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Steigrohrwindsichter mit Zickzackkanal Die Erfindung bezieht sich
auf Steigrohrwindsichter mit Zickzackkanal, und zwar auf solche Windsichter, bei
denen der Zickzackkanal frei von Einbauten ist und Mittel in der Strömungsbahn der
Sichtluft außerhalb des Steigrohres zum Einstellen des Sichtluftdurchsatzes vorgesehen
sind.
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Sie betrifft die Ausbildung des Zickzackkanals und die Zuführung der
Sichtluft und des Sichtgutes zur Ermöglichung einer besonders scharfen Sichtung
eines Korngemisches in zwei Fraktionen verschiedener Korngröße oder, genauer gesagt,
verschiedener Sinkgeschwindigkeit.
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Es sind verschiedene Steigrohrwindsichter der im ersten Absatz vorausgesetzten
Art bekanntgeworden. So wurde z. B. ein zum Entstauben von zerkleinerten Erzen bestimmter
Steigrohrwindsichter bekannt, bei dem der Zickzackkanal frei von Einbauten ist und
Mittel außerhalb des Steigrohres zum Einstellen des Sichtluftdurchsatzes vorgesehen
sind. Bei diesem Sichter tritt die Sichtluft an mehreren Stellen in den Zickzackkanal
ein. Die untere schräge Fläche (Rutschfläche für das Gut) des in die oberste Kammer
des Zickzackkanals einmündenden Aufgabeschachtes ist bei diesem Sichter mit Lufteintrittsöffnungen
versehen, durch die ein Teil der Sichtluft in das Aufgabegut und dann in den Zickzackkanal
dringt. Ein weiterer bzw. zwei weitere Lufteintritte erfolgen von unten in den Zickzackkanal
durch zwei seitliche Schlitze. Sowohl diese beiden Schlitze als auch die mit Lufteintrittsöffnungen
versehene schräge Fläche des Aufgabetrichters sind mit Schiebern versehen, die eine
gewisse Einstellung der in den Zickzackkanal kommenden Luftströme an den drei Stellen
ermöglichen. Die einzelnen Kammern des Zickzackkanals weisen verschiedene Querschnitte
auf, und zwar nehmen die Querschnittsflächen der Kammern nach oben hin zu. Der Zickzackkanal
ist also ungleichförmig. Oberhalb des Zickzackkanals und des Aufgabeschachtes befindet
sich bei diesem Sichter noch ein glattes, gerades Steigrohr. Der Sichter ist also
aus einem Zickzacksichterund einem glatten Steigrohrwindsichter zusammengesetzt.
Das Grobgut wird in dem Zickzacksichter (Unterteil) zwar einigermaßen sauber gesichtet,
das Feingut aber, das in dem glatten Steigrohr (Oberteil) gesichtet wird, bleibt
sehr unsauber. Das wirkt sich in der Praxis auch auf die Qualität des Grobgutes
aus: Dieses verarmt an Körnern mit dicht oberhalb der Trenngrenze des Zickzacksichters
liegenden Durchmessern, da diese Körner infolge der unscharfen Sichtung des glatten
Steigrohrsichters als Fehlkorn in das Feingut gehen. Die Kombination beider Sichter
hat also eine Trenngrenze, die höher liegt als die Trenngrenze des Zickzacksichters.
Bezogen auf diese Trenngrenze des Gesamtsichters enthalten sowohl Fein- als auch
Grobgut erhebliche Fehlkornanteile. Da der Sichtkanal ungleichförmig ist und die
Lufteinführung an drei Stellen erfolgt, wird keine gleichmäßige Verteilung der Luft
über die Länge des Sichtkanals erreicht, was auch bei diesem nur zur Entstaubung
dienenden Sichter nicht erforderlich ist. Auch bei einer festgelegten Einstellung
der Schieber ändern sich die drei Anteile der einströmenden Luft je nach dem momentanen
Betriebszustand des Sichters. Mit der vorbekannten Vorrichtung, die sich nicht einmal
für die Entstaubung durchsetzen konnte, ist wegen der ungleichmäßigen Verteilung
der Luft in dem Steigrohr keine scharfe Sichtung möglich.
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Auch mit einer abgeänderten Ausbildung dieses bekannten Sichters,
bei dem auf das gerade, glatte Steigrohr noch ein dritter Sichter aufgesetzt ist,
der wieder als Zickzacksichter mit ungleichförmigem Zickzackkanal ausgebildet ist,
läßt sich eine scharfe Sichtung nicht durchführen, die ja bei der Entstaubung von
zerkleinerten Erzen, wofür auch diese Ausbildung bestimmt ist, nicht erforderlich
ist. Dies ergibt sich aus den schon zuvor genannten Gründen. Auch wenn man die Kombination
dieser drei Sichter als einzigen Zickzacksichter für sich betrachtet, so ist dieser
wegen seiner Ungleichförmigkeit und der Luftzufuhr an verschiedenen Stellen für
eine Scharfsichtung ungeeignet.
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Bei einem anderen bekannten, zur Klassierung von körnigen Stoffen,
insbesondere von Düngemitteln, dienenden Steigrohrwindsichter der vorausgesetzten
Art wird ein ringförmiger Sichtkanal von einem zentralen Verdrängerkörper und den
diesen mit verhältnismäßig geringem Abstand umgebenden Behälterwandungen
gebildet.
Durch mehrfache konische Erweiterungen und Verjüngungen des Verdrängerkörpers entsteht
ein ringförmiger Sichtkanal, der bei spezieller Betrachtung im Axialschnitt eine
gewisse Zickzackform zeigt. Oberhalb dieses ringförmigen, mit einer gewissen Zickzachforrn
ausgestatteten Kanals ist ein gerades und glattes Steigrohr angeordnet, in dessen
Mitte sich das Gutzuführungsrohr befindet. Dieser Sichter kann also ebenfalls als
aus einem Zickzacksichter und einem glatten Steigrohrwindsichter zusammengesetzt
aufgefaßt werden. Die Querschnittsflächen der einzelnen ringförmigen Kammern des
Zickzackkanals sind nicht gleich, sondern diese nehmen - in Richtung nach oben -
an einigen Stellen zu, an anderen Stellen wieder ab. Der Zickzackkanal ist also
in erheblichem Maße ungleichförmig. Die Luft tritt bei diesem Sichter nicht unten,
sondern erst in einer gewissen Höhe durch am Umfang des Behälters angeordnete Ringöffnungen
und zusätzlich noch zwangläufig mit dem Aufgabegut durch das über dem Verdrängerkörper
zentral angeordnete Zuführungsrohr, also ebenfalls an mehreren Stellen, in den Zickzackkanal
ein. Die Luftzufuhr erfolgt also in unkontrollierten Anteilen an zwei Stellen. Wenn
auch mit diesem Sichter eine gute Entstaubung bzw. Ausscheidung unerwünscht kleiner
Materialbestandteile erreichbar sein soll, so ist dieser Sichter doch für eine Scharfsichtung
ungeeignet, und zwar im wesentlichen aus denselben Gründen. aus denen der erstgenannte
vorbekannte Sichter für eine Scharfsichtung unbrauchbar ist. Dieser Sichter ist
außerdem wegen der verhältnismäßig langen Schweißnähte und der erforderlichen Haltering
für den Verdrängerkörper aufwendig und teuer in der Herstellung. Wegen des Einbaus
des Gutzuführungsrohres in das Steigrohr neigt dieser Sichter leicht zum Gutansatz.
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Ziel der Erfindung ist es, den Steigrohrwindsichter der vorausgesetzten
Art ohne kostspielige Maßnahmen so zu verbessern, daß eine Scharfsichtung eines
Korngemisches in zwei Fraktionen verschiedener Korngröße mit Sicherheit möglich
wird.
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Die Erfinder haben durch überlegungen und langwierige praktische Versuche
gefunden, daß zur Erreichung dieses Zieles der Steigrohrwindsichter gleichzeitig
die folgenden Merkmale besitzen und die folgenden Bedingungen erfüllen muß: 1. Der
Zickzackkanal muß im wesentlichen gleichförmig ausgebildet sein, d. h., die einzelnen
Kammern des Kanals müssen alle den gleichen charakteristischen Querschnitt und die
gleiche Form haben und zur Längsachse des Zickzackkanals abwechselnd nach rechts
und links unter dem gleichen Winkel geneigt sein.
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2. Die Gesamtluft muß diesem im wesentlichen gleichförmigen Zickzackkanal
an dessen Fußende zugeführt werden, denn nur auf diese Weise läßt sich die für scharfe
Sichtungen erforderliche gleichmäßige Verteilung der Luft über die ganze Länge des
Zickzackkanals erzielen.
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3. Das Sichtgut rnuß dem Zickzackkanal unterhalb von dessen Kopfende,
aber oberhalb des unteren Gesamtlufteintritts, zugeführt werden.
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Bei einer Zuführung des Sichtgutes am Kopfende würde eine Vermischung
des sich nach oben bewegenden Feingutes mit dem neu hinzukommenden Sichtgut eintreten;
die Folge wäre ein unsauberes Feingut. Bei einer Zuführung des Sichtgutes am untenliegenden
Gesamtlufteintritt könnte das absinkende Grobgut sich mit dem neu hinzukommenden
Sichtgut vermischen; die Folge wäre ein unsauberes Grobgut.
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Es wird deshalb ein Steigrohrwindsichter mit Zickzackkanal, wobei
der Zickzackkanal glattwandig und frei von Einbauten ist und wobei die Mittel in
der Strömungsbahn der Sichtluft außerhalb des Sichtluftkanals zum Einstellen des
Sichtluftdurchsatzes vorgesehen sind, vorgeschlagen, bei dem das Fußende eines aus
gleichförmigen Kammern bestehenden Zickzackkanals den Eingang für die Gesamtluft
bildet und bei dem der Einlaß für das zu sichtende Gut im Zickzackkanal unterhalb
von dessen Kopfende, aber oberhalb des Fußendes liegt.
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Unter Zickzackkanal ist bei der Erfindung ein Strömungskanal verstanden,
der über seine Länge wechselweise seine Richtung nach zwei Seiten ändert, d. h.,
ein Stück weicht nach der einen Seite, das nächste nach der anderen Seite usw. von
der allgemeinen Richtung des Kanals ab. Die einzelnen Rohrstücke des Zickzackkanals,
in deren jedem eine Teilsichtung stattfindet, sind hier mit »Sichtkammern« bezeichnet.
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Es hat sich herausgestellt, daß bei dem vorgeschlagenen Steigrohrwindsichter
mit im wesentlichen gleichförmigem Zickzackkanal die aufströmende Luft nur wenig
durchgewirbelt wird, so daß die Geschwindigkeitsverteilung über dem Querschnitt
der Sichtkammer ziemlich gleichmäßig ist. Das bedeutet, daß nur wenig grobe Teilchen
und diese auch nur mit kleiner Wurfgeschwindigkeit aufsteigen und daß nur wenig
feine Teilchen in den Sichtkammern absinken.
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Andererseits wird, im Gegensatz zur Luft, das Gut, wie Versuche zeigten,
sehr stark in jeder Sichtkammer herumgewirbelt, d. h., die Luft wird hoch und gleichmäßig
mit Sichtgut beladen. Das ergibt eine sorgfältige Durchspülung des Grobgutes und
einen hohen Durchsatz des Sichters. Die Ansatzgefahr ist durch das alle Wände des
Innenraumes bespülende Gut sehr gering. Durch die Zuführung der Gesamtluft nur am
Fußende wird die Konstanthaltung des Sichtluftdurchsatzes entscheidend vereinfacht.
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Bei dem erfindungsgemäßen Steigrohrwindsichter kann das Sichtgut dem
Zickzackkanal an jeder Stelle unterhalb von dessen Kopfende, aber oberhalb des untenliegenden
Gesamtlufteintritts zugeführt werden. Für die Anzahl der Sichtkammern über bzw.
unter dem Guteinlauf sind die Guteigenschaften, wie z. B. Korngrößenverteilung,
Klebrigkeit, Faserform und die gewünschte Sauberkeit des Fein- bzw. Grobgutes, bestimmend.
Als Einlaufhöhe wird hier der Punkt bezeichnet, an dem das rieselnde Gut erstmalig
frei in die aufwärts strömende Sichtluft fällt.
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Im allgemeinen wird man unter dem Sichtguteinlauf mehr Sichtkammern
als über dem Sichtguteinlauf anordnen. Beispielsweise hat sich eine Anordnung von
vier Sichtkammern über und sechzehn Sichtkammern unter der Einlaufhöhe in vielen
Fällen bewährt. Um zu verhindern, daß Feingut in den Grenzschichten an den Stirnwänden
der Sichtkammern undurchwirbelt herabgleitet, können gemäß einem weiteren Merkmal
der Erfindung an den seitlichen Rändern der Sichtkammerböden Abschrägungen angeordnet
sein, die das herabrieselnde Gut von den Stirnwänden der Sichtkammern wegleiten.
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Um auch bei stark zum Ansetzen neigenden Gütern einen sicheren Betrieb
zu gewährleisten, empfiehlt die
Erfindung in diesen Fällen, den
Sichter elastisch aufzuhängen und ihn zu rütteln. Außerdem können auch die einzelnen
Teilstücke des Zickzackkanals gummielastisch, z. B. mit Gummimuffen, miteinander
verbunden sein.
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Zur Erreichung einer Unterteilung eines Korngemisches in mehrere Fraktionen
können mehrere Steigrohrwindsichter zusammengeschaltet werden, wobei entweder die
Grobgutausläufe oder die Feingutauslässe jeweils in die Sichtguteinlässe der nachfolgenden
Sichter münden und die Sichter voneinander unabhängige Sichtluftströme aufweisen.
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Es hat sich gezeigt, daß der erfindungsgemäße Sichter ohne weiteres
bzw. mit Änderungen nur an den nicht erfindungswesentlichen Zu- und Abführorganen
auch zur Sichtung mit Wasser als Strömungsmittel geeignet ist.
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In der Zeichnung sind schematisch Beispiele für die Ausbildung des
Steigrohrwindsichters nach der Erfindung und für mögliche Schaltungen desselben
dargestellt.
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F i g. 1 zeigt drei Sichtkammern 1 eines für die Sichtung vieler
Sichtgüter besonders geeigneten Steigrohrwindsichters mit einem gleichförmigen Zickzackkanal.
Die Tiefe b der einzelnen Sichtkammern 1 beträgt das 2fache, ihre Höhe 1a das 1,4fache
und das Maß s (F i g. 1) der Abschrägung 4 (F i g. 2) das 0,2fache der Sichtkammerbreite
d. Die Neigung a der Seitenwände 2 bzw. Böden 3 der Sichtkammern 1 gegen
die Horizontale ist 60°.
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Der in F i g. 2 dargestellte Querschnitt einer Sichtkammer 1 gemäß
Linie I-I der F i g. 1 läßt deutlich die an den seitlichen Rändern der Sichtkammerböden
3 angeordneten Abschrägungen 4 erkennen, die das herabrieselnde Gut von den Stirnwänden
5 der Sichtkammer 1 wegleiten.
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In den F i g. 3 und 4 ist das Aufgabegut mit A, das Feingut mit F,
das Grobgut mit G und die Gesamtluft (Sichtluft) mit L bezeichnet.
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In F i g. 3 ist ein Steigrohrwindsichter dargestellt, bei dem unter
dem Sichtguteinlauf E wesentlich mehr Sichtkammern als über dem Sichtguteinlauf
E angeordnet sind. Das aus dem Zyklon 6 unten austretende Gut wird über die Zellenschleuse
7 dem Steigrohrwindsichter als Aufgabegut aufgegeben. Diese Zellenschleuse 7 verhindert,
daß mit dem Gut A zusammen ein Luftstrom nach E gelangt, die oben aus dem Zyklon
6 austretende und mehr oder weniger stark entstaubte Luft kann dem Steigrohrwindsichter
unten als Sichtluft L (Gesamtluft) zugeführt werden. Das Grobgut G wird dem Steigrohrwindsichter
über die Zellenschleuse 8 entnommen, während das Feingut F zusammen mit der Sichtluft
L den Sichter oben verläßt.
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In F i g. 4 ist die Anordnung eines Steigrohrwindsichters mit anderen
Steigrohrwindsichtern zu einer Gruppe schematisch veranschaulicht, und zwar ist
eine Fraktionierungskolonne von drei Steigrohrwindsichtern 10,13,15 nach der Erfindung
zum »Schneiden von unten«, d. h. zum Abscheiden der feinsten Fraktion in dem ersten
Sichter 10, der zweitfeinsten Fraktion in dem zweiten Sichter 13 usw., dargestellt.
Das Aufgabegut A wird aus dem Aufgabetrichter 9 dem ersten Steigrohrwindsichter
10 über die Zellenschleuse 11 zugeführt. Die erste Feingutfraktion (z. B.
von 0 bis 200 [,) wird dem Sichter 10 oben entnommen, während das Grobgut
unten über die Zellenschleuse 12 dem zweiten Sichter 13 zugeführt wird. Dem Sichter
13 wird die zweite Feingutfraktion (z. B. von 200 bis 400 R,) oben entnommen, während
das Grobgut über die Zellenschleuse 14 in den letzten Sichter 15 gefördert wird,
aus dem das Grobgut (über 600 [,) über die Zellenschleuse 16 nach unten ausgetragen
wird. Die Sichtluft L wird den einzelnen Sichtern der Kolonne jeweils von unten
her zugeführt.