DE2521801C2 - Multi-stage centrifugal separator - Google Patents
Multi-stage centrifugal separatorInfo
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Description
») Zwischen dem Außenzylinder (10) und dem Innenzylinder (13) ist ein Umlenkzylinder (11) eingeschaltet der über den Außenzylinder (10) nach oben hinausragt, an seinem oberen Ende (Hause 20) geschlossen ist und eine Druckkammer (72) schafft») Between the outer cylinder (10) and the inner cylinder (13) is a deflection cylinder (11) switched on which protrudes above the outer cylinder (10) upwards, at its upper end (House 20) is closed and creates a pressure chamber (72)
b) Zwischen dem Umlenkzylinder (11) und dem Innenzylinder (13) ist ein Leitzylinder (12) eingeschaltet, dessen oberes Ende offen in der Druckkammer (72) endetb) Between the deflection cylinder (11) and the inner cylinder (13) there is a guide cylinder (12) switched on, the upper end of which ends open in the pressure chamber (72)
c) Der Umlenkzylinder (11) endet mit seinem unteren Ende (17) im Abstand etwa in der halben Höhe des Außenzylinders (10).c) The deflection cylinder (11) ends with its lower end (17) at a distance approximately in the half the height of the outer cylinder (10).
d) In dem zwischen Leitzylinder (12) und Innenzylinder (13) definierten Ringraum ist die Leitwendel (26) angeordnet deren Neigung die gleiche ist, wie die Richtung des Wirbels im Ringraum zwischen dem Außenzylinder (10) und dem Leitzylinder (12).d) The guide helix is located in the annular space defined between the guide cylinder (12) and the inner cylinder (13) (26) whose inclination is the same as the direction of the vortex in the annulus between the outer cylinder (10) and the guide cylinder (12).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitkante (73) der Wendel (26) winkelmäßig innerhalb des Gasweges im Raum zwischen Innenzylinder (13) und Leitzylinder (12) so angeordnet ist, daß der Rückkopplungswirbel den Wirbel des durch den Raum zwischen dem Außenzylinder (10) und dem Umlenkzylinder (11) gebildeten Tangentialabscheiders verstärkt.2. Device according to claim 1, characterized in that the leading edge (73) of the helix (26) angularly within the gas path in the space between the inner cylinder (13) and guide cylinder (12) so is arranged that the feedback vortex the vortex of the through the space between the Outer cylinder (10) and the deflection cylinder (11) formed tangential separator reinforced.
Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrstufigen Fliehkraftabscheider gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a multi-stage centrifugal separator according to the preamble of Main claim.
In der gattungsbildenden US-PS 31 50 943 wird ein Fliehkraftabscheider beschrieben, der einen in einen Außenzylinder eingeschachtelten Innenzylinder aufweist, wobei die durch die beiden Zylinder gebildeten Ringräume durch unterschiedliche Gasströme beaufschlagt werden.In the generic US-PS 31 50 943 a centrifugal separator is described, the one in a Outer cylinder having nested inner cylinder, the formed by the two cylinders Annular spaces are acted upon by different gas flows.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Fliehkraftabscheider zu schaffen, der bei einer einzigen Schmutzgaszuführung zweistufig arbeitet und daher eine höhere Abscheiderleistung erreicht.In contrast, the invention is based on the object of creating a centrifugal separator which works in two stages with a single dirty gas feed and therefore a higher separator performance achieved.
Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst.This object underlying the invention is achieved by the features of the characterizing part of Main claim solved.
Durch diese erfindungsgemäße Anordnung wird ein Fliehkraftabscheider geschaffen, der in der Lage ist, z. B.By this arrangement according to the invention, a centrifugal separator is created which is able to, for. B.
bei Gesteinsbohrern, einen hohen Wirkungsgrad hinsichtlich der zu reinigenden Luft zu erreichen, wobei die Schmutzluft einen hohen Kslksteinanteü und einen hohen Feinstaubanteil aufweist und gleichzeitig mit einer hohen Staubkonzentration vorliegtin rock drills to achieve a high degree of efficiency with regard to the air to be cleaned, whereby the Dirty air has a high level of limestone and a high proportion of fine dust and at the same time with there is a high concentration of dust
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der im Hauptanspruch definierten Einrichtung wird im Anspruch 2
erläutert
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfol-An advantageous embodiment of the device defined in the main claim is explained in claim 2
An embodiment of the invention is hereinafter
gend anhand der Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen zeigen indescribed with reference to the drawings. The drawings show in
Fig. 1 eine Draufsicht auf den Fliehkraftabscheider,
in
Fig. 2 eine Seitenansicht, wobei einige Teile weggebrachen sind, inFig. 1 is a plan view of the centrifugal separator, in
Figure 2 is a side view, with some parts broken away, in
F i g. 3 einen Schnitt gemäß der Linie 3-3 in F i g. 2, in F i g. 4 einen Schnitt gemäß der Linie 4-4 in F i g. 2, in F i g. 5 und 6 Teilansichten, teilweise im Schnitt, auf Einzelheiten der Vorrichtung, inF i g. 3 shows a section along line 3-3 in FIG. 2, in FIG. 4 shows a section along the line 4-4 in FIG. 2, in F i g. 5 and 6 partial views, partly in section, of details of the device in FIG
F i g. 7 einen Schnitt gemäß der Linie 7-7 in F i g. 6 und inF i g. 7 shows a section along line 7-7 in FIG. 6 and in
F i g. 8 einen Schnitt gemäß der Linie 8-8 in F i g. 2.
Mit Feststoffteilchen beladene Gase (Schmutzluft) werden durch eine Kammer 14 in einen Außenzylinder
ίο über eine Leitvorrichtung 15 des Außenzylinders 10
zugeführt Das obere Ende des Außenzylinders 10 ist geschlossen und weist eine nach unten ausgerichtete
Wendel ϊδ auf.F i g. 8 shows a section along line 8-8 in FIG. 2.
Gases loaded with solid particles (dirty air) are fed through a chamber 14 into an outer cylinder ίο via a guide device 15 of the outer cylinder 10. The upper end of the outer cylinder 10 is closed and has a downwardly directed helix ϊδ .
Ein Umlenkzylinder 11 weist ein offenes Ende 17 auf, das sich nach unten in den Außenzylinder 10 hineinerstreckt Der Umlenkzylinder 11 ist an seinem oberen Ende durch eine Haube 20 abgeschlossen, welche oberhalb der Wendel 16, die das obere Ende des Außenzylinders 10 darstellt, angeordnet ist.A deflection cylinder 11 has an open end 17, that extends down into the outer cylinder 10. The deflecting cylinder 11 is on his upper end closed by a hood 20, which above the helix 16, which is the upper end of the Outer cylinder 10 represents, is arranged.
Ein Leitzylinder 12 weist ein oberes offenes Ende 21 auf, das nach oben in den Umlenkzylinder 11 vorspringt. Das untere Ende des Leitzylinders 12 ist mit einer Einschnürung 22 versehen. Der Leitzylinder 12 wird innerhalb des Außenzylinders 10 durch diagonal angeordnete Bügel 23 gehalten.A guide cylinder 12 has an upper open end 21 which projects upward into the deflecting cylinder 11. The lower end of the guide cylinder 12 is provided with a constriction 22. The guide cylinder 12 is held within the outer cylinder 10 by diagonally arranged brackets 23.
Ein Innenzylinder 13 weist ein nach unten in den Leitzylinder 12 vorspringendes offenes Ende 24 und ein nach oben durch die Haube 20 des Umlenkzylinders 11 vorstehendes offenes Ende 25 auf, das den Reinluftaustrag des Fliehkraftabscheiders bildet.An inner cylinder 13 has an open end 24 and a downwardly projecting into the guide cylinder 12 upward through the hood 20 of the deflecting cylinder 11 protruding open end 25, which the clean air discharge of the centrifugal separator forms.
In dem zwischen dem Leitzylinder 12 und dem Innenzylinder 13 gebildeten Raum ist eine nach unten gerichtete Wendel 26 angeordnet, die somit in der gleichen Richtung wie die Wendel 16 ausgerichtet ist.In the space formed between the guide cylinder 12 and the inner cylinder 13 is a downward directed helix 26 is arranged, which is thus aligned in the same direction as the helix 16.
Der Außenzylinder 10 wird an seinem unteren Teil von einer Deckelplatte 27 umgeben und ruht, vertikal mit seiner Achse ausgerichtet, auf einer Bunkerkonstruktion, die Seitenwände 30 und 31, Vorder- und Rückwände 32 und 33 und einen Montagewinkel 34 aufweist, der sich zwischen den Seitenwänden 30 und 31 erstreckt Eine geneigte Bodenplatte 35 vervollständigt den Bunker, in dem aus dem Außenzylinder ~10 herabfallende Feststoffteilchen aufgenommen werden, wobei dieser Bunker eine zentrale Kammer 36 aufweist, die durch eine einen geringeren Durchmesser aufweisende Verlängerung 12a des Leitzylinders 12 begrenzt wird, in der Feststoffteilchen, die von dem Leitzylinder 12 und dem Innenzylinder 13 und der Wendel 26 abgegeben werden, aufgenommen werden. Weiterhin ist eine getrennte äußere Kammer 37 vorgesehen, um Feststoffteilchen aufzunehmen, die aus dem Außenzylinder 10 und dem Umlenkzylinder 11 fallen. Eine mit einem Gegengewicht 52 ausgerüstete Türe 40 ist an derThe outer cylinder 10 is surrounded at its lower part by a cover plate 27 and rests vertically aligned with its axis, on a bunker structure, the side walls 30 and 31, front and Has rear walls 32 and 33 and a mounting bracket 34 which extends between the side walls 30 and 31 An inclined bottom plate 35 completes the bunker, in which from the outer cylinder ~ 10 falling solid particles are taken up, this bunker having a central chamber 36, which is limited by an extension 12a of the guide cylinder 12 having a smaller diameter becomes, in the solid particles, which from the guide cylinder 12 and the inner cylinder 13 and the helix 26 be delivered, be included. Furthermore, a separate outer chamber 37 is provided to Pick up solid particles that fall from the outer cylinder 10 and the deflection cylinder 11. One with a counterweight 52 equipped door 40 is on the
Bodenplatte 35 vorgesehen und ermöglicht, in der Kammer 36 angesammelte Feststoffteilchen abzugeben, wobei eine zweite Türe 60 an der vorderen Wand 32 angeordnet ist, um die Abgabe von in der Kammer 37 angesammelten Feststoffteilchen zu ermöglichen.Base plate 35 is provided and enables solid particles that have accumulated in the chamber 36 to be dispensed, with a second door 60 disposed on the front wall 32 to allow dispensing of in the chamber 37 to allow accumulated solid particles.
Die Türe 40 umfaßt eine Platte 41, die sich an eine Dichtung 54 anlegen kann.The door 40 comprises a plate 41 which can lie against a seal 54.
Es ist offensichtlich, daß bei Inbetriebnahme der Vorrichtung die äußere Atmosphäre einen Druck auf die Platte 41 ausübt, und zwar in einer solchen Richtung, ' daß die Platte in der geschlossenen Stellung gehalten wird. Das Gegengewicht 52 ist so einjustiert, daß die Tür geschlossen ist wenn keine Feststoffteilchen in der Kammer 36 vorhanden sind und die Vorrichtung nicht in Betrieb ist Während der Betriebsweise der Vorrichtung, '5 wenn sich Feststoffteilchen ansammeln, wirkt dieser Ma<=se der positive äußere Druck so lange entgegen, wie die Vorrichtung arbeitet Wenn die Luft aus der Vorrichtung entweicht hört dieser positive Druck auf und das Gewicht der Feststoffteilchen auf der Platte 41 öffnet die Türe 40, so daß die angesammelten Feststoffteilchen abgegeben werden können, wonach anschließend das Gegengewicht die Klappe wieder verschließtIt will be apparent that when the device is operated, the external atmosphere will exert pressure on the plate 41 in a direction such that the plate is held in the closed position. The counterweight 52 is so adjusted that the door is closed if no solid particles are present in the chamber 36 and the device is not in operation during the operation of the apparatus, '5 when particulates accumulate, this acts Ma <= se of the positive outer Pressure as long as the device works. When the air escapes from the device, this positive pressure ceases and the weight of the solid particles on the plate 41 opens the door 40 so that the accumulated solid particles can be released, after which the counterweight then the flap closes again
Die Tür 60 ist so angeordnet daß ein außerhalb der Tür vorgesehener Gegengewichtsarm überflüssig ist, so daß eine selbstschließende Konstruktion erzielt wird. Wie dies aus den F i g. 2 und 7 ersichtlich ist, sind die unteren Frontkanten der Seitenwände 30 und 31 nicht vertikal, sondern leicht nach hinten geneigt ausgebildet. Die F i g. 5 und 8 zeigen, daß die durch die Wandungen 30,31 und 32 und die Platte 35 definierte Öffnung an drei Seiten von einem Kanal 61 umgeben ist, der über ein T-Rohr 62 mit der Verlängerung 12a in Verbindung steht. Die Türplatte 63 besteht aus einer inneren SchichtThe door 60 is arranged so that a counterweight arm provided outside the door is unnecessary, so that a self-closing construction is achieved. As shown in FIGS. 2 and 7 can be seen, are the The lower front edges of the side walls 30 and 31 are not formed vertically, but rather inclined slightly backwards. The F i g. 5 and 8 show that the opening defined by the walls 30, 31 and 32 and the plate 35 at three Sides is surrounded by a channel 61, which is connected via a T-tube 62 with the extension 12a stands. The door panel 63 consists of an inner layer
64 aus nachgiebigem Werkstoff, einer Zwischenschicht64 made of flexible material, an intermediate layer
65 aus steiferem, jedoch flexiblem Werkstoff und einer äußeren verstärkten Schicht 66 aus einem Werkstoff, der steif genug ist, um ein Zusammenklappen oder Verformen der Werkstoffschichten bei Druckunterschieden zu verhindern, wobei die Schichten miteinander verbunden sind. Die Schichten 64 und 65 springen nach oben von der Türplatte 63 vor und sind an der vorderen Wand 32 befestigt.65 made of stiffer, but flexible material and an outer reinforced layer 66 made of a material, which is stiff enough to prevent the layers of material from collapsing or deforming in the event of pressure differences to prevent the layers being bonded together. Layers 64 and 65 jump upward from the door panel 63 and attached to the front wall 32.
Herrscht außen im Vergleich zum Inneren kein 4d Überdruck, hängt die Türplatte 63 vertikal (F i g. 7) und kann auch nach aiißen vorgestoßen werden, um damit sich in der Kammer 37 sammelndes Material abzugeben. Fließt wieder ein Luftstrom durch die Vorrichtung, wird innerhalb der Kammern 36 und 37 schnell ein Vakuum '° aufgebaut, wobei die Kammer 36 über das T-Rohr 62 und den Kanal 61 bewirkt, daß ein Luftstrom hinter der Türplatte 63 entsteht, der die Tür in die Schließstellung führt. F i g. 7 zeigt die Vorrichtung in einem Stadium, wenn beide Türen 40 und 60 in der Entleerungssteliung stehen. If there is no 4d overpressure on the outside compared to the inside, the door panel 63 hangs vertically (FIG. 7) and can also be pushed outwards in order to dispense material that has collected in the chamber 37. If a stream of air flows through the device again, a vacuum is quickly built up within the chambers 36 and 37, the chamber 36 via the T-tube 62 and the channel 61 causing an air stream to develop behind the door panel 63, which forms the door leads into the closed position. F i g. 7 shows the device at a stage when both doors 40 and 60 are in the emptying position.
Das zu reinigende Gas kann zur Einlaßkammer 14 über einen angeflanschten vertikalen Leitkanal 70 gefuhrt werden, der an der unteren Ecke der Kammer 14 angeschlossen istThe gas to be cleaned can be directed to the inlet chamber 14 via a flanged vertical guide channel 70 which is connected to the lower corner of the chamber 14
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt: Der Leitkanal 70 wird an die Schmutzluftquelle angeschlossen, während das offene Ende 25 des Reinluftaustrags an eine Pumpe oder ein Gebläse angeschlossen ist welches das Gas aus der Vorrichtung herauszuziehen bestrebt ist Der Gasfluß durch die Vorrichtung ist durch die in den Fig.2 und 4 eingezeichneten Pfeile verdeutlicht Ein entgegen dem Uhrzeigersinn gerichteter Wirbelfluß entsteht im Inneren des Außenzylinders 10, der die Feststoffteilchen an die Außenwandung des Zylinders zwingt wo sie nach unten in die Kammer 37 fallen. Im oberen Teil des Außenzylinders 10 leitet die Wendel 16 den Gasfluß innerhalb dieses Zylinderteiles nach unten. Das derart vorgereinigte Gas fließt nach oben durch den Raum zwischen dem Umlenkzylinder 11 und dem LeitzylinderThe operation of the device is as follows: The guide channel 70 is connected to the dirty air source connected, while the open end 25 of the clean air discharge to a pump or a fan is connected which tends to pull the gas out of the device The flow of gas through the The device is illustrated by the arrows shown in FIGS. 2 and 4 Clockwise vortex flow arises in the interior of the outer cylinder 10, which the solid particles forces on the outer wall of the cylinder where they fall down into the chamber 37. In the upper part of the Outer cylinder 10, the helix 16 directs the gas flow inside this cylinder part downwards. That like that pre-cleaned gas flows upwards through the space between the deflection cylinder 11 and the guide cylinder
12 in eine Druckkammer 72, die durch die Haube 20 definiert wird. Dann fließt das Gas zwischen dem Leitzylinder 12 und dem Innenzylinder 13 und folgt dem durch die Wendel 26 geschaffenen Weg. Da der freie Durchflußraum hier kleiner ist, wird die Gasgeschwindigkeit größer und die Wendel 26 bewirkt eine Verstärkung des bereits vorhandenen Wirbels innerhalb des Gases, so daß die noch enthaltenen Feststoffteilchen en die Wandung des Leitzylinders 12 geführt werden und dort in die Kammer 36 fallen. Das gereinigte Gas fließt durch das offene Ende 24 durch den Innenzylinder12 into a pressure chamber 72 which is defined by the hood 20. The gas then flows between the guide cylinder 12 and the inner cylinder 13 and follows the path created by the helix 26. Since the free flow space is smaller here, the gas velocity increases and the filament of the existing vortex within the gas, so that the solid particles still present s the wall of the guide cylinder 12 are guided 26 causes a reinforcement and covered there into the chamber 36th The purified gas flows through the open end 24 through the inner cylinder
13 zum Reinluftaustrag, wobei dieses Gas noch erhebliche Wirbelenergie enthalten kann, was aber ohne Bedeutung ist.13 for clean air discharge, this gas can still contain considerable vortex energy, but what is irrelevant.
Die inneren Wandungen des Außenzylinders 10 und des Leitzylinders 12 sind die beiden Hauptbereiche für das Sammeln der Feststoffteilchen, wobei jedoch auch einige an die innere Wandung des Umlenkzylinders 11 gelangen. Wenn dies eintritt, fallen diese Feststoffteilchen vom offenen Ende 17 und werden vom Wirbel innerhalb des Außenzylinders 10 erfaßt.The inner walls of the outer cylinder 10 and the guide cylinder 12 are the two main areas for collecting the solid particles, although some of them also stick to the inner wall of the deflecting cylinder 11 reach. When this occurs, these particulate matter will fall from the open end 17 and become off the vortex detected within the outer cylinder 10.
Die Winkelstellung zwischen der Leitkante 73 der Wendel 26 um die Achse des Leitzylinders 12 und dem Tangentenpunkt 74 der Kammer 14 wird sehr sorgfältig so ausgewählt, daß der stromaufwärtige Wirbel sich nicht dem Einlaßwirbel entgegenstellt, sondern diesen verstärkt Bei einer Ausführungsform wurde hier ein Unterschied von 360° eingestellt. Jedoch können unterschiedliche Größen der Zylinder oder unterschiedliche bzw. andere Strömungsverhältnisse eine andere Winkelrelation bedingen.The angular position between the leading edge 73 of the helix 26 about the axis of the guide cylinder 12 and the Tangent point 74 of chamber 14 is selected very carefully so that the upstream vortex is does not oppose the inlet vortex, but reinforces it. In one embodiment, a Difference of 360 ° adjusted. However, the cylinders can be different sizes or different or other flow conditions require a different angle relation.
Weiterhin ist das Vorhandensein der Druckkammer 72 wichtig. Die Druckkammer 72 muß wenigstens so groß sein, daß wesentliche Turbulenzerscheinungen, die durch eine Interferenz mit dem Gasstrom vom Außenzylinder 10 zur Wendel 26 auftreten könnten, ausgeschaltet sind.The presence of the pressure chamber 72 is also important. The pressure chamber 72 must at least so be large that substantial turbulence phenomena caused by interference with the gas flow from the Outer cylinder 10 to coil 26 could occur, are turned off.
Der Bedienungsaufwand wird durch das automatische Austragen der Feststoffteilchen während der Arbeitsweise der Vorrichtung erleichtert.The operating effort is increased by the automatic discharge of the solid particles during the operation the device facilitated.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |