DE1292479B

DE1292479B - Fliehkraftstaubabscheider der Zyklonbauweise mit Einbaukoerper

Info

Publication number: DE1292479B
Application number: DE1958W0023954
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-08-22
Filing date: 1958-08-22
Publication date: 1969-04-10

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fliehkraftstaubabscheider der Zyklonbauweise, in dessen Schleuderraum von oben die Reingasableitung in Form eines Tauchrohres hineinragt und an dessen unterem Ende sich ein Staubsammelraum anschließt. Es ist bei solchen Fliehkraftstaubabscheidern bekannt, den sich im Schleuderraum bildenden Wirbelkern, auch »Trombe« genannt, nach unten durch einen koaxial zum Zyklonwirbel angeordneten rotationssymmetrischen Einbaukörper zu begrenzen, der sich nach unten derart verbreitert, daß er mit der Wand des Schleuderraumes einen zum Staubsammelraum hin verengten Ringspalt bildet, und an seiner Unterseite nahe dem äußeren Rand eine mit dem Wirbelkern des Schleuderraumes verbundene Ringöffnung aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine neuartige Anordnung und Ausbildung des mit der Wand des Schleuderraumes einen Ringspalt bildenden Einbaukörpers eine verbesserte Abscheidewirkung bzw. eine weitgehende Vermeidung der Staubrücksaugung aus dem Staubsammelraum in den Wirbelkern zu erzielen.
Die Besonderheit der Anordnung und Ausbildung des Einbaukörpers besteht erfindungsgemäß darin, daß der Einbaukörper in bekannter Weise vollständig innerhalb des Schleuderraumes angeordnet ist, und daß dabei der engste Querschnitt des von dem Einbaukörper und der Wand des Schleuderraumes gebildeten Ringspaltes und die Ringöffnung an der Unterseite des Einbaukörpers auf gleicher Höhe liegen.
Es sind demgemäß für die Erfindung zwei Merkmale bedeutsam. Einerseits muß der die Trombe bzw. den Wirbelkern nach unten begrenzende Einbaukörper innerhalb des Schleuderraumes liegen, damit die Unterkante des Einbaukörpers mit der Wandung des Schleuderraumes einen ringförmigen Durchströmquerschnitt bildet, was bei Fliehkraftstaubabscheidern der Zyklonbauweise bereits an sich bekannt ist; andererseits müssen die beiden ringförmigen öffnungen, welche den Schleuderraum mit dem Staubsammelraum verbinden, am unteren äußeren Rand des Einbaukörpers auf praktisch gleicher Höhe liegen. Der äußere Ringspalt wird von Staub-Luft-Gemisch in Abwärtsrichtung durchströmt, die innere Ringöffnung steht unter dem Einfluß des Unterdrucks im Wirbelkern und wird demgemäß in Aufwärtsrichtung durchströmt. Die Abscheidewirkung ist umso besser, je weniger Staub von der die innere Ringöffnung in Aufwärtsrichtung durchströmenden Luft mitgeführt wird. Es ist deshalb vorteilhaft, die durch die innere Ringöffnung des Einsatzkörpers zurückgesaugte Luft möglichst aus dem Bereich des Sammelraums zu entnehmen, in welchem das durch den äußeren Ringspalt in den Staubsammelraum gelangende Staub-Luft-Gemisch in den Staubsammelraum eintritt. In diesem Bereich befindet sich das Staub-Luft-Gemisch noch in einem solchen Bewegungszustand, daß der vom Wirbelkern aus wirksame Sog an der inneren Ringöffnung nicht in der Lage ist, die in dem durch den äußeren Ringspalt eingetretenen Staub-Luft-Gemischstrom enthaltenen Staubkörner stark abzulenken. Die Staubteilchen haben vielmehr noch genügend große lebendige Kraft, um sie aus der Umlenkströmung auszutragen. Die durch den Unterdruck im Wirbelkern bewirkte Strömungsablenkung wird daher praktisch auf den Luftanteil des Gemischs beschränkt sein. Zwar wird die umlenkende Luftströmung eine gewisse Ablenkkraft auf die feinen Staubteilchen ausüben; aber diese Wirkung der Schleppkraft der Umlenkströmung bleibt gering, weil die Masse der gröberen Staubteilchen infolge ihrer fächerartigen Ausbreitung wie ein Rieselschichtfilter wirkt, der feine Staubteilchen abfängt und dadurch das Abziehen von Schwebestaub aus dem Staubsammelraum verhindert oder wenigstens erschwert.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ringöffnung des Einbaukörpers den unteren erweiterten Ausgang eines nach oben zentral ausmündenden Rücksaug-Düsenkanals bildet. Diese Ausgestaltung bietet erhöhte Gewähr dafür, daß die aus dem Staubsammelraum zurückgesaugte Luft in das staubfreie Zentrum des Wirbelkerns gelangt. Zweckmäßigerweise ist der Einbaukörper innerhalb des Schleuderraums axial verschiebbar. Dadurch kann die Rücksaugstelle für den Austragluftstrom Betriebsverhältnissen wie Durchsatzluftmenge des Zyklons, Staubart und Staubkonzentration, der Lage des Wirbelkerns usw. angepaßt und die Länge der Trombe bzw. des Wirbelkerns entsprechend eingestellt werden.
Der Gegenstand der Erfindung soll an Hand der Zeichnung noch näher erläutert werden; es zeigt im Axialschnitt F i g. 1 einen Staubabscheidezyklon nach der Erfindung mit zylindrischem Schleuderraum, F i g. 2 einen Staubabscheidezyklon mit konisch verjüngtem Schleuderraum, F i g. 3 den unteren Teil eines Staubabscheidezyklons mit konisch erweitertem Schleuderraum. Nach F i g. 1 und 2 besteht der Fliehkraftstaubabscheider aus einem mit tangentialer Staubgasgemischeinführung 1 und einem zentralen, als Reingasableitung dienenden Tauchrohr 2 ausgestatteten Schleuderraum 3. Der Schleuderraum 3 ist in der Ausführungsform nach F i g. 1 in voller Höhe zylindrisch gestaltet; nach F i g. 2 ist an den oberen zylindrischen Abschnitt 3 des Schleuderraums ein nach unten konisch verjüngter Abschnitt 4, nach F i g. 3 ein sich nach unten konisch erweiternder Abschnitt 5 gesetzt.
Im Schleuderraum ist koaxial der rotationssymmetrische Einbaukörper 6 angeordnet, welcher mit der Wand des Schleuderraumes einen Ringspalt 7 bildet und einen zentralen Rücksaug-Düsenkanal 8 aufweist. Der Schleuderraum steht über den Ringspalt 7 und den Kanal 8 mit dem Staubsammelraum 9 in Verbindung, aus welchem der abgeschiedene Staub durch eine Bodenöffnung entnommen werden kann.
Der zentrale Rücksaug-Düsenkanal 8 ist nach unten hin erweitert und endet am Boden 10 des Einbaukörpers 6 in einer Ringöffnung 11. In allen Ausführungsbeispielen ist der Einbaukörper 6 auf einer in der Zyklonachse angeordneten Stange 12,12' befestigt, die ihrerseits in Halterung 13 bzw. 13' höhenverstellbar abgestützt ist.
Die Wirkungsweise des Fliehkraftstaubabscheiders ist wie folgt: Das Staub-Gas-Gemisch wird durch den tangentialen Einlaß 1 in den Schleuderraum 3 eingeführt und dadurch in eine schnelle Umlaufbewegung versetzt. Diese Drehströmung erzeugt einen Wirbel, dessen Außenbereich infolge der Fliehkraftwirkung mit Staub angereichert wird, während der innere Bereich, also der Wirbelkern bzw. die Trombe, praktisch staubfrei ist. Vom Außenwirbel zum Wirbelkern besteht ein Druckgefälle. Aus dem Wirbelkern strömt das Reingas durch das Tauchrohr 2 ab. Die staubreiche Umfangsschicht des im äußeren Wirbelbereich abwärts strömenden Gemisches gelangt durch den von dem Einbaukörper 6 und der Wand 3 bzw. 4 oder 5 des Schleuderraumes gebildeten Ringspalt 7 in den Staubsammelraum 9. Der Bereich, in welchem das Staub-Luft-Gemisch in den Staubsammelraum 9 eintritt, steht unter dem Einfluß des Unterdrucks in dem Wirbelkern, so daß Luft oder Gas aus dem Staubsammelraum durch die Ringöffnung 11 zurück in den Wirbelkern des Schleuderraumes und von hier in das Tauchrohr 2 gelangt. Dieser Rückstrom kann nur aus Gasanteilen des äußeren Wirbelbereichs bestehen, da ein Nachströmen aus dem geschlossenen Staubsammelraum 9 praktisch nicht stattfinden kann. Das somit aus dem äußeren Wirbelbereich durch den Ringspalt 7 nachströmende Gas wird unmittelbar nach dem Durchgang durch den Ringspalt 7 unter scharfer Umlenkung in die Ringöffnung 11 des Einbaukörpers 6 und weiter durch den zentralen Düsenkanal 8 in den Wirbelkern gesaugt. Der während dieses Vorganges in der Umfangsschicht des Außenwirbels mitgeführte Staub ist infolge seiner kinetischen Energie an einer Mitumlenkung weitgehend gehindert und wird aus der Umlenkströmung in den Staubsammelraum 9 ausgetragen. Dabei bilden die gröberen Staubteilchen gleichsam einen fächerartigen Rieselschichtfilter, welcher das Absaugen von Feinstaub oder Schwebestaub durch die Ringöffnung 11 weitgehend verhindert.

Claims

Patentansprüche: 1. Fliehkraftstaubabscheider der Zyklonbauweise, in dessen Schleuderraum von oben die Reingasableitung in Form eines Tauchrohres hineinragt und dessen unteres Austragende in einen Staubsammelraum mündet, wobei koaxial zum Zyklonwirbel ein den Wirbelkern, die »Trombe«, nach unten begrenzender rotationssymmetrischer Einbaukörper vorgesehen ist, der sich nach unten derart verbreitert, daß er mit der Wand des Schleuderraumes einen zum Staubsammelraum hin verengten Ringspalt bildet, und der an seiner Unterseite nahe dem äußeren Rand eine mit dem Wirbelkern des Schleuderraums verbundene Ringöffnung aufweist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Einbaukörper (6) in bekannter Weise vollständig innerhalb des Schleuderraums angeordnet ist, und daß der engste Querschnitt des von dem Einbaukörper und der Wand (3, 4, 5) des Schleuderraums gebildeten Ringspaltes (7) und die Ringöffnung (11) an der Unterseite des Einbaukörpers auf gleicher Höhe liegen.
2. Fliehkraftstaubabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringöffnung (11) des Einbaukörpers den unteren erweiterten Eingang eines nach oben zentral ausmündenden Rücksaug-Düsenkanals (8) bildet.
3. Fliehkraftstaubabscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbaukörper (6) innerhalb des Schleuderraums, wie an sich bekannt, axial verstellbar ist.