DE2536360A1

DE2536360A1 - Zyklonabscheider

Info

Publication number: DE2536360A1
Application number: DE19752536360
Authority: DE
Inventors: Kazuo Ido; Yukio Sogo; Kozo Taneda
Original assignee: Snow Brand Milk Products Co Ltd
Current assignee: Snow Brand Milk Products Co Ltd
Priority date: 1974-08-16
Filing date: 1975-08-14
Publication date: 1976-02-26
Also published as: DK142837B; FR2281791A1; DK370175A; JPS5523645Y2; JPS5125272U; DE2536360C2; FR2281791B1; DK142837C

Description

Die Erfindung "betrifft Zyklonabseheider zum Abscheiden von Feststoffteilchen aus einem gasförmigen Trägermittel.

Herkömmliche Zyklonabscheider weisen in der Regel ein Abscheidergehäuse auf, in das ein Peststoffe mit sich führendes Gas aus einem oberen Abschnitt desselben iangential und nach unten so geleitet wird, daß es im wesentlichen über die Innenseite der Wand "des Abseheidergehäuses spiralig nach unten strömt. Nahe dem Boden des Abseheidergehäuses wird .die spiralige Gasströmung so umgeleitet, daß sie im wesentlichen durch den senkrechten Zentralbereich des '

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Abscheidergehäuses spiralig nach oben strömt. Aufgrund von Zentrifugalkräften werden Feststoffteilchen aus der spiraligen Gasströmung ausgeschieden und in einem Bodenbereich des Abscheidergehäuses gesammelt, bis sie abgezogen werden. Daher enthält die im senkrechten Zentralbereich des Abscheidergehäuses spiralig nach oben laufende Gasströmung weniger Peststoffteilchen. Das Abscheidergehäuse ist in seinem oberen Bereich mit einem Tauchrohr versehen, das im wesentlich an koaxial zum Abscheidergehäuse angeordnet ist und dadurch ermöglicht, daß nur die spiralige Aufwärtsströmung aus dem Abscheidergehäuse austritt. Das Tauchrohr ragt in' der Regel vom oberen Ende des Abscheidergehäuses über eine gewisse Strecke nach unten, damit die Teilchen enthaltende, zulaufende Strömung nicht in das Tauehrohr eintreten kann.

Es ist jedoch festgestellt worden, daß auf der Außenseite des Abschnitts des Tauchrohrs, der in das Abscheidergehäuse ragt, eine Grenzschicht ausgebildet wird, die zu einer beträchtlichen Verminderung der Geschwindigkeit der Gasströmung führt. Daher werden die Teilchen in der Nähe der Außenseite des Tauchrohres nicht von der spiraligen Abwärtsströmung des einlaufenden Gases mitgerissen, so daß sie getrennt von der spiraligen Abwärtsströmung nach unten fallen und von der spiraligen Aufwärtsströmung nach oben in das Tauchrohr geblasen werden können, was zu einer unerwünschten Erhöhung des Teilchengehalts im ausströmenden Gas führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zyklonabscheider zu schaffen, bei dem Maßnahmen getroffen sind, die für eine Aufhebung der nachteiligen Einflüsse der Grenz-.schicht am Tauchrohr sorgen.

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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Zyklonabscheiders, bei dem Maßnahmen getroffen sind, die dafür sorgen, daß eine kräftige, nach unten gerichtete Spiralströmung über die Außenseite des in das Abscheidergehäuse ragenden Abschnitts des Tauchrohres erfolgt, so daß praktisch sämtliche von der einlaufenden Gaströmung mitgeführten Peststoff teilchen an der spiraligen Abwärtsströmung teilnehmen.

Erfindungsgemäße Zyklonabscheider sind in den Patentansprüchen gekennzeichnet., . ■

Erfindungsgemäß kann die genannte Aufgabe bei einem Zyklonabscheider gelöst werden, indem eine Zufuhreinrichtung für Beschleunigungsluft am Einlauf abschnitt des Abscheidergehäuses vorgesehen wird, wodurch die ungünstigen Einflüsse der Grenzschicht auf der Außenseite des Tauchrohres aufgehoben oder zumindest beträchtlich vermindert v/erden. Perner wird die Tauchrohreinrichtung erfindungsgemäß von mehreren koaxialen Rohren gebildet, wobei ferner Mittel vorgesehen sind, die eine spiralige Abwärtsströmung in den Ringräumen zwischen je zwei benachbarten Rohren der Tauchrohreinrichtung erzeugen.

Bei der Erfindung handelt es sich somit um einen Zyklonabscheider zum Abscheiden von Peststoffteilchen oder Pulvern aus einem Trägergas. Der Zyklonabscheider ist mit einer Düse bzw. Öffnung zum Einblasen von Beschleunigungsluft in die einlaufende Gasströmung versehen, so daß dadurch die Gasströmung beschleunigt wird und die Auswirkungen der Grenzschicht um das Tauchrohr herum beseitigt oder zumindest .beträchtlich vermindert werden. Zusätzliche Rohre sind koaxial im Tauchrohr angeordnet, und in den Ringräumen zwischen diesen Rohren wird eine spiralige, nach unten gerichtete

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Luftströmung erzeugt.

Y/eitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer "bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zyklonabscheiders; und

Pig. 2 einen Schnitt gemäß II-II in "Pig. 1. ⁼

Im folgenden wird auf die Figuren eingegangen, und zwar insbesondere auf Fig._v1, in der ein Zyklonabscheider dargestellt ist, der ein Abseheidergeh aase 1 aufweist, das im wesentlichen die Form eines umgekehrten Kegelstumpfes hat und einen oberen, zylindrischen Abschnitt 2 sowie einen unteren, konischen Abschnitt 3 aufweist. Das untere Ende des Absche.idergehäuses 1 ist mit einem Sammelbehälter 4 für abgeschiedene Teilchen verbunden. Am oberen Ende des Abscheidergehäuses 1 befindet sich eine Einlaufkammer 5, die mit einer Zulaufleitung 6 verbunden ist, die tangential zur Einlaufkammer 5 verläuft, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. In der Einlaufkammer 5 ist ein zylindrisches Tauchrohr 7 angeordnet, das von einer oberen Wand-5a der Einlaufkammer 5 nach unten in den zylindrischen Abschnitt des Abscheidergehäuses 1 ragt.

In bekannter Weise wird ein Gas, das Feststoffteilchen mit sich führt, aus der Zulauf leitung 6 tangential in die Einlaufikammer 5 eingeleitet und über die Innenwand des Abscheidergehäuses 1 spiralförmig nach unten geführt, wie dies durch

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Pfeile 8 in Fig. 1 angedeutet ist. Im unteren Abschnitt des Abscheidergehäuses 1 wird die Gasströmung nach oben umgeleitet, so daß sie durch den zentralen Bereich des Abscheidergehäuses 1 spiralig nach oben strömt. Im oberen Abschnitt des Abscheidergehäuses 1 wird die nach oben gerichtete Spiralströmung in das Tauchrohr 7 eingeleitet. Während dieses Vorgangs werden die Feststoffteilchen im Gas aufgrund von Zentrifugalkräften von der Gasströmung getrennt und im Sammelbehälter 4 für Teilchen gesammelt.

Erfindungsgemäß ist eine' zusätzliche Tauchrohranordnung im Tauchrohr 7 angeordnet, wobei zwischen diesem und der Tauchrohranordnung 9 in Radialrichtung ein geringer Abstand besteht. Die zusätzliche Tauchrohranordnung 9 umfaßt mehrere koaxial angeordnete, zylindrische Rohre 9' und 9". Das innerste Rohr 9" steht an seinem oberen Ende mit einer Überlaufkannier 10 in Verbindung, an die eine Überlaufleitung 11 angeschlossen ist. In den Ringräumen zwischen den Rohren 9' und 9" und den Rohren 9 und 9' sind zahlreiche spiralig verlaufende Leitflügel 12 angeodnet. Ein Gebläse dient dazu, über Leitungen 13 und 14 in diese Ringräume Luft einzuspeisen.

Die Leitung 14 vom Gebläse 15 ist ferner mit einer Leitung 16 verbunden, deren Austrittoöffnung 17 in die Ziaufleitung 6 der Einlaufkammer 5 mündet (siehe Fig. 2). Die vom Gebläse 15 über die Leitungen 14 und 16 gelieferte Luft wird durch die'Austrittsöffnung 17 in Richtung zur Einlaufkammer 5 eingeblasen und beschleunigt dadurch die einlaufende Gas- bzw. Luftströmung. Die Beschleunigung der einlaufenden Luftströmung hat die Y/irkung, daß die auf ;der Außenseite des Tauchrohres 7 bestehende Grenzschicht vermindert wird. Die Auswirkungen dieser Grenzschicht

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können daher beträchtlich vermindert v/erden, so daß fast sämtliche Feststoff teilchen im einlauf enden⁵. Gas von der Spiralströmung nach unten transportiert werden.

Das aus dem Abscheidergehäuse 1 in das Tauchrohr 7 strömende Gas kann feine Feststoffteilchen enthalten, die nicht durch Zentrifugalkraft aus der spiraligen Gasströmung im Abscheidergehäuse 1 getrennt worden sind. Diese feinen Feststoffteilchen strömen normalerweise überwiegend über die Innenseite des Tauchrohres 7 nach oben. Erfindungsgemäß wird nun die vom Gebläse'15 über die Leitungen 13 und 14 gelieferte Luft in die Räume zwischen den Rohren Ί* und 9' und den Rohren 9¹ und 9" so eingespeist, daß sie eine nach unten gerichtete Spiralströmung eniteng der Innenseiten der Rohre 7-und 9' ergibt. Die nach unten gerichtete, spiralige Luftströmung über die Innenseite des Rohres 7 dient dazu, die über die Innenseite nach oben strömenden, feinen Feststoffteilchen abwärtszublasen und in das Abscheidergeh äise 1 zurückzubringen. Da die Teilchenkonzentration im Tauchrohr 7 im Bereich über seiner Innenseite am höchsten ist, wird auf diese Y/eise ein beträchtlicher Teil der im überströmenden bzw. ausströmenden Gas mitgeführten Teilchen abgefangen und in das Abscheidergehäuse 1 zurückgebracht. Die noch im abströmenden Gas enthaltenen Feststoffteilchen sind überwiegend in dem Bereich über der Innenseite des Rohres 9' konzentriert, · so daß sie von der nach unten gerichteten Spiralströmung im Raum zwischen den Rohren 9' und 9" nach unten geblasen werden. In diesem Zusammenhang ist zu berücksichtigen, daß durch Erhöhung der Anzahl der Rohre der zusätzlichen Tauchrohranordnung die vom ausströmenden Gas mitgeführten feinen Feststoffteilchen praktisch vollständig abgefangen werden können* Zwischen den Rohren 7 und 9¹ kann eine

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Strömungswiderstandsmrriehtung vorgesehen^ sein, die dazu führt, daß die Geschwindigkeit der nach unten gerichteten spiraligen Luftströmung im inneren Ringraum höher als im äußeren Ringraum ist, wodurch die Y/irkung der erfiiidungsgemäßen Merkmale noch erhöht wird.

Im folgenden wird ein Beispiel für die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Zyklonabscheiders angegeben. ■

Ein Zyklonabscheider mit einem Abscheidergehäuse 1, dessen Durchmesser im oberen Abschnitt 2 750 mm betrug und dessen Tauchrohr einen Durchmesser von 325 mm und eine Länge von 600 mm hatte, wurde gemäß der Erfindung mit einer zusätzlichen Tauchrohranordnung versehen. Durch die Zulaufleitung wurde Magermilchpulver zusammen mit Luft mit einem Durchsatz von 32 m /min eingeleitet. Die Beschleunigungs~ luft wurde mit einem Durchsatz von 11 m /min eingespeist. Ferner wurde Luft in den Raum zwischen dem Tauchrohr^ und der Tauchrohranordnung 9 mit einem Durchsatz von 30m /min eingespeist· Dabei ergaben sich folgende Ergebnisse:

	Stand der Technik	Abwärts strömung im Tauch rohr	Beschleu nigungs- luft allein	Abwärt s s trömung im Tauchrohr und Beschleuni- sunffsluft
Herausge tragene Pulvermenge (kg/H)	4,60	1,80	1,47	0,25
Abscheider wirkungs grad (#)	99,54	99,82	99,85 .	99,98

Vorstehend wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf eine bestimmte Ausführungsform erläutert. Es versteht sich jedoch,

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daß die Erfindung in keiner Weise auf die Einzelheiten der dargestellten Konstruktion "beschränkt ist und da.ß vielmehr Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

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Zyklonabscheider mit einem Abscheidergehäuse, in dem sich eine Abscheidekammer befindet, einem Zulauf zum Einleiten von Teilchen mit sich führendem Gas in einen oberen Abschnitt der Abscheidekammer in der ?/eise, daß das Gas über die Innenseite der Wand des Abscheidergehäuses spiralig nach unten strömt und dann so umgeleitet wird, daß es im wesentlichen durch das Zentrum des Abscheidergehäuses spiralig nach oben strömt, und einer Tauchrohreinrichtung im oberen Abschnitt des Abscheidergehäuses, durch die das. spiralig aufwärtsströmende Gas austreten kann, dadurch . gekennzeichnet, daß eine Zufuhreinrichtung (16, 17) für Beschleunigungsluft im bzw. am Zulauf (6) vorgesehen ist, die Beschleunigungsluft in Richtung der zulaufenden Gasströmung einspeisen kann, daß die Tauchrohreinrichtung (7» 9) mehrere Rohre (7, 9', 9") umfaßt, die unter Bildung eines Ringraumes zwischen je zwei benachbarten Rohren angeordnet sind, und daß Mittel (12, 15) zur Erzeugung einer spiraligen Abwärtsströmung in dem oder den Ringräumen vorgesehen sind.
2. Zyklonabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Abschnitt (2) der Abscheidekammer eine Einlaufkammer (5) vorgesehen ist, daß der Zulauf eine Zulaufleitung (6) aufweist, die tangential in die Einlaufkammer mündet, und daß die Zufuhreinrichtung für Beschleunigungsluft eine Austrittsöffnung (17) umfaßt, durch die Beschleunigungsluft in die Zulaufleitung in Richtung zur Einlaufkammer eingeleitet werden kann.

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Zyklonabscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchrohreinrichtung ein Tauchrohr (7)» das vom oberen Ende des Abscheidergehäuses (1) über eine gewisse Strecke nach unten in die Abscheidekainmer ragt, und eine zusätzliche Tauchrohranordnung (9) umfaßt, die unter Einhaltung eines radialen Zwischenraumes im Tauchrohr angeordnet ist und mehrere zusätzliche Rohre (9'i 9") umfaßt, die ineinander unter Einhaltung radialer Zwischenräume angeordnet sind.

Zyklonabscheider nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung einer spiraligen Abwärtsströmung spiralige Leitflügel (12) in jedem der radialen Zwischenräume und eine Gebläseeinrichtung (15) umfassen, die Luft liefern kann, die in jedem der radialen Zwischenräume nach unten strömt.

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