DE2112088A1

DE2112088A1 - Drallkoerper fuer Zentrifugalabscheider

Info

Publication number: DE2112088A1
Application number: DE19712112088
Authority: DE
Inventors: Willis Robin Burke
Original assignee: Porta Test Manufacturing Ltd
Current assignee: Porta Test Manufacturing Ltd
Priority date: 1970-03-14
Filing date: 1971-03-12
Publication date: 1971-10-07
Also published as: CA945483A; FR2084452A5; DE2112088C2; NL153778B; SE369849B; NL7103021A; GB1247126A

Description

DIPL.-ING. A. GRÜNECKER

DR.-ING. H. KINKELDEY

DR..-ING. W. STOCKMAIR. Ae.

PATENTANWÄLTE

1. CCAUF. ΙΝΞ1 Oi- TECHN.)

MÜNCHEN 22
Mcramilianstrciße 43
Telefon 2971 00/29 67 44 Telegramme Monopol München Telex 05-28380

2.ri'2088

12. März 1971 PH 5825 - Be

PORTA-TEST MAMJE¹ACTURIiTC LIMITED

6725 - 104 Street, Edinonton, Alberta, Kanada

Drallkörper für Zentrifugalabscheider

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drallkörper zum Einbau in ein Wirbelrohr eines Zentrifugalabscheiders.

Ein Drallkörper dieser Art ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen Kern, durch eine Anzahl sich von dem Kern auswärts erstreckender, gekrümmter Leitschaufeln, welche eine Anzahl im wesentlichen in Längs-

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richtung; des Kerns verlaufender, go krümmt er- Kanäle "begrenzen, durch eine Längsbohrung in dem Kern, welche an seinem einen Ende einen Auslaß bildet, und dadurch, daß in wenigstens einer der Leitschaufeln von ihrem dem Auslaß der Längsbohrung .abgekehrten Ende zur äußeren Fläche der Leitschaufeln ein Durchlaß verläuft.

In einer vorteilhaften Ausführung ist der genannte Drallkörper gekennzeichnet durch einen Kern gestreckter Form mit einer Anzahl sich auswärts erstreckender, gekrümmter Leitschaufeln, welche vier im wesentlichen in Längsrichtung des Kerns verlaufende, gekrümmte Kanäle begrenzen, die jeweils einen Winkel von weniger als 90 einschließen, sowie mit einem in Längsrichtung verlaufenden Sackloch, das am in Abströmrichtung des Wirbelrohrs anzuordnenden Ende des Kerns einen Auslaß aufweist, und durch einen in v/enigstens einer Leitschaufel zwischen dem vom Auslaß abgekehrten Ende des Sackloches und der äußeren Fläche der Leitschaufel verlaufenden Durchlaß.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In dieser zeigt:

Fig. 1 eine Schrägansicht eines erfindunpjsgemäßen Drallkörpers und

Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Schrägansicht eines in einem Wirbelrohr eingebauten Drallkörpers.

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Die Zeichnung zeigt einen Drallkörper A für den Einbau in einem Wirbelrohr eines Zentrifugalabsclieiders, wie er beispielsweise in den britischen Patentanmeldungen 7752/70 und 12332/70 offenbart ist. Der Drallkörper A hat einen Kern 1 mit zwei Paaren einander gegenüberstehender Leitschaufeln 2, v/elche schraubengangartig verlaufende Kanäle 3 begrenzen. Ferner weist der Kern 1 eine in Längsrichtung verlaufende Blindbohrung 4 auf, die an seinem Abström-Ende einen Auslaß 4a bildet. Zwischen der radial äußeren Fläche 8 beider Leitschaufeln eines Paares und der Bohrung 4 verläuft Jeweils ein Durchlaß 6, welcher jeweils im wesentlichen tangential in die Bohrung 4 einmündet.

Fig. 2 zeigt den Dralllcörper A in einem Virbelrohr 9 eingetaut. Die Außenfläche des Drallkörpers A begrenzt zusammen mit der Innenfläche 11 des Wirbelrohrs 9 eine Anzahl Kanäle 10. Die Durchlässe 6 münden mit ihren äußeren Enden in jeweils einer Öffnung 12 in der Wandung des Wirbelrohrs 9·

Der Kern 1 ist einstückig aus zwei Abschnitten 1a, 1b gebildet. Der Abschnitt 1b des Kerns besteht aus einem massiven Zylinder, in dem vier in Längsrichtung verlaufende, schraubengangartige Kanäle 3 gebildet sind, welche von den Le it schaufeln. 2 begrenzt werden. Die radial äußeren Ränder der Leitschaufeln 2 beschreiben eine Zylinderflache, die in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet ist.

Der Abschnitt 1b des Kerns läßt sich aufgrund seiner zylindrischen Form satt in das Wirbelrohr 9 einpassen.

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Zwar kann der Abschnitt 1b auch eine andere als Zylinderform» beispielsweise konische Gestalt haben, die Zylinderform ist jedoch die zweckmäßigste.

Der Abschnitt 1a hat konische Form, mit einem Durchmesser, welcher sich von etwa zwei Dritteln des Durchmessers des zylindrischen Abschnitts 1b auf nahezu den Durchmesser der Bohrung verjüngt. Der Abschnitt 1a dient dazu, die aus den Kanälen 3 austretende Strömung zu beruhigen und ihre Turbulenz zu verringern.

Für die Bestimmung* der Anzahl, der Abmessungen und der Form der Kanäle 3 sind verschiedene Faktoren zu berücksichtigen. Zunächst sollen die Kanäle die in das Virbelrohr eintretende Strömung genügend stark ablenken, um eine ausreichende Rotation derselben herbeizuführen. Zweitens soll der Druckabfall über den Abscheider gewöhnlich niedrig gehalten werden. Diese beiden Forderungen sind gegenläufig bzw. miteinander nicht verträglich. Bei einer Änderung der' Strömungsrichtung steigt die Geschwindigkeit des Gases. Diese Geschwindigkeitssteigerung ist von einem Druckabfall begleitet. Je größer also die der Strömungsrichtung erteilte Änderung ist, desto größer ist auch der Druckabfall über den Abscheider. Drittens ist es zweckmäßig, einen Kern mit einer gegenüber der inneren Querschnittsfläche des Wirbelrohrs 9 relativ großen Querschnittsfläche zu verwenden. Beim Aufspalten der Strömung um einen dicken mittleren Kern erhält man an seiner Abströmseite eine zentrale Zone, in der das Gas zusammenströmen kann. Beim Einströmen des Gases in diese Zone nimmt seine Umlaufgeschwindigkeit zu, woraus sich eine verbesserte Zentrifugalabscheidung ergibt.

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Schließlich werden vorzugsweise vier Kanäle vorgesehen, welche sich jeweils über einen Winkel von weniger als 90° an der Zylinderfläche erstrecken. Eine solche Ausbildung des Drallkö'rpers erleichtert dessen Herstellung in einem Gießverfahren und ermöglicht es, die erwünschte Wirbelbewegung, bei hinreichend kleinem Druckabfall zu erzeugen.

In einer praktischen Ausführung weisen die Kanäle 3 im "wesentlichen gleiche Querschnittsfläche auf und schließen jeweils einen Winkel zwischen 70 und 90 , vorzugsweise 80° ein. Die Kanäle sind in der Weise gekrümmt, daß sie an der Zuströmseite parallel zur Längsachse des Kerns verlaufen und an der Abströmseite einen Winkel zwischen 30 und 5O⁰, vorzugsweise 40 zu dieser bilden. Die Gesamt-Querschnittsflache der Kanäle 3 beträgt das 0,3"" bis 0,6-fache, vorzugsweise das 0,5-fache der Schnittfläche des durch den Abschnitt 1b beschriebenen Zylinders. Ist der Anteil kleiner als 0,3, so wird der Druckabfall für die meisten Verwendungszwecke zu groß. Beträgt der Anteil andererseits mehr als 0,6, dann ist die Herstellung des Kerns aus Stahlguß wegen der geringen Dicke der Wandungen sehr stark erschwert.

Der Außendurchmesser am Abströmende des Kerns 1 ist etwa gleich zwei Dritteln des Innendurchmessers des Wirbelrohrs 9·

Die Bohrung 4 verläuft in bezug auf das Wirbelrohr 9 koaxial. Ihr Durchmesser ißt gleich dem 0,2-bis 0,5-fachen,

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vor zugsvi ei se gleich dem O, 3-f action Durchmesser des durch den Abschnitt 1b beschriebenen Zylinders.

Die QuerschirLttsflachen der Durchlässe 6 betragen jeweils etwa ein Drittel der QuerschnittsfläcliG der Bohrung 4. Die Durchlässe 6 sind so angeordnet, daß die durch sie zurückgeführte Gasströmung in einer Schraubenbewegung im Winkel von etwa 30° in. der Bohrung 4- verläuft.

Der beschriebene Drallkörper kann einstückig gegossen oder geformt sein, wodurch seine Herstellung verbilligt ist.

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Claims

Patentansprüche

Drallkörper zum Einbau in ein Wirbelrohr eines Zentrifugalabscheiders, g e k e η η ζ eichnet durch einen Kern, -durch eine Anzahl sich von dem Kern auswärts erstreckender, gekrümmter Leitschaufeln, welche eine Anzahl im wesentlichen in Längsrichtung des Kerns verlaufender, gekrümmter Kanäle begrenzen, durch eine Längsbohrung in dem Kern, Vielehe an seinem einen Ende einen Auslaß bildet, und dadurch, daß in wenigstens einer der Leitschaufeln von'ihrem dem Auslaß der Längsbohrung abgekehrten Ende zur äußeren Fläche der Leitschaufel ein Durchlaß verläuft.

Drallkörper zum Einbau in ein Wirbelrohr eines Zentrifugalabscheiders, gekennzeichnet durch einen Kern gestreckter Form mit einer Anzahl sich auswärts erstreckender, gekrümmter Leitschaufeln, welche vier im wesentlichen in Längsrichtung des Kerns verlaufende, gekrümmte Kanäle begrenzen, die jeweils einen Winkel von weniger als 90° einschließen, sowie

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mit einem in Längsrichtung verlaufenden Sackloch, das am in Abströmrichtung des Wirbelrohrs anzuordnenden Ende des Kerns einen Auslaß aufweist, und
durch einen in wenigstens einer der Leitschaufeln zwischen dem vom Auslaß abgekehrten Ende des Sackloches und der äußeren Fläche der Leitschaufel
verlaufenden Durchlaß.

5. Drallkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch • gekennzeichnet, daß das in Abs tr einrichtung im Wirbelrohr anzuordnende Endstück jedes Kanals in einem Winkel von zwischen ~$O und 50° zur Längsachse des Kerns verläuft.

U-. Drallkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Ränder der Leitschaufeln entlang einer gedachten ZyIInderfläche verlaufen.

5. Drallkörper nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet , daß die Gesamt-Querschnittsfläche der Kanäle das O,5-bis 0,6-fache der Querschnittsfläche des gedachten Zylinders beträgt.

6. Drallkörper nach Anspruch 4- oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Durchmesser der Bohrung das 0,2-bis 0,5-fache des Durchmessers des gedachten Zylinders beträgt.

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7· Drallkörper nach wenigstens einem der Ansprüche

1. "bis 6, dadurch gekennzeic hn e t , daß der Durchlaß tangential in die Bohrung mündet.

8. Drallkörper im wesentliehen wie vorstehend anhand

der Zeichnung "beschrieben.

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