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Die Erfindung betrifft einen Fliehkraftwindsichter mit lotrechter
Achse zum Trennen eines Staub-Luft-Gemisches in Grobkorn und zwei Teilströme der
Trägerluft mit verschiedenen feineren Kornfraktionen, bestehend aus einem Trichter
mit einem Eintrittsdrallerzeuger an seinem oberen, erweiterten Ende und einer Austragsöffnung
für das Grobkorn am unteren Ende, einem konzentrischen, von oben in den Drallerzeugbereich
hineinragenden Tauchrohr und einem darin konzentrisch angeordneten Einsatzrohr kleineren
Durchmessers zum Austragen der Teilströme, sowie einem unter den Rohren befindlichen,
konzentrischen, mit der Spitze nach oben weisenden Ablenkkegel.
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Es sind bereits Staubabscheider bekannt, die auf Grund von Drallwirkung
arbeiten und bei denen drei oder mehr Abscheideräume verschiedener Durchmesser ineinander
angeordnet sind und einen gemeinsamen Austrag besitzen. Bei diesem bekannten Staubabscheider
können zwar am unteren Ende bis zu drei verschiedene Kornfraktionen ausgetragen
werden, aber der Austrag von zwei getrennten Teilströmen desTrägermediums mit verschiedenen
Kornfraktionen ist überhaupt nicht möglich.
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Bei einem anderen bekannten Stromwindsichter sind zwei komplette Windsichter
mit Trichtern, Schaufelkränzen und Tauchrohren ineinander angeordnet. Diese zwei
kompletten Windsichter besitzen einen sehr großen Widerstand.
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Es sind weiterhin Fliehkraft-Staubabscheider zur stufenweisen Trennung
von Medien verschiedener spezifischer Gewichte mit in Achsrichtung geradeaus fortschreitender
Rotationsströmung bekannt. Derartige Fliehkraft-Staubabscheider sind zusätzlich
zu einem über der Mühle angeordneten Windsichter in den Kreislauf einer Kohlenaufbereitungsanlage
für Dampferzeuger mit Kohlenstaubfeuerung eingeschaltet, um aus den Brüden möglichst
viel Staub abzuscheiden. Diese Ausbildung ist aber raum- und energiebedürftig und
deshalb kostspielig.
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Bei Dampferzeugern mit Kohlenstaubfeuerung sind Feuerungssysteme mit
Hauptbrenner und Brüdenbrenner bekannt. Bei derartigen Einrichtungen besteht die
Kohlenaufbereitungsanlage aus einer Mahlmühle, einem Windsichter und einer Staubabscheidevorrichtung.
Der gröbere Teil des von der Mühle in den Sichter eintretenden Kohlenstaubes wird
vom Sichter wieder in die Mühle zurückgeführt, während der feinere Teil zusammen
mit den abgekühlten Trockengasen aus dem Sichter durch einen Kanal in eine Staubabscheideanlage
gelangt. Von dieser wird das entstaubte, mit Feinkorn belastete Gas den Brüdenbrennern
zugeführt, während der abgeschiedene Staub entweder durch eine separate Zufuhrvorrichtung
(Speiser bzw. Zellenrad) dem Primärluftstrom zugeführt wird und in den Hauptbrenner
gelangt, oder der Staubabscheider reichert einen Teil des Sichterabgases mit Staub
an und dieser Abgasteilstrom führt den Staub den Hauptbrennern zu. Diese Systeme
erwiesen sich vorteilhaft bei Kohlen hohen Feuchtigkeitsgehaltes und eventuell bei
im Feuerraum Verschlackung verursachenden Kohlensorten. Der Nachteil der bekannten
Systeme besteht darin, daß diese nebst dem Sichter noch eine besondere Staubabscheideanlage,
welche raum- und energiebedürftig ist, beanspruchen. Demzufolge wird die Anlage
verwickelt und kostspielig.
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Es sind auch Feuerungssysteme bekannt, bei welchen die Stelle der
freiwerdenden Wärme verändert werden kann. da mit dem Dampf-Zwischenüberhitzer auch
bei geringer Dampferzeugung Abgase genügend hoher Temperatur zugeführt werden. Dies
wurde herkömmlich entweder mit schwenkbaren Brennern oder dadurch erreicht, daß
in die in verschiedener Höhe angeordneten Brenner veränderbare Mengen von Mahlgut
eingeblasen wurden.
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Die Vorbedingun; der letzteren ist das Abscheiden des Mahlgutes und
die Verwendung gesondert arbeitender Staubbeschicker oder die Zwischenschaltung
von Einrichtungen nach dem Windsichter oder in dem Windsichter, welche wegen ihres
Strömungswiderstandes die Erhöhung der Ventilationsleistung der Mühle erfordern.
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Die schwenkbaren Brenner sind nachteilig, da die Funktion der bei
hoher Temperatur in staubiger Umgebung arbeitenden bewegbaren Bestandteile vom Standpunkt
der Betriebssicherheit zweifelhaft ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten
Vorrichtungen zu beseitigen und den in der Einleitung beschriebenen Fliehkraftwindsichter
so auszubilden, daß die mit dem Trä-ermedium durch das Tauchrohr und das Einsatzrohr
ausgetragenen Kornfraktionen in Abhängigkeit von der Austragsgeschwindigkeit einstellbar
sein sollen. Eine weitere Aufgab;, besteht darin, auch den Anteil des am unteren
Ende ausgetragenen Grobkorns einstellbar zu machen.
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Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst,
daß das Einsatzrohr am unteren Ende einen axial verstellbaren Stutzen trägt. In
einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist der Ablenkkegel axial verstellbar
angeordnet.
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Der erfindungsgemäß ausgebildete Fliehkraftwindsichter findet bevorzugt
Anwendung in einer Kohlenaufbereitunzsanlage für Dampferzeuger mit Kohlenstaubfeuerung,
die außer einem Hauptbrenner noch Brüdenbrenner besitzt, indem eine Kohlenstaub-Luft-Gemisch-Zuleitung
vom Windsichter und die Austragöffnung für den Trichter mit einer bekannten Kohlenstaubmühle
und indem das Tauchrohr für die Mittelkornfraktion mit einem Hauptbrenner und das
Einsatzrohr für die Feinkornfraktion mit einem Brüdenbrenner der Kohlenstaubfeuerung
verbunden sind.
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Der besondere Vorteil des erfindungsgemäß ausgebildeten Fliehkraftwindsichters
besteht darin, daß eine einstellbare Grobkornfraktion und gleichzeitig zwei einstellbare
Feinkornfraktionen mit dem Staub-Luft-Gemisch ausgetragen werden können. Dazu mußten
bisher mindestens zwei Sichter hintereinandergeschaltet oder aber ineinander angeordnet
werden. Ein weiterer Vorteil ist, daß die bisher angewendete Staubabscheideanlage
weggelassen werden kann, wodurch sich der Widerstand und der Platzbedarf der Vorrichtung
verringern. Mit dem verstellbar angeordneten Ablenkkegel kann das Mengenverhältnis
und die Körnung der mittels des Sichters erreichbaren drei Fraktionen geregelt werden.
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Falls man d;e untere Kante des Einsatzrohres der unteren Kante des
Tauchrohres annähert, kann man die Menge des Staubes, die in die Ableitung des Einsatzrohres
gelan@at, erhöhen und dadurch eine größere, höhere Flamme im Heizraum erzielen.
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Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dagestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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In dem Zerkleinerungsteil 2 einer an sich bekannten
Kohlenstaubmühle
1 strömt das Heiß@(,as-Luft-Qemisch, welches die Kohle fördert und trocknet, durch
einen Saugstutzen 18 ein. An dem Austrittsstutzen der Mühle wird der Eintrittsstutzen
17 eines zentrifugalen Sichters 15 aii-eschlossen. lm Innenraum des aus bekannten
Teilen, wie äußerem Kegel 3, innerem Trichter 4, Schaufelkranz 5 und Tauchrohr 8
bestehenden Sichters, wird ein innerer Ablenkkegel 14 zur Achse 6 des Sichters konzentrisch
angeordnet. Die Winkel der Schaufeln des Schaufelkranzes 5 sind verstellbar. In
dem Tauchrohr 8 wird konzentrisch ein Einsatzrohr 9 kleineren Durchmessers befestigt.
Die zwei Rohre haben -esonderte Ableitungen 12 bzw. 10. Die Ableitung 10 wird an
den in den Zeichnungen nicht dargestellten Brüdenbrennern, die Ableitung 12 an den
auch nicht dargestellten Hauptbrennern eines Dampferzeugers angeschlossen.
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Der im inneren Trichter 4 des Sichters 14 konzentrisch angeordnete
Ablenkkege114 ist in Richtung der Achse 6 auf- und abwärts verstellbar. Im Einsatzrohr
9 ist ein ebenfalls auf- und abwärts verstellbarer Stutzen 13 angeordnet, durch
welchen die Entfernung 20 zwischen den dem Sichter zugewandten Enden des Tauchrohres
8 und Einsatzrohres 9 verstellbar ist.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Das bei den Kohlenaufbereitungsanlagen
auf bekannte Weise hergestellte Gas mit geregelter Temperatur tritt mit der eingespeisten
Kohle durch das Saugrohr 19 in den Zerkleinerungsteil 2 der Mühle 1 ein. Die während
des Mahlens getrocknete Kohle wird mit dem Gas durch einen Eingangsstutzen 17 in
den Luftsichter 15 geführt. Die zwischen dem Kegel 3 und dem Trichter 4 in Richtung
16 nach oben strömende Staub-Luft-Mischung bekommt durch die verstellbaren Schaufeln
des Schaufelkranzes 5 strömend einen den Schaufelwinkeln entsprechenden Drallimpuls,
und während sie um die Achse 6 des Sichters 15 eine Drehbewegung ausübt, nähert
sie sich auf einer Spiralbahn der Achse 6. Die Grobkörner können unter der Einwirkung
der Zentrifugalkraft dem Gasstrom nicht folgen und verlassen den Sichter in bekannter
Weise durch die Entleerungsöffnung 7 und gelangen in den Zerkleinerungsteil 2 zurück.
Das den Sichter verlassende Gas übt eine kräftige Drehbewegung im Tauchrohr 8 aus
und selektiert so das mitgeführte Mahlgut, daß sich das Mittelgut innen in Wandnähe
des Tauchrohres 8 auf der Strecke zwischen den Eintrittsenden der Rohre 8 und 9
konzentriert, während in dem durch das Einsatzrohr 9 sich entfernenden Gasstromteil
nur eine kleinere Menge Feinkorn abgeführt wird und durch die Ableitung 10 in die
in der Zeichnung nicht dargestellten Brüdcnbrenner gclan,t. Der andere Gasstromteil
fördert das Mittelgut durch die Ableitun; 12. welche die Verläti(,erung des Tauchrohres
8 in dein Hauptbrenner bildet.
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Die Körnun-santeile des Staubes in den Ableitungen 10 und 12 können
durch den im Einsatzrohr 9 angeordneten Stutzen 13 bzw. mittels Verschiebung des
Ablenkkegels 14 in Richtung der Achse 6 gesteuert werden.
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Falls die Entfernung zwischen der unteren Kante des Tauchrohres 8
und dem Kegel 14 gering ist, gelangt in das Tauchrohr 8 mehr Staub - wegen der großen
radialen Geschwindigkeitskomponente -als wenn diese Komponente durch Vergrößerung
der Entfernung verkleinert wird.