DE1428019C - Zyklonabscheider für Fremdstoffe aus Druckgasen - Google Patents

Description

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Zyklonabscheider gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt durch den Abscheider gemäß der Linie I-I der F i g. 1,

Fig. 3 einen Leitapparat in perspektivischer Darstellung und

F i g. 4 eine Abführung des Gasführungskanals.

Der in der Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Zyklonabscheider besteht aus einem Kopfstück 1, das radial verlaufende Kanäle 2 und 3 mit Innengewinde zum Anschluß einer Gaszuführungsleitung 4 und einer Abflußleitung 5 aufweist. In dieses Kopfstück 1 ist ein Gasführungskanal 6 eingearbeitet, der sich in Form einer Ringnut etwa über 240° erstreckt. Von der Gaszuführungsleitung 4 aus verjüngt sich der Kanalquerschnitt, wobei die Kanaldecke eine derartige Neigung aufweist, daß die Abwicklung des Kanales, wie aus Fig. 4 ersichtlich, die Form eines Dreieckes erhält Das Kopfstück 1 ist ferner mit einem zentrischen Sackloch 7 versehen, das über den Kanal 3 mit der Abflußleitung in Verbindung steht. Dem Sackloch 7 ist ein Tauchrohr 9 zugeordnet, das durch eine mit Gewinde versehene Buchse 10 mit dem Kopfstück 1 verbindbar ist.

Mittels dieser Buchse 10 wird ein in der F i g.3 gezeigter, aus einem Blech gebildeter Leitapparat 11 an der Unterseite des Kopfstückes 1 gehalten, der den Gasführungskanal 6 nach unten abschließt. Dieser Leitapparat 11 ist mit mehreren öffnungen α, bis a₃ versehen, an die sich Leitflächen 11a bis lic, anschließen, die nach unten gerichtet sind und den gleichen Winkel L aufweisen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Leitflächen 11 α bis 11 c derart aus dem Leitapparat 11 herausgestanzt, daß die Austrittsöffnungen O₁ bis a₃ unterschiedlich groß sind, wobei die Anordnung dieser öffnungen O₁ bis a₃ so getroffen ist, daß dieselben in'Strömungsrichtung und damit in Richtung auf das Ende des Kanales 6 größer werden, so daß der den Führungskanal 6 auf dem kürzesten Weg durchströmende Gasteilstrom durch die kleinste öffnung O₁ und der den Kanal 6 auf dem weitesten Weg passierende Gasteilstrom durch die größte öffnung a₃ austritt.

In diesem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu dem Leitapparat 11 am Kopfstück 1 noch ein achsgleich zum Tauchrohr 9 angeordneter Abschirmteller 12 vorgesehen. Dieser Abschirmteller 12 besitzt eine konische Mantelfläche und ist zusammen mit dem Tauchrohr 9 und dem Leitapparat 11 mittels der Buchse 10 an dem Kopfstück 1 anschließbar. Durch diesen Abschirmteller 12 wird unter anderem verhindert, daß der durch die öffnungen a_x bis a₃ austretende Gasstrom mit der äußeren Mantelfläche des Tauchrohres 9 in Berührung kommt.

Unterhalb des Kopfstückes 1 ist ein vorzugsweise aus transparentem Material gefertigter Sammelbehälter 13 vorgesehen, der beispielsweise durch einen Schraubring 14 mit dem Kopfstück 1 verbunden ist.

In diesem Sammelbehälter 13 ist eine Trennscheibe 15 vorgesehen, die mit Ausnehmungen 15 α versehen ist und auf einem ringförmigen Ansatz 16 an der Innenwand des Sammelbehälters 13 aufliegt. Unterhalb dieser Trennscheibe 15 entsteht dadurch ein Raum, in dem sich die von dem Gasstrom mitgeführten Fremdstoffe ablagern. An der tiefsten Stelle des Sammelbehälters 13 ist eine Ablaßschraube 18 zum Entfernen der Fremdstoffe aus dem Sammelbehälter

ίο 13 angebracht.

Die Arbeits- und Wirkungsweise der vorbeschriebenen Einrichtung ist im einzelnen wie folgt:

Gelangt das die Zuführungsleitung 4 verlassende, im Zyklonabscheider von Fremdbestandteilen, wie zum Beispiel Wasser, Staubteilchen oder dergleichen zu befreiende Gas in den Bereich des im Kopfstück 1 vorgesehenen Gasführungskanals 6, so erfolgt an der Eintrittsstelle zu diesem Kanal zunächst eine Umlenkung des einströmenden Gases, wie in Fig. 2 mit

ao einem abgebogenen Pfeil angedeutet ist. Im weiteren Verlauf der Bewegung durchströmt das Gas den sich stetig verjüngenden Führungskanal 6, den es schließlich durch die am Leitblech 11 bzw. den Leitkanälen 21 vorgesehenen Austrittsöffnungen a_v a₂, a₃ wieder verläßt.

Auf einer schraubenlinienförmigen Bewegungsbahn schießt das Gas nunmehr in den Sammelbehälter 13 hinein, wobei sich der Gasstrom mit hoher Geschwindigkeit an der Behälterinnenwand entlang bewegt.

Unterstützt wird dieser Strömungsverlauf des Gases noch durch die Anordnung des Abschirmtellers 12, der den aus dem Gasführungskanal 6 austretenden Gasstrom zwangläufig auf die Behälterinnenwand lenkt. Unter dem Einfluß der hierbei auftretenden Zentrifugalkraft erfolgt nunmehr eine wirkungsvolle Abscheidung der vom Gassttrom mitgeführten Fremdbestandteile, und zwar insofern, als sich die spezifisch schwereren Flüssigkeitsteilchen und festen Bestandteile an der Innenwand des Sammelbehälters 13 niederschlagen und sich auf Grund ihres Haftvermögens an der Behälterwand festsetzen, wogegen die leichteren Gasteilchen mit nahezu unverminderter Strömungsgeschwindigkeit ihren Weg fortsetzen. Hierbei trifft der Gasstrom auf die Oberfläche der Trennscheibe 15 auf, was eine zwangsläufige Ablenkung des Gasstromes aus der bisherigen Bewegungsrichtung zur Folge hat. Während der Gasstrom, sich den Weg des geringsten Widerstandes suchend in das Tauchrohr 9 eintritt und über die diesem Teil nachgeordneten Kanäle 7 und 3 in die Abflußleitung 5 entweicht, wandern die abgesonderten Fremdbestandteile durch die Einwirkung des nachströmenden Gases nach unten, um schließlich durch die in der Randzone der Trennscheibe 15 vorgesehenen Ausnehmungen 15 α in den Sammelraum 17 überzutreten. Damit sind die Fremdbestandteile endgültig abgesondert und es besteht keine Gefahr mehr, daß sie vom nachströmenden Gas aufgegriffen und mitgerissen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

Zyklonabscheider bekannt, der mit einem Ringkanc

Patentanspruch: und einem sich daran anschließenden Leitappan:

ausgerüstet ist. Um eine möglichst gleichmäßig

Zyklonabscheider für Fremdstoffe aus Druck- Drallströmung der eintretenden Druckluft oberhall gasen, mit einem den eintretenden Gasstrom in 5 des Leitapparates zu erzielen, wird die einströmend drehende Bewegung setzenden, nach unten ge- Druckluft nur nach einer Richtung in den Ringkana neigten Ringkanal, der durch einen als Ringblech umgelenkt, dessen obere Begrenzung in Richtung au ausgebildeten, mehrere Durchtrittsöffnungen auf- den Leitapparat geneigt verläuft. Der Leitapparat is weisenden Leitapparat zum Abscheider hin be- glockenförmig ausgebildet und läßt zwischen sich grenzt ist, wobei sich an die Durchtrittsöffnungen io und der Wandung des Abscheideraumes einen Ring zum Abscheider hin geneigte Leitflächen an- spalt frei, durch den die Luft auf dem ganzen Um schließen, dadurch gekennzeichnet, fang des Ringkanales nach unten strömen kann. Be daß die Durchtrittsöffnungen (^₁ bis O₃) im Leit- diesem Zyklonabscheider wird der aus dem Ringapparat (11) zunehmend größeren Querschnitt kanal nach unten in den Abscheideraum geleitete aufweisen und das Ende des Ringkanals (6) in 15 Luftstrom beim Durchströmen des Ringspaltes in die in Strömungsrichtung letzte Durchtrittsöff- seiner spiralförmigen Bewegung gebremst, was eine nung (α.,) des Leitapparates (11) mündet. Verschlechterung der Abscheidewirkung zur Folge

hat. Infolgedessen, daß hier die einzelnen Luftteilströme bis zu ihrem Durchtritt durch den Ringspah

20 unterschiedliche Wegstrecken zurückzulegen haben.

ist im Abscheideraum eine unterschiedliche Luftverteilung vorhanden, die die Strömungsverhältnisse beeinträchtigt und sich nachteilig auf die bereits ab-

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zyklonab- geschiedenen Fremdstoffe auswirkt,
scheider für Fremdstoffe aus Druckgasen, mit einem 35 Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 838 794 ist den eintretenden Gasstrom in drehende Bewegung ein Abscheider für Flüssigkeiten und feste Verunsetzenden, nach unten geneigten Ringkanal, der durch reinigungen aus einem Druckgas bekannt, der einer, einen als Ringblech ausgebildeten, mehrere Durch- Ringkanal und ein diesen nach unten abschließendes trittsöffnungen aufweisenden Leitapparat zum Ab- Leitblech besitzt. Die obere Begrenzung des Ringscheider hin begrenzt ist, wobei sich an die Durch- 30 kanals verläuft in Richtung auf das Leitblech geneigt, trittsöffnungen zum Abscheider hin geneigte Leit- und das Leitblech weist eine Aussparung auf, durch flächen anschließen. die der Luftstrom in den Abscheideraum gelangt. Aus der USA.-Patentschrift 2 894 600 ist ein Eine Aufteilung bzw. Verteilung des Luftstromes Zyklonabscheider bekannt, der mit einem sich an die wird bei diesem Abscheider nicht vorgenommen, so Einströmöffnung nach beiden Seiten anschließenden, 35 daß im Abscheideraum unterschiedliche Strömungseine nach unten geneigte obere Begrenzungsfläche Verhältnisse vorherrschen, die sich ungünstig auf die aufweisenden Ringkanal versehen ist, wobei der Abscheidung der Fremdstoffe und die bereits abge-Ringkanal-Querschnitt durch den Einbau der Aus- schiedenen Fremdstoffteilchen auswirken. Um ein Strömöffnung zum Leitapparat hin verengt ist. Der Mitreißen bereits abgeschiedener Fremdstoffteilchen Ringkanal wird zum Abscheider hin durch ein ring- 4° zu vermeiden, ist hier ein besonderer Filter vorgeförmiges Leitblech begrenzt, das mehrere gleichmäßig sehen, der ständig ausgewechselt werden muß.
über den Umfang verteilte und gleich große öffnun- Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, gen besitzt an die sich zum Abscheider hin Leitflächen einen Zyklonabscheider der eingangs genannten Art anschließen. Infolge der gleich großen öffnungen so auszubilden, daß der den Leitapparat durchströströmt bei geringer Einströmgeschwindigkeit der 45 mende Gasstrom im Abscheideraum unter Beibehalgrößte Teil der eintretenden Luft infolge Schwerkraft tung der durch den Ringkanal vorgegebenen Dralldurch die ersten öffnungen des Leitbleches nach strömung zur Erzielung gleichmäßiger Strömungsunten, während bei großer Einströmgeschwindigkeit Verhältnisse verteilt wird und damit bei optimaler die Luft weit in den Ringkanal gelangt und haupt- ' Abscheidewirkung die bereits abgeschiedenen Fremdsächlich durch die weiter hinten liegenden öffnungen 5° Stoffteilchen von dem Gasstrom nicht mehr beeindes Leitbleches nach unten austritt. Diese ungleich- trächtigt werden. Unter gleichmäßigen Strömungsmäßige Verteilung des Luftstromes auf das Leitblech Verhältnissen ist dabei zu verstehen, daß aus jeder bewirkt eine ungleichmäßige Luftverteilung im Ab- öffnung des Leitapparates die gleiche Druckgasscheideraum, die die Strömungsverhältnisse im Ab- menge austritt, wobei die Drücke und Geschwindigscheideraum beeinträchtigt und sich damit nachteilig 55 keiten der einzelnen Gasteilströme geringfügig vonauf die Abführung der bereits abgeschiedenen Fremd- einander abweichen. Dies wird gemäß der Erfindung stoffe auswirkt. Ferner hat dieser bekannte Abschei- dadurch erreicht, daß die Durchtrittsöffnungen im der den Nachteil, daß die waagrecht einströmende Leitapparat zunehmend größeren Querschnitt aufLuft nach zwei entgegengesetzten Richtungen in den weisen und das Ende des Ringkanales in die in Strö-Ringkanal abgelenkt wird, wodurch beimZusammen- ^6o mungsrichtung letzte Durchtrittsöffnung des Leittreffen der beiden Teilströme, die gleich oder ungleich apparates mündet. Durch diese Ausbildung von Ringgroß sein können, in dem Ringkanal, also oberhalb kanal und Leitapparat wird das Mitreißen von bereits des Leitblechcs, eine unerwünschte und unkontrol- abgeschiedenen Fremdstoffteilchen vermieden, ohne lierbare Verwirbelung entsteht, die der Bildung einer daß besondere Filter im Zyklonabscheider erfordergleichmäßigen, für eine einwandfreie Abscheidung ⁶5 lieh sind.

von Fremdstoffen unbedingt erforderlichen Drall- Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in

strömung entgegenwirkt. der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles

Aus der USA.-Patentschrift 2 942 691 ist ein näher erläutert. Dabei zeigt