DE2405298A1

DE2405298A1 - Verfahren und vorrichtung zur standzeiterhoehung von schleissteilen in sichtern, zyklonen und rohrleitungen

Info

Publication number: DE2405298A1
Application number: DE19742405298
Authority: DE
Inventors: Hanns Dr Ing Stern; Werner Strauss
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1974-02-04
Filing date: 1974-02-04
Publication date: 1975-08-07
Also published as: US4004615A

Description

Anlage zum Patentgesuch der H 74/6

Klöckner-Humtioldt-Deutz

Aktiengesellschaft

vom 29. Januar 1974- 2405298

Verfahren und Vorrichtung zur Standzeiterhöhung von Schleißteilen in Sichtern, Zyklonen und Rohrleitungen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Standzeiterhöhung von Schleißteilen in Sichtern, Zyklonen und Rohrleitungen, wobei die Schleißteile abrasiv durch Partikel führende Strömungen beansprucht werden.

Bei allen strömenden Medien, die zur Behandlung oder zum Transport von körnigen Gütern eingesetzt werden, ergibt sich die Schwierigkeit, daß die transportierten Güter durch ihre abrasive Wirkung auf die Gehäusewandungen, Lüfterflügel, Rohrleitungskrümmer, Tauchrohre und dergleichen eine starke Verschleißwirkung ausüben. Aus diesem Grunde haben viele dieser Teile nur begrenzte Standzeiten und müssen von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden. Dieses gilt insbesondere für Lüfterräder in Kreiselsichtern.

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Bisher wurde durch den Einsatz von gehärteten Metallen, Gußplatten oder oberflächenverfestigten Werkstoffen versucht, diese abrasive Wirkung der mitgeführten Partikel möglichst klein zu halten. Diesen dem Stand der Technik entsprechenden Lösungen ist aber zu eigen, daß sie die entsprechenden Teile erheblich verteuern und zudem nur einen unvollkommenden Schutz gegen die abrasive Wirkung der entsprechenden transportierten Partikel bieten. In vielen Fällen wird daher versucht, durch eine Auskleidung mit Kunststoffen oder Hartgummi eine Standzeitverbesserung zu erreichen. Bei schnell bewegten Maschinenteilen, bei denen große Beschleunigungen auftreten, ist diese Lösung jedoch nicht möglich, da die auftretenden Beschleunigungen eine Beanspruchung über die Festigkeitsgrenze der verschleißfesten Materialien ergeben. Ebenso ist der Einsatz dieser Materialien bei Temperaturbeanspruchung nicht möglich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Standzeit von Schleißteilen in Sichtern, Zyklonen und Rohrleitungen zu erhöhen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Oberfläche der Schleißteile eine Grenzschicht von erheblicher Größe erzeugt wird. Diese erfindungsgemäße Ausbildung hat den Vorteil, daß die abrasiven, in der Strömung vorhandenen Teilchen von der Oberfläche der Schleißteile

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ferngehalten werden. Auf der Oberfläche der Schleißteile bildet sich nämlich durch die Vergrößerung der Grenzschicht ein Luftpolster aus, das aus einer stehenden, lediglich in sich selbst verwirbelten Schicht des strömungsfähigen Mediums besteht. In dem Luftpolster sinkt der Anteil der mitgeführten Partikel wesentlich und bei gleichzeitig herabgesetzter Geschwindigkeit der Partikel wird so keine abrasive Wirkung mehr auf die Schleißteile ausgeübt.

In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Erzeugung der vergrößerten Grenzschicht durch eine Erhöhung der Makro-Oberflächenrauhigkeit geschieht. Diese erfindungsgemäße Ausführung hat den Vorteil, daß es sich um eine leicht durchzuführende Maßnahme handelt, die ohne größeren Kostenaufwand durchführbar ist und mit Sicherheit eine erhebliche Vergrößerung der Grenzschicht ergibt. Bei den hier angesprochenen Strömungen handelt es sich wegen der hohen Strömungsgeschwindigkeit stets um turbulente Strömungen, bei denen die Erzeugung einer vergrößerten Grenzschicht durch Veränderungen der Mikro-Rauhigkeit nicht möglich ist. Unter Mikrorauhigkeit wird hierbei eine durch die Bearbeitung hervorgerufene Rauhigkeit, die in der Regel unter 0,1 mm Rauhtiefe liegt, verstanden. Ebenso ist es unmöglich, eine Grenzschichtvergrößerung durch Veränderung der inneren Reibung der

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strömenden Medien zu erreichen, da diese Maßnahme mit erheblichem Aufwand verbunden wäre.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Erhöhung der Makro-Oberflächenrauhigkeit durch das Einbringen von Löchern oder Sicken,vorzugsweise durch das Einbringen von Langlöchern,in die Schleißteile geschieht. Bei der Verwendung von Langlöchern ergibt sich bei den Schleißteilen eine sehr erwünschte Gewichtsersparnis, die eine leichtere Bauart der gesamten Konstruktion ermöglicht. Der gleiche strömungstechnische Effekt wird durch das Einbringen von Sicken erreicht, hier tritt zwar keine Gewichtsersparnis auf, es wird jedoch eine leichte, in sich selbst verfestigte Konstruktion erhalten.

Ferner ist in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung vorgesehen, daß die Erhöhung der Makro-Oberflächenrauhigkeit durch das Aufbringen von Kippen oder Buckeln auf die Oberfläche der Schleißteile geschieht. Hierdurch wird vorteilhaft bei Bauteilen, bei denen eine Gewichtsvergrößerung keine Rolle spielt, eine Verstärkung der Schleißelemente erreicht und insbesondere ergibt sich ein Schutz gegen die die Grenzschicht eventuell durchschlagenden gröberen Teile, die von der Strömung mitgerissen worden sind.

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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Langlöcher, Sicken oder Kippen quer zur Strömungsrichtung und gegeneinander versetzt angeordnet sind. Diese Anordnung ermöglicht die "beste Wirkung auf die Grenzschicht, da sich hinter den querstehenden Langlöchern oder Eippen immer neue zu einer Grenzschichtvergrößerung führende kleine Wirbelfronten bilden. Durch die gegeneinander versetzte Anordnung werden die zwischen den einzelnen Langlöchern "bzw. Sicken oder Eippen entstehenden Strömungslöcher abgedeckt, so daß sich, obwohl nur kurze Strömungshindernisse aufgebaut werden, für die Strömung eine durchgehende Hindernisfront bildet.

Weiterhin ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Langlöcher, Eippen oder Sicken ein Längen-Breitenverhältnis von vorzugsweise 4 : 1 bis 8 : 1 aufweisen. Langlöcher, Eippen oder Sicken mit diesem Längen-Breitenverhältnis lassen sich besonders leicht fertigen, da die Werkzeuge, die zur Erzeugung dieser Strömungshindernisse notwendig sind, leicht herzustellen und zu montieren sind. Bei kleineren Längen-Breitenverhältnissen erhält man nicht so vorteilhafte Verhältnisse, da sich die Strömungshindernisse Buckeln annähern und bei längeren Strömungshindernissen werden die benötigten Werkzeuge und Torrichtungen zu aufwendig.

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In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Langlöcher, Rippen oder Sicken abgerundete oder abgeschrägte Kanten aufweisen. Durch diese Maßnahme ist es vorteilhaft möglich, die Kanten, die bei evtl. durch die Grenzschicht hindurch gelangenden gröberen Gutteilchen, die von der Strömung mitgeführt werden, beschädigt werden könnten und insbesondere ausbrechen wurden, gegen.diese Art des Terschleißes zu schützen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Oberfläche der Langlöcher, Rippen oder Sicken eine verfestigte, vorzugsweise eine kalt verfestigte, Oberfläche aufweist . Hierdurch wird eine vorteilhaft verbesserte Standzeit durch eine verfestigte Oberfläche erreicht, wobei die Oberflächenverfestigung vorzugsweise bei der Einbringung der Langlöcher oder Sicken geschieht, so daß kein zusätzlicher kostenaufwendiger Arbeitsgang nötig ist. Hierdurch wird die Standzeit der Schleißfläche weiter gesteigert.

- Patentansprüche -

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Claims

24052U8 Patentansprüche

1.) Verfahren zur Standzeiterhöhung von Schleißteilen in

die Sichtern, Zyklonen und Rohrleitungen, wobei Schleißteile abrasiv durch Partikel führende Strömungen beansprucht werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche der Schleißteile eine Grenzschicht erheblicher Größe erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der vergrößerten Grenzschicht durch eine Erhöhung der Makro-Oberflächenrauhigkeit geschieht·

3. Verfahren nach den Ansprüchen Λ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung der Makro-Oberflächenrauhigkeit durch das Einbringen von Löchern oder Sicken, vorzugsweise durch das Einbringen von Langlöehern in die Schleißteile geschieht.

4-, Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3 ■> dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung der Makro-Oberflächenrauhigkeit durch das Aufbringen von Rippen oder Buckeln auf die Oberfläche der Schleißteile geschieht.

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5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Langlöcher, Sicken oder Hippen quer zur Strömungsrichtung und gegeneinander versetzt angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3» 4· oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Langlöcher, Hippen oder Sicken ein Längen-Breitenverhältnis von vorzugsweise 4 : 1 bis 8 : 1 aufweisen.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Langlöcher, Hippen oder Sicken abgerundete oder abgeschrägte Kanten aufweisen.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Langlöcher, Hippen oder Sicken eine verfestigte, vorzugsweise eine kalt verfestigte, Oberfläche aufweisen.

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