DE1910501C3 - Umluftsichter - Google Patents

Description

_ haltnismäßig groß. Die Feinheit des Fertiggutes, .iusgc-

~ druckt in seiner spezifischen Oberfläche, ist etwa umge

kehrt proportional der Wurzel aus der umgewälzten

Die Erfindung betrifft einen Umluftsichter mit einem ss Luftmenge. Diese Feinheit muß bei industriellen Sich eine zentrale Sichtgutz.ufuhr aufweisenden Sichtraum- tern zwischen 2000 und 5000i-m'/g geändert werden gehäuse, in dem koaxial am oberen Ende des Sicht- können. Die Fndfallgeschwindigkeiten der Trennkornraumes ein Radiallaufrad angeordnet ist. und mit durchmesser in den Zyklonen verhalten sich also ungemehreren außerhalb des Sichtraumgehäuses gleich- fahr wie b I. wenn die obere und untere Grenze des mäßig über dessen Umfang verteilt angebrachten do Verstellbcreiches betrachtet wird. Zyklonen, die einströmseitig mittels in Richtung der Ein weiterer Nachteil der bekannten Umluftsichter absoluten Austrittsgeschwindigkeit der Sichlluft aus ist ihr verhältnismäßig hoher Leistungsbedarf, Dieser dem Radiallaufrad Verlaufender Eintrittskanäle recht' hohe Leistungsbedarf hat seine Ursache in den unver-

eckigen Querschnitts und ausströmseitig mittels von änderlichen Widerständen, die durch die Sichterkonunten in die Zyklone hineinragender Tauchrohre über fts struklion bedingt sind und die von der durchströmen-Austrittskanäle mit dem Sichtraum verbunden sind, den Sichlluft überwunden wefden müssen, und in jenem wobei die Eintrittskanäle unmittelbar hinter dem veränderlichen Widerstand, mit dessen Hilfe die Axial· Radiallaufrad angeschlossen und über dessen Austritts- geschwindigkeit der Sichtluft im Sichtraum, d. h. die

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umgewälzte Luftmenge, auf den Wert gebracht wird, der die jeweils gewünschte Feinheit des Fertiggutes zur Folge hat

Die unveränderlichen Widerstände ergeben sich durch die Leitungen zwischen den Zyklonen und dem Ventilator, zwischen dem Ventilator und dem Sichtraum sowie durch den Sichtraum selbst, wobei der Hauptwiderstand vornehmlich aus dem Anschluß der Zyklonenka^Ie am Sichtraumgehäuse herrührt. Da nämlich die Summe der Anschlußquerschnitte der Zyklone nur einen Bruchteil des Sichtraumquerschnittes beträgt, erfährt die mit Feingut beladene Sichtluft bei ihrem Eintritt in die Zyklonenkanäle eine diesem Querschnittsverhältnis entsprechende Geschwindigkeitssteigerung. Die mit dieser Geschwindigkeitssteigerung verbundene Beschleunigung verursacht einen Druckverlust, der sich in bekannter Weise zusammensetzt aus dem Druckverlust zur Beschleunigung der reinen Sichtluft und insbesondere aus dem Druck.erlust zur Beschleunigung des in der Sichtluft mitgeführten Feingutes. Auch durch einen tangentialen Anschluß der Zyklone am Sichtraum wird dieser Druckverlu.'. nur wenig vermindert. Der veiänderliche Widerstand wird durch Drehzahländerung entweder des außerhalb des Sichters angeordneten Ventilators oder des Radiallaufrades er/eugt. das oberhalb des Streutellers angeordnet ist und das bei Umluftsichtern mit innenliegendem Laufrad zur Änderung der umgewälzten Luftmenge benutzt wird.

Kin anderer Nachteil der bekannten Umluftsichter liegt in der Aufgabe des Sichtgutes in den Sichtraum über einen Streuteller. Diese Art der Sichtgutaufgabe ist nicht geeignet, das Sichtgut so zu dispergieren und gegebenenfalls auch zu desagglomeneren. wie es der nachfolgende Sichiprozeß erfordert. Da für eine scharfe Trennung des Sichtgutes in Fein- und Grobgut eine möglichst vollständige Dispergierung des Sichtgutes, d. h. eine Auflösung der Sichtgutwolken und strähnen in Teilchen, die sich der Sichtluft einzeln darbieten, unerläßlich. Voraussetzung ist. kommt der Aufgabe des Sichtgutes in den Sichlraum ganz besondere Bedeutung zu. Diese Aufgabe wird aber von einem Streuteller nur sehr unvollkommen erfüllt Mit einem Streuteller kann dem Sichtgut nicht annähernd die radiale Geschwindig keit mitgeteilt werden, die fur seine Ausbreitung und DispergJerung über den gesarmon freien Sichtraum qurrschnitt erforderlich wäre. Man kann leicht zeigen, daß zur Überwindung der bei industriellen Sichtern üblichen Entfernung zwischen Streutellerrand und der Wand des SichtrautnLS Geschwindigkeiten notwendig sind, auf die die Teilchen des Sichtgutes von einem Strcutei'.er üblicher Bauweise nicht zu beschleunigen sind. Um z. B. eine F.ntfernung von einem Meter radial zurückzulegen (wobei entgegen der Wirklichkeit angenommen wird, daß das Teilchen durch benachbarte Teilchen keine Störung erfährt), muß einem Teilchen mit einem Durchmesser von 0,1 mm und einem spezifi sehen Ciewicht von 3,0 g/cm¹ eine Anfangsgeschwindigkeit von mehr als 50 m/s erteilt werden. Für die noch kleineren Teilchen, die in der Regel den weitaus größeren Gewichtsanteil des Sichlgutes ausmachen, ist ein Mehrfaches dieser Geschwindigkeit zur Überwindung der angenommenen Strecke notwendig. An diesetn Ergebnis ändert auch die Tatsache wehig, daß der Widerstand von Staubsträhnen geringer ist als der von Einzelteilchen. Es entspricht also nicht den Tatsachen, wenn angenommen fc ird, daß das Sichtgui vom Streuteller schleierartig über den freien Querschnitt des Sichtraumes ausgebreitet wird. Vielmehr wird die Radialgesehwindigkeit des Sichtgutes nach kurzem FJugweg zu Null, und das Sichtgut bewegt sieh zunächst in Ballen und Strähnen vorwiegend nach unten.
Das Dispergieren und Aussichten des Feingutes erfolgt anschließend durch die im Sichtraum herrschende dreidimensionale Strömung der Siehtluft. Bei den bekannten Umluftsichtern ist diese dreidimensionale Strömung aber nicht so ausgebildet, und zwar nach

ίο Richtung und Größe, daß sowohl Dispergieren als auch Sichten mit maximalem Effekt durchgeführt werden können. Der Grund dafür liegt in der Art der Einführung der Siehtluft in den Sichtraum und in der Gestaltung des Sichtraumes.

Die Einführung der Siehtluft in den Sichtraum erfolgt entweder durch ein kreisringförmiges Schaufelgitter, gewöhnlich Jalousie genannt, oder durch Düsen, die unterhalb des Streutellers angeordnet sind und die Siehtluft etwa tangential einblasen. Beide Arten der Sichtlufteinführung sind nachteilig.

Wird die Sichtluft über em Scha>j^fe!»itter eingeführt, so erhält sie dadurch in gewünschter Weise eine tangentiale und eine radiale Geschwindigkeitskomponen-U-Damit entsteht im Sichtraum hinter dem Schaufel-

2·; gitter eine mehr oder weniger ausgeprägte Drallströmung. Line solche rotationssymmetrische Drallströmung in einem zylindrischen Rohr bildet aber stets einen Wirbelkern, auch Totwasserkern genannt, in dem keine stabile Strömung herrscht, «ondern vielmehr

\o eine starke Instabilität der Strömung zu beobachten ist. Alle Teilchen des .Sichtgutes, bei denen die Größe des Strömungswiderstandes infolge der radialen Sichtluftkomponente größer ist als die Zentrifugalkraft, die auf die Teilchen als Folge der tangennalen Sichtluftkompo-

is nente wirkt, gelangen damit zu einem großen Teil in den turbulenten Wirbelkern und werden dadurch praktisch dem Sichtprozeß entzogen. Sie werden somit überwiegend im Wirbelkern verbleiben und hier die Staubbeludung so weit steigern, bis es /um Ausfallen dieser Teilchen in den Grobgutauslauf kommt. Nachtei-Ii] ist bei diesem Vorgang insbesondere, daß durch die beschriebenen Kraftwirkungen gerade die sehr feinen Teilchen, also die. die zum Fertiggut gehören, in den Wirbelkcrn getrieben werden.

4s Im übrigen ist der Durchmesser Jes Wirbelkernes ausschließlich vom Verhältnis der axialen zur tangentialen Sichtluftgeschwindigkeit im Sichtraum abhängig, und /war in dem Sinne, daß mit abnehmendem Geschwindigkeitsverhältnis der Durchmesser des Wirbel-

so kerns wächst. Da die axiale Sichtluftgeschwindigkeit die Feinheit des hertiggutes direkt bestimmt, wird eine Erhöhung der tangentialen Sichtluflgeschwindigkei; bei vorgegebener Fertiggu'.feinheit. wie sie /. B. bei verschiedenen Umluftsichtern durch Änderung der Anstel-

ss lung der Schaufeln im Schaufelgitter möglich iit. den Durchmesser des Wirbelkerns beträchtlich vergrößern. Obwohl damit die auf die Teilchen wirkende Zentrifugalkraft erhöht wird, werden auf Grund des jetzt bereits kurz hinte dem Schaufelgitter beginnenden Wir-

(10 belkerns immer mehr Fertiggutteilchen in den Wirbelkern gelangen. Die an sich wünschenswerte Erhöhung der tangentialen Sichtluftkomponente mit dem Ziel, das Streugut besser zu dispergieren (was gerade dann wichtig ist, wenn ein feines Fertiggut ausgesichtet werft;; den soll, die axiaU Sichtluftkomponente also mehr gering ist) führt deshalb zu einer Verschlechterung der Trennschärfe.

Bei Umluftsichtern, bei denen die Schaufeln des

Schaufelgitters nicht verstellbar sind, bleibt der Durchmesser des Wirbelkerhs konstant, da auch das Verhältnis von Axial- zur Tangentialgeschwindigkeit der Sichtluft bei jeder umgewälzten Luftmenge unveränderlich ist. Jedoch wird bei geringen Luftgeschwindigkeiten, also besonders wieder beim Aussichten von feinem Fertiggut, der Anteil der in den Wirbelkcrn wandernden Fertiggutteilchen zunehmen, da der radial nach innen gerichtete Strömungswiderstand mit abnehmender umgewälzter Luftmenge stärker wächst als die radial nach außen gerichtete Zentrifugalkraft.

Die mit zunehmender Feinheit der Fertiggutes progressiv schlechter werdende Trennschärfe, verbunden mit einer Abnahme des Durchsatzes am Fertiggut, hat also bei den bekannten Umluftsichtern ihre Ursache vornehmlich darin, daß sich die die Trennschärfe ungünstig beeinflussenden Wirkungen addieren, nämlich die erwähnten negativen Folgen aus der abnehmenden Abscheideleistung der Zyklone und der zunehmende Anteil des Feingutes, der in den hinter dem Schaufelgitter liegenden Wirbelkern wandert. Das Ergebnis ist. daß beim Aussichten eines Fertiggutes mit einer spezifischen Oberfläche von etwa 5000 cmVg bis zu 50% des aufgegebenen Sichtgutes den Sichter unklassiert durchläuft.

Auch wenn die Sichtluft über tangentiale Düsen in den Sichtraum eingeführt wird, wobei diese Düsen an einem koaxial in den Sichtraum mündenden Rohr angeschlossen sind, werden die Nachteile des herkömmlichen Schaufelgitters nicht beseitigt. Es ergibt sich nämlieh der Nachteil, daß die gewählte Anordnung der tangentialen Düsen weder eine ausgeprägte Rotationsbzw. Potentialströmung noch eine gleichmäßig über den Sichtraumquerschnitt verteilte axiale Sichtluftkomponente möglich macht. Die Folge ist eine stark verwirbelte räumliche Strömung mit negativer Wirkung auf den Sichtprozeß. Entscheidend nachteilig ist aber an dieser Anordnung, daß die Zentrifugalkraft, bedingt durch die tangentiale Sichtluftkomponente, die Teilchen an die Wand des Sichtraumes treibt, wo sie sich zum großen Teil absetzen, nach unten rutschen und so dem bicntprozeü entzogen werden. Da namiich die axiale Sichtluftkomponente erst oberhalb eines gewissen Abstandes der tangentialen Düsen wirksam werden kann, werden alle Teilchen, die unterhalb dieses Bereiches an die Wand gelangen bzw. von oben in diesen Bereich hineinrutschen, nicht daran gehindert, in den Grobgutauslauf abzurutschen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Umluftsichter zu schaffen, der unter Vermeidung der voranstehend eingehend beschriebenen Nachteile und Mangel bei geringem Leistungsbedarf eine hohe Abscheideleistung besitzt, die auch bei einer Änderung der Feinheit des Fertiggutes konstant bleibt

Diese Aufgabe wird bei einem Umluftsichter der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß koaxial im in seiner ganzen Höhe zylindrischen Sichtraumgehäuse ein über die gesamte Höhe des Sichtraumes verlaufendes Rohr von kreisförmigem Querschnitt angeordnet ist, dessen Außendurchmesser größer ist als der Wirbelkerndurchmesser der Potentialströmung der mit Sichtgut beladenen Sichtluft, daß sowohl die Eintrittskanäle als auch die Austrittskanäle aneinanderliegend, mit ihren Einbzw. Ausmündungen jeweils ein Schaufelgitter bildend angebracht sind, daß an den Austrittskanälen in den Sichtraum hineinragende, je um eine lotrechte Achse schwenkbare Schaufeln angebracht sind und daß in die Eintritts- und Austrittskanäle Klappen eingebaut sind, mit denen die Strömungsquerschnitte der Kanäle veränderlich sind.

Mit der Erfindung wird ein Umluftsichter geschaffen, in welchem eine gleichmäßige Verteilung des Sichtgu-ICs über den gesamten Sichtraumquerschnitt erreicht wird, und zwar durch eine konstante Potentialströmung, so daß alle Sichtguiteilchen von der Sichiluft definiert angeströmt und klassiert werden. Die tangentiale Komponente der Potentialströmung ist auf Grund der Konstruktion des Umluftsichtcrs unabhängig von der axialen Sichtluftkomponenie. die für die Trenngrenze maßgebend ist, so daß eine Veränderung der Trenngrenze keine negativen Auswirkungen auf die Verteilung des Sichlgutes im Sichtraum hat. Hierdurch bleibt die Güte und der Energiebedarf des Sichtprozesses unabhängig vom vorgegebenen Trennkorndurchmesser. Die in den Eintritts- und Austrittskanälen angeordneten Klappen ermöglichen schließlich ein Kon stanthalten der Abscheideleistung der Zyklone unab hängig von der Menge der umgewälzten Sichtluft. Um beispielsweise ein feineres Sichlprodukt aus dem Sichtraum abzuführen, wird weniger Sichtluft umgewälzt, und zwar durch eine niedrigere Drehzahl des Radiallaufrades. Damit hierbei die zur gleichmäßigen Verteilung des Sichtgutes erforderliche Potentialströmung konstant gehalten wird, werden die Klappen entsprechend¹ angestellt. Hierbei ist zu beachten, daß die Sichtung auf Grund des Gleichgewichts-Prinzips erfolgt. Mit zunehmender Menge der umgewälzten Sichtluft nimmt der Durchmesser und damit das Gewicht der in die Zyklone mitgenommenen Sichtgutteilchen zu. da die Tragkraft der Sichtluft bei einer größeren Menge an umgewälzter Sichtluft mehr und damit auch größere Teilchen mitnimmt. Bei einer geringeren Menge an Sichtluft fallen dagegen bereits verhältnismäßig kleine Teilchen entgegen dem Sichtluftstrom nach unten, so daß sie in den Grobgutauslauf des Sichtraumgehäuses gelangen.

Der entscheidende Nachteil des sich mit der umgewälzten Luftmenge ändernden Trennkorndurchmessers in den ZyMLMiCiI uci uckannicri LJrri!uf;3;chicr ";\ri beim erfindungsgemäßen Umluftsichter dadurch beseitigt, daß die Eintrittsquerschnitte der Zyklone durch die in den Zyklonkanälen befindlichen Klappen so verändert werden können, daß der Trennkorndurchmesser konstant bleibt. Da für einen vorgegebenen Zyklon die Endfallgeschwindigkeit des Trennkorndurchmessers direkt umgekehrt proportional der durch den Zyklon strömenden Luftmenge ist, andererseits aber die Trennkorn-Endfallgeschwindigkeit mit dem Verhältnis von Eintrittsquerschnitt zum Zyklonquerschnitt monoton wächst bzw. fällt, kann für jede umgewälzte Luftmenge ein Querschnittsverhältnis so gewählt werden daß die Trennkorn-Endfallgeschwindigkeit konstani bleibt. Wird also z. B. die umgewälzte Luftmenge vermindert, weil ein Fertiggut mit größerer Feinheit ausgesichtet werden soll, so werden die Eintrittsquerschnitte der Zyklone durch Ausschwenken der Klapper in den Zyklonkanälen so weit verkleinert, bis der gewünschte Trennkorn-Durchmesser erreicht ist Mit dei auf diese Weise geschaffenen Möglichkeit, den Trennkorndurchmesser bzw. die Abscheideleistung konstani zu halten, sind auch alle jene nachteiligen Wirkunger aufgehoben, die mit der Rückführung von feinem Fer tiggut in den Sichtraum verbunden sind.

Der strömungstechnisch symmetrische Aufbau de; Sichters, d. h. der für alle Stromfäden praktisch gleich«

Widerstand, gewährleistet, daß alle Zyklone gleichmäßig beaufschlagt werden, was wiederum für alle Zyklone eine gleich große Abscheideleistung zur Folge hat.

Aueh den Nachteil des hohen Leistungsbedarfes weist der erfindungsgemäße Umluftslchtef nicht auf. Die unveränderlichen, durch die Konstruktion bedingten Widerstände sind klein. Einmal ist der Weg, den die Sichtiuft bei einem vollständigen Umlauf zurückzule^ gen hat, kurz, und zum anderen sind die Zyklone so bemessen', daß sie für eine vorgegebene Abschcideleistung einen möglichst geringen Druckverlust verursachen. Mit einem besonders kleinen Widersland ist aber das Einströmen der Sichtluft in die Zyklonkanäle behaftet. Da diese Zyklonkanäle hinter dem Radiallaufrad so angeschlossen sind, daß die absolute Geschwindigkeit der Sichtluft nach ihrem Austritt aus dem Radiallaufrad weder in ihrer Größe noch in ihrer Richtung eine wesentliche Änderung erfährt, ist der mit diesem Strömungsvorgang verbundene Druckverlust auf einen minimalen Wert gebracht. Bedeutsam ist hierbei noch, daß der Austrittsdrall der Sichtluft praktisch nicht verlorengeht.

Die Änderung der umgewälzten Luftmenge wird durch entsprechende Änderung der Drehzahl des Radiallaufrades vorgenommen, womit gleichzeitig erreicht wird, daß der Energieverlust, der mit der Änderung der Luftmenge verbunden ist. ein Minimum ist. Besonders wichtig ist dabei, daß der auf den Fertiggutdurchsatz bezogene Energiebedarf sich etwa m't der zweieinhalbfachen Potenz der Drehzahl des Radiallaufrades ändert. Das bedeutet aber im Gegensatz zu allen bekannten Umluftsichtern. daß der spezifische Energiebedarf mit zunehmender Feinheit des Fertiggutes stark abnimmt

Der erfindungsgemäße Umluftsichter hat auch nicht die beschriebenen Nachteile, die mit der Einführung der Sichtluft in den Sk'hir.njm · i.i >n·· <! · <\ufgabe des Sichtgutes verbunden v\.i ·■■< ■ > «■ I mini nf der Sichtluft erfolgt zwar auch jct/i 11 bei ein SUi.uilclgitUT. das aus den Kanälen gebildet wird, die die Zyklone mit dem Sichtraum verbinden, jedoch mit dem wichtigen Unterschied, UaS sowohl uic GröSe lief GcsLiiwinuigkcii aia auch die Richtung der in den Sichtraum einströmenden Sichtiuft unabhängig voneinander verändert werden können. Die absolute Größe der Geschwindigkeit der Sichtluft bei ihrem Eintritt in das Sichtraumgehäuse wird durch die in den Kanälen befindlichen Klappen beeinflußt. Werden die Austrittsquerschnitte der Kanäle durch Ausschwenken der Klappen verringert, so erhöht sich die Eintrittsgeschwindigkeit der Sichtiuft entsprechend.

Die Änderung der Richtung der Sichtlufteintrittsgeschwindigkeit erfolgt mittels der verstellbaren Schaufeln, die in den Sichtraum hineinragen und die hinter den feststehenden Schaufeln des Gitters, d.h. hinter den Kanalwänden angebracht sind. Die Geschwindigkeitskomponenten der sich hinter dem Schaufelgitter bildenden Drallströmung können somit nach Größe und Richtung weitgehend verändert werden, und zwar unabhängig von der jeweils umgewälzten Luftmenge.

Das bedeutet zunächst, daß die Drallströmung immer so eingestellt werden kann, daß der mit der Drallströmung untrennbar verbundene Wirbelkern einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der Durchmesser des koaxialen Pvohres im Innern des Sichtraumes. Damit ist es grundsätzlich unmöglich gemacht, daß die feinen Teilchen des Sichtgutes in einen Wirbelkern geraten und aus diesem zum überwiegenden Teil in den Grobgutauslauf gelangen! können.

Die kreisringzylindrischc Gestaltung des Sichtraumes beim effihduhgsgemäßen Ufhluftsichtef unterstützt noch einen Vorgang, der einen weiteren Vorteil darstellt. Bekanntlich wird die Trennschärfe, mit der ein Sichter ein disperses Gut in einen Fein- und Grobgutieil teilt* dadurch erhöht, daß das immer noch einen gewissen Feihanteil enthaltende Grobgut einer Nachsichtung unterworfen wird. Eine solche Nach-

sichtung findet im erfindungsgemäßen Umluflsichter in der Weise statt, daß ein relativ großer Teil des gröberen Sichtgutes von der Drallströmung auszentrifugiert wird und oberhalb des Schaufelgitters in Form vori Guträngen oder Gutslrähnen rotiert und so einer ständigen Nachsichtung unterliegt.

Die ausgeprägte Drallströmung bewirkt noch einen anderen Vorteil. Bekanntlich kommt es bei jeder Glcichgewichtssichtung im Sichtraum zu einer Anreicherung von Teilchen, deren Durchmesser gleich dem Trennkorndurchmesser ist. Es werden sich also die im Gleichgewicht befindlichen Teilchen weder nach oben noch nach unten bewegen. Diese Anreicherung von Teilchen mit etwa gleichen Gewichten führt natürlich zu einer Verschlechterung der Trennschärfe des Sicht Vorganges, wenn nicht dafür gesorgt wird, daß diese Teilchen kontinuierlich aus dem Sichtraum entfernt werden. Das kontinuierliche Entfernen dieser Teilchen geschieht in einfacher Weise durch die Drallströmung: Die gleichgewichtsnahen Teilchen werden, genau wie alle anderen Teilchen, durch die ihnen aufgezwungene Rotation und die damit verbundene Fliehkraft an die Wand des Sichtgehäuses gelrieben, wo sie sich absetzen und dann der schon erwähnten Nachsichtung unterworfen werden.

Die beschriebene Möglichkeit, durch entsprechendes Anstellen der Klappen in den Zyklonkanälen den Trennkorndurchmesser des in den Zyklonen ausgeschiedenen Fertiggutes konstant zu halten bzw. zu verändern, kann auch dazu benutzt werden, den Kornaufbau des Fertiggutes in gewissem Umfange zu beeinflir. sen. Die Veränderung des Kornaufbaues des Feingutes

Ibt UCl ÜIICII UCHütUUCII LjllllUltalLllici It μιαιιϊιΑΟιι niClti

möglich. Der sich ergebende Kornaufbau ist vielmehr weitgehend das Ergebnis von Sichterbauart und Sichtprinzip.Nun gibt es aber Fälle, bei denen der Kornaufbau erheblichen Einfluß auf die Qualität des Feingutes hat. Beispielsweise ist seit langem bekannt, daß für die Festigkeit von Zement der Kornaufbau des Zementpulvers von großer Bedeutung ist. In solchen Fällen, wo also die Forderung nach einem bestimmten Kornaufbau vor der Forderung nach einer möglichst scharfen Sichtung steht, kann beim erfindungsgemäßen Umluftiichter der gewünschte Kornaufbau des Feingutes annähernd dadurch erreicht werden, daß die Klappen in den Zyklonkanälen unterschiedlich angestellt werden. Damit wird in jedem Zyklon ein Feingut mit einem anderen Kornaufbau abgeschieden, und der Kornaufbau des gesamten Feingutes, der sich zusammensetzt aus so viel verschiedenen Kornaufbauten, wie die Zahl der Zyklonen beträgt, ist somit in gewünschter Weise veränderlich.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist koaxial im Rohr ein Verteilerkegel für das zu sichtende Gut eingebaut und das Rohr zum Sichtraum hin mit Durchtrittsöffnungen versehen. Die Klappen sowie Schaufeln sind erfindungsgemäß über Stellglieder in Abhängigkeit von der Drehzahl des Radiallaufrades steuerbar.

Die Aufgabe des Sichtgutes über den Verteilerkegel erfolgt oberhalb des Schaufclgilters in einem Bereich, in dem die Drallströmung noch Weitgehend die Bewegungsform eines Potentialwirbels hat. Das Sichtgut wird nach Verlassen des Verteilerkegels von diesem Potentialwirbel erfaßt, radial über den kreisringförmi gen Sichtraumquerschnitt verteilt und dabei in hohem Maße dispergij'rt bzw. auch desagglomeriert. Dispergierung und ladiale Verteilung werden noch dadurch begünstigt, daß bei einem Potentialwirbel die Umfangsgeschwindigkeilen umgekehrt proportional den Radien sind. Da somit die Geschwindigkeiten auf zwei benachbarten Radien unterschiedlich sind, entsteht eine die Dispergierung und die Desagglomeration fördernde Art von Scherströmung. Weiterhin wird das Sichtgut unmittelbar nach Verlassen des Verteilerkegels von einer Umfangsgeschwindigkeit erfaßt, die am äußeren Umfang des Verteilerkegcls ihren größten Wert hat und dementsprechend das Sichtgut t-ngential und radial stark beschleunigt, so daß dieses in wünschenswerter Weise schnell aus der Umgebung des Vcrteilerkegels in den Sichtraum transportiert wird. Die Unabhängigkeit der Drallslrömung von der umgewälzten Luftmenge bietet darüber hinaus den großen Vorteil, die entscheidend wichtige Umfangsgeschwindigkeit am Rande des Verteilcrkegels konstant halten zu können, was gerade beim Aussichten eines feinen Fertiggtiles, bei dem die umgewälzte Luftmenge sehr gering ist. von Bedeutung ist.

Beim erfindungsgemälJen Umluftsichtcr können also sowohl der Trennkorndurchmesser des in den Zyklonen abgeschiedenen Fettiggutes als auch der Durchmesser des Wirbelkerns und die Umfangsgeschwindigkeit der Drallströmung am Vertcilerkcgcl durch entsprechende Betätigung von drei verschiedenen Klappen für jeden Betriebszustand des Sichters konstant gehalten werden.

Gibt man Werte für Trennkorndurchmesser, Wirbelkerndurchmesser und Umfangsgeschwindigkeit vor, so gibt es einen eindeutigen Zusammenhang zwischen den Stellungen der drei Klappen und der Drehzahl des Radiallaufrades. Die automatische Steuerung der Klappen über entsprechende Stellglieder kann deshalb in einfacher Weise über die Drehzahl des Radiallaufrades so erfolgen, daß die drei genannten Größen für jede umgewälzte Luftmenge konstant bleiben.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die schcmaiische Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt und

F i g. 2 einen Querschnitt durch den Umluftsichter gemäß der Schnittlinie H-II in F i g. 1.

Oberhalb eines zylindrischen Sichtraumgehäuses 1 ist ein Radiallaufrad 2 angeordnet, das über ein Getriebe 3 von einem drehzahlveränderlichen Motor 4 angetrieben wird. Hinter dem Radiallaufrad 2 schließen sich Eintrittskanäle 5 von Zyklonen 6 an. In jedem dieser Eintrittskanäle 5 ist parallel zur äußeren senkrechten Kanalwand eine Klappe 7 eingebaut, die über ein eine Drehbewegung erzeugendes Stellglied 8 so ausgeschwenkt werden kann, daß der Eintrittsquerschnitt des Zyklons 6 von einem maximalen Wert bis auf Null verändert werden kann.

Die Zyklone 6 sind mit dem Sichtraumgehäuse 1 über von unten in die Feingutausläufe 9 eingeführte Tauchrohre 10 und sich an die Tauchrohre 10 anschließende Austrittskanäle 11 verbunden, wobei die Seitenwände der Austrittskanäle 11 ein vom Umfang des Sichtfauiilgehüuscs I begrenztes Schaufelgitter darstellen. Hinter den durch die Kanalseile gebildeten, feststehenden Schaufeln sind bewegliche Schaufeln 12 angeordnet, die wieder über ein eine Drehbewegung erzeugendes Stellglied 13 so verstellt werden können, daß jeder gewünschte Winkel, den die Schaufeln 12 mit dem Umfang des Sichtraumgehiiuses 1 bilden, eingestellt werden kann. In die Austrittskanäle ii sind parallel zu den oberen schrägen Seitenwänden Klappen 14 eingebaut, die ebenfalls wieder über ein Stellglied 15 so bewegt werden können, daß die Größe der Austrittsquerschnitte der Austrittskanäle Il von ihrem maximalen Wert bis auf Null stufenlos variiert werden können. In das Sichtratimgehäusc 1 ist ein koaxiales Rohr 16 eingebaut, tins sich an einem kegeligen Grobgutauslauf 17 abstützt. Der Durchtritt des Grobguies aus dem kreisringförmigen .Sichtraum in einen Auslauf 18 wird durch Öffnungen 19 ermöglicht. Am unleren Teil des ko:ixi:tlpn Rohres Ifi «rhlirUl «ich nhcrhnlh clct Srhniifelgitters ein Verteilerkegel 20 an. dessen Spitze bis unter den Auslauf einer Luflförderrinne 21 reicht. Durch Durchtritlsöffnungen 22 gelangt das Sichtgut vom Vertcilerkegel 20 in den Sichtraum. Oberhalb dieser Durchtrittsöffnungen 22 setzt sich das koaxiale Rohr 16 fort und endet unmittelbar unterhalb der Deckscheibe des Radiallaufrades 2.

Der Umluftsichter arbeitet wie folgt:

Das Sichtgut gelangt über die l.uftförderrinne 21 in das Innere des koaxialen Rohres 16, fällt hier auf die Spitze des Verteilerkegels 20, auf dem es sich gleichmäßig verteilt und rutscht dann infolge der Neigung des Verteilerkegels 20 durch die Durchtrittsöffnungen 22 in den Sichtraum. Unmittelbar nach dem F.intritt in den Sichtraum wird das Sichtgut von dem hier rotierenden Potentialwirbel erfaßt, der durch das Einströmen der Sichtluft durch die Austrittskanäle H und gegebenenfalls durch entsprechende Anstellung der Klappen 14 und Schaufeln 12 erzeugt wird. Das Sichtgut wird dabei tangential und radial beschleunigt und damit über den gesamten Kreisringquerschnitt des Sichtraumes gleichmäßig verteilt. Während dieses Vorganges, b^i dem das Sichtgut stark dispergiert und gegebenenfalls auch desagglomeriert wird, erfolgt gleichzeitig der eigentliche, auf dem Prinzip der Gleichgewichtssichtung beruhende Sichtvorgang: Die vom Potentialwirbel unabhängige und durch entsprechende Wahl der Drehzahl des Radiallaufrades 2 stufenlos einstellbare, vertikale Sichtluftgeschwindigkeit trägt alle die Teilchen, deren Gewicht kleiner ist als der durch die vertikale Sichtluftgeschwindigkeit auf sie ausgeübte Widerstand, senkrecht nach oben. Die Teilchen, bei denen das Gewicht den Widerstand überwiegt, fallen nach unten in den Grobgutauslauf 17, den sie dann durch den Auslauf 18 verlassen.

Die nach oben getragenen Teilchen des Feingutes gelangen zunächst in das Radiallaufrad 2, aus diesem in die Eintrittskanäle 5 und dann in die Zyklone 6. In den Zyklonen 6 wird das Feingut bis auf einen nicht zu vermeidenden Rest abgeschieden. Dieser Rest wird dabei so klein wie möglich gehalten, indem (falls erforderlich) durch Ausschwenken der Klappen 7 in den Eintrittskanälen 5 der kleinstmögliche Trennkorndurchmesser eingestellt wird. Das Feingut verläßt die Zyklone 6 durch die Feingutausläufe 9, die beispielsweise in einer kreisringförmigen Luftförderrinne münden, die sich unterhalb dieser Ausläute befindet und die das Feingut sammelt und abtransportiert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

19 ΙΟ 50ί ι 2 umfang gleichmäßig verteilt sind und die Austritts- Patentansprüche; kanäle am unteren Ende des Sichtraumes über dessen Umfang gleichmäßig verteilt ausmünden.

1. Umluftsichter mit einem eine zentrale Sicht- Derartige Umluftsichter sind aus der DE-Patentgutzufuhr aufweisenden Sichtraumgehäuse, in dem 5 anmeldung ρ 39 837 D, bekanntgemacht am 12.10.J35«, koaxial am oberen Ende des Sichtraumes ein Radial- bekannt Die Aufgabe des Sichtgutes erfolgt bei dem laufrad angeordnet ist, und mit mehreren außerhalb bekannten Umluftsichter durch einen angetriebenen des Sichtraumgehäuses gleichmäßig über dessen Streuteller.

Umfang verteilt angebrachten Zyklonen, die ein- Ähnliche Umluftsichter mit Aufgabe des Sichtgutes strömseitig mittels in Richtung der absoluten >° mittels eines angetriebenen Streutellers und mit hnt-Austrittsgeschwindigkeit der Sichtluft aus dem staubung der mit Feingut beladenen Sichtluft in Radiallaufrad verlaufender Eintrittskanäle recht- außerhalb des Sichtraumes angeordneten Zyanen eckigen Querschnitts und ausströmseitig mittels von sind aus der DE-PS 1178 284 sowie der Ub-PS unten in die Zyklone hineinragender Tauchrohre 30 95 369 bekannt, wobei bei diesen bekannten Konüber Austrittskanäle mildern Sichtraum verbunden '5 struktionen der den Luftstrom erzeugende Ventilator sind, wobei die Eintrittskanäle unmittelbar hinter außerhalb des Sichters angeordnet ist dem Radiallaufrad angeschlossen und über dessen Der entscheidende Nachteil dieser bekannten Um-

Austrittsumfang gleichmäßig verteilt sind und die luftsichter besteht darin, daß die Abscheideleistung der Austritiskanäle am unteren Ende des Sichtraumes Zyklone nicht konstant ist.

über dessen Umfang gleichmäßig verteilt ausmün- *> Der Grund dafür ist. daß der zwischen Sichter und d_en> ~ Ventilator kreisende Luftstrom entsprechend der je-

dadurchgekennzeichnet, weils gewünschten Feinheit des Fertiggutes verändert

daß koaxial im in seiner ganzen Höhe zylindrischen werden muß. Diese Veränderung der umgewälzten Sichtraumgehäuse (1) ein über die gesamte Höhe Luftmenge wird durch eine Widerstandsänderung im des Sichtraumes verlaufendes Rohr (16) von kreis- 'S Sichter erreicht. Das bedeutet aber, daß sich auch die förmigen Querschnitt angeordnet ist, dessen Beaufschlagung der Zyklone mit feingulbeladener Außendurchmesser größer ist als der Wirbelkern- Sichtluft in gleicher Weise ändert und damit ebenfalls durchmesser der Potentialströmung der mit die Große des Trennkorndurchmessers des in den Zy-Sirhtgut beladenen Sichtluft. klonen abgeschiedenen Fertiggutes. Da die Endfailge-

daß sowohl die Eintrittskanäle (5) als auch die.?⁰ schwindigkeit des Trennkornes bei gegebenem Zyklon AustrittsKanäle (11) aneinanderliegend, mit ihren umgekehrt proportional der durchgesetzten Luftmenge Ein- bzw. Ausmünoungen jweils ein Schaufelgitter ist. ändert sich die Abscheideleistung mit der jeweiligen bildend angebracht sind. ' Feinheit des Fertiggutes in der Weise, daß mit zuneh-

daß an den Austrittskanälei _νΠ) in den Sichtraum mender Feinheit des Fertiggutes.d. h. mit abnehmender hineinragende, je um eine lotrechte Achse schwenk- ■" Luftgeschwindigkeit im Sichter, die Abscheideleistung bare Schaufeln (12) angebracht sind, der Zyklone immer geringer wird. Die aus den Zyklo-

und daß in die Eintritts- und Austrittskanäle (5 bzw. nen in den Sichtraum zurückströmende Sichtluft ent-11) Klappen (7 bzw. 14) eingebaut sind, mit denen hält deshalb einen immer größeren Anteil an Feingut die Strömungsquerschnitte der Kanäle (5 bzw. 11) Hieraus ergibt sich, daß einmal w. Trennschärfe sich veränderlich sind. ⁴⁰ durch die damit verbundene »Auffeinung« des Sichten

2. Umluftsichter nach Anspruch 1. dadurch tes im Sichtraum verschlechtert (die Trennschärfe gekennzeichnet, daß koaxial im Rohr (16) ein Vertei- nimmt bekanntlich mit zunehmender Feinheit des lerkegel (20) für das zu sichtende Gut eingebaut und Sichtgutes stark ab) und zum anderen die Menge des das Rohr zum Sichtraum hin mit Durchtrittsöffnun- dem Sichter aufzugebenden Sichtgutes um den Betrag gen (22) versehen ist. 4s vermindert weiden muß. der dem zurückströmenden

3. Umluftsichter nach den Ansprüchen 1 oder 2. Feingutantcil entspricht, da für jede Feinheit des Fer dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (7, 14) tiggutcs die spezifische Staubbcladung im Sichtraum sowie die Schaufeln (12) über Stellglieder (8, 13, 15) (bei vorgegebener Luftgeschwmdigkeit) einen bein Abhängigkeit von der Drehzahl des Radiallauf summten Wert nicht übersteigen darf. Der Bereich, in rades (2) steuerbar sind. ⁵° dem sich die umgewälzten Luftniengcn und damit die

Abschcideleistungen der Zyklone ändern, ist dabei ver-