrechten, durchlöcherten Verbindungswänden
32, 34 und 36. Diese Teile sind so an den Seitenwänden befestigt, daß praktisch
kein Gas an den Kanten vorbeiströmen kann, sondern nur durch Schlitze
38, 40
und 42 in den Verbindungswänden, die vorteilhafterweise leicht
abnehmbar oder mit Vorrichtungen zum veränderlichen Einstellen der Schlitzöffnungen
versehen sind.
-
Die Schlitze erstrecken sich über die Länge der Verbindungswände und
verlaufen möglichst etwa senkrecht zu der abfallenden Vorderwand 12. An Stelle von
Schlitzen können auch mehrere kleinere Öffnungen vorgesehen werden. Am unteren Ende
der Vorderwand 12 nahe der Austragsöffnung 22 ist eine mit Jalousieklappen
versehene Einlaßöffnung 44 angeordnet.
-
Diese Vorrichtung wird wie folgt betrieben: Durch einen Ventilator
und nicht dargestellte Rohrleitungen wird Luft durch das Abzugsrohr 20 angesaugt.
Durch die Zufuhröffnung 14 wird festes körniges Material kontinuierlich eingeführt
und rieselt über die Stufen 26, 28 und 30 der Kaskade zur Austragsöffnung 22. Gleichzeitig
wird durch die Öffnung 24 Luft in den Teil hinter den Stufen unter mäßigem
Druck eingeführt und tritt durch die Schlitze 38, 40 und 42, so das
über die Stufen herabrieselnde Gut durchdringend. Dadurch, daß durch das Abzugsrohr
201 Luft angesaugt wird, wird gleichzeitig durch die Einlaßöffnung 44 Luft angesaugt,
die sich mit der durch die Öffnungen 38, 40 und 42 einströmenden Luft vermischt.
Hierdurch wird das herunterrieselnde Gut aufgelockert, und die leichteren Teilchen
werden in der nach oben strömenden Luft mitgenommen.
-
Die mit der neuen Vorrichtung erzielbare Trennwirkung läßt sich über
einen weiten Bereich regeln. Im Betrieb hat sich gezeigt, daß eine hohe Trennschärfe
erzielt werden kann.
-
Obwohl die Luft vorzugsweise durch das Abzugsrohr 20 angesaugt
wird, kann naturgemäß auch mit Druck gearbeitet werden. Wesentlich ist nur, daß
eine genügende Menge Gas mit einer genügenden Geschwindigkeit durch und über das
herabrieselnde Material fließt, um die gewünschte Trennwirkung herbeizuführen.
-
Wichtig ist weiter, daß der Neigungswinkel der Kaskade größer ist
als der Gleitwinkel des zu behandelnden Materials. Wenn die Neigung zu sanft ist,
häuft sich das Material an und hemmt den Abfluß, wenn sie zu steil ist, fließt das
Material zu schnell ab und die Trennung ist unvollständig. Die Vorrichtung ist deshalb
im Hinblick auf die durchzuführende Trennung zu entwerfen und kann so gebaut werden,
daß sie den verschiedenen Anforderungen anpaßbar ist. Zum Entfernen von Staub aus
Rußkügelchen werden Stufen mit einer Neigung von 30 bis 45°, vorzugsweise von 35
bis 40°, gegen die Horizontale angewendet. Bei leicht freifließendem Material, wie
Katalysatorperlen, kann eine Neigung von 20° genügen, während die Stufen bei sehr
klebrigem Material, z. B. pulverförmigen Erzen, eine Neigung bis zu 50° oder mehr
aufweisen müssen.
-
Im Gegensatz zu bekannten Sichtern tritt infolge der stabilisierenden
Wirkung der Kaskade keine stoßweise Belastung auf. Die erforderlichen Betriebsbedingungen
lassen sich z. B. mit Hilfe der in der Literatur veröffentlichten Tabellen leicht
berechnen.
-
In der nachstehenden Tabelle sind die Versuchsergebnisse mit Rußkügelchen
aus einer Ölfeuerung
niedergelegt, wie sie bei Verwendung einer
Vorrichtung mit den folgenden Abmessungen gewonnen wurden: Höhe ......................
76 cm Breite
...................... 25,4 cm Stufen 26, 28, 30 Länge .................
20 cm Neigung ............... 35° Höhe der Zwischenstücke 32, 34, 36 ...................
7 cm Abzugsrohr 20
.............. 17,7 cm lichte Weite Gaszufuhröffnung 24
........ 15,2 cm lichte Weite Austragsöffnung 22
.......... 11,4 cm
lichte Weite Entfernung vom äußeren Ende der Stufe zur Vorderwand 12 15,2 cm Breite
der Schlitze 38, 40, 42 4,7 mm
| Versuchsnummer |
| 35 37 38 ; 40 41 42 44 46 |
| Luftmenge durch Zufuhröffnung 24 |
| in m3/Std. .................... 2,57 1,84 1,84f 1,84 1,84 1,84
1,84 1,84 |
| Insgesamt in m3/Std. ........... 2,85 4,03 2,85 2,57 3,35 3,35
3,33 3,78 |
| Kügelchenzufuhr in kg/Std. ...... 294,8 294,8 294,8 272 340
612 489,8 489,8 |
| Kornfraktion von 0,147 mm |
| in % im Ausgangsmaterial ..... 7,8 4,4 4,4 5,5 4,7 9,1
11 8 |
| in % im Endprodukt .......... 0,6 0,8 0,4 1,5 0,4 3,8
5,2 4,2 |
| °/o Staub im Ausgangsmaterial (Ro- |
| Tap-Messung) ............... 10,8 11,6 11,6 9,6 14,7 14,5 16,4
17,5 |
| % Staub im Endprodukt (Ro-Tap- |
| Messung) ................... 5,4 5,6 4,0 4,9 6,1 8,8 9,1 12,5 |
Der Staubgehalt der Rußkügelchen vor und nach dem Durchgang durch die erfindungsgemäße
Sichtvorrichtung wird durch Schütteln der Kügelchen für 3 Minuten auf einem Satz
von Tyler-Sieben ermittelt. Die Ro-Tap-Werte werden durch 20minutiges Vibrieren
von 25 g der Kügelchen auf einem in der Ro-Tap-Maschine angebrachten Sieb mit 1600
Maschen je Quadratzentimeter ermittelt, wobei das Sieb nach oben, unten und seitwärts
bewegt wird. Die Ergebnisse zeigen die prozentuale Menge des hindurchgehenden Rußes
an.
-
Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß bei gleichem Gesamtluftstrom
der abgetrennte Prozentsatz an Staub bei höheren Fließgeschwindigkeiten etwas niedriger
ist als bei niedereren Geschwindigkeiten. Die Erhöhung der Luftmenge scheint die
Wirkung der höheren Geschwindigkeit nicht vollständig auszugleichen, obwohl die
Staubabtrennung noch erheblich ist. Daraus wird geschlossen, daß es einen optimalen
Bereich für die Geschwindigkeit sowohl der Luft als auch der Feststoffe gibt, innerhalb
dessen eine praktisch vollständig ausreichende Trennung der feinen Teilchen erreicht
wird. Bei einer Neigung der Stufen von 35° sollte die Geschwindigkeit etwa 1,25
bis 2,25 m/Sek. betragen, wobei das Optimum bei 1,80 m/Sek. liegt. In Vorrichtungen
der oben beschriebenen Größe können bis zu 22680 kg Bußkügelchen in 24 Stunden
verarbeitet werden.