DE2551457C2 - Device for separating dust into coarse and fine material in a centrifugal field - Google Patents
Device for separating dust into coarse and fine material in a centrifugal fieldInfo
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- B07B7/08—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force
- B07B7/086—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force generated by the winding course of the gas stream
Description
3535
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von Stäuben in Grob- und Feingut in einem Zentrifugalfeld, bestehend aus einem zylindrischen Hohlkörper, dessen Zylinderwand an dem einen Ende ein tangential in eine Schraubenlinie einmündendes Zuführrohr für das von einer Gasströmung getragene Sichtgut und am anderen Ende ein tangential ausmündendes Austrittsrohr für das Grobgut trägt und bei dem zumindest an einer seiner beiden Stirnwände ein axial angeordnetes Austrittsrohr für das Feingut angebracht istThe invention relates to a device for separating dusts into coarse and fine material in a centrifugal field, consisting of a cylindrical hollow body, the cylinder wall of which at one end has a feed pipe for the sifted material carried by a gas flow and at the other end a tangentially opening outlet pipe for the coarse material and with at least one an axially arranged outlet pipe for the fine material is attached to one of its two end walls
Die Trennung staubförmiger, körniger oder faseriger Güter nach bestimmten Korngrößen, Dichten oder Formen ist notwendig für die Abscheidung von unerwünschten Bestandteilen oder zur Fraktionierung von Gemischen.The separation of dusty, granular or fibrous Goods according to certain grain sizes, densities or shapes is necessary for the separation of unwanted components or for fractionation of mixtures.
Im Gegenstromsichter strömt dem unter Schwerkraft- oder Fliehkraft fallenden Gemischgut ein Gasstrom entgegen, der die leichten Teilchen abtrennt und wegtransportiert Die Anströmung ist nicht gleichmäßig und verursacht eine unsaubere Trennung. Zudem kann eine wirtschaftliche Trennung nur im Grobbereich (d > 100 μΐπ) erfolgen, denn je kleiner die Teilchen sind, desto geringer ist die Grenzbelastung, die ja bekanntlich den Zustand angibt, bei dem alle Teilchen vorgegebener Trennkorngröße gerade abtransportiert werden. Folglich ist dann nur eine geringe Gasgeschwindigkeit möglich, welche wiederum einen kleinen Durchsatz zur Folge hat.In the countercurrent sifter, the mixture falling under gravity or centrifugal force flows against a gas stream, which separates the light particles and transports them away. The flow is not uniform and causes an unclean separation. In addition, economic separation can only take place in the coarse range (d> 100 μΐπ), because the smaller the particles, the lower the limit load, which is known to indicate the state in which all particles of a given separation grain size are just being transported away. As a result, only a low gas velocity is then possible, which in turn results in a low throughput.
Beim Querstromsichter wird das von der Seite in einen Luftstrom eingebrachte Gemischgut unter Einwirkung von Luft- und Massenkräften aufgefächert Der Luftstrom transportiert dann das Feingut ab, während das Grobgut durch Schwerkraft nach unten fällt Die Verweilzeit des Gutes in der Sichtzone ist nur kurz, so daß die Leistung gering ist Bei hoher Beladung (Produktmengenstrom zu Gasmengenstrom) läßt die Trennschärfe nach, zumal dann eine ungünstige Gutanhäufung an der gegenüberliegenden Wand der Aufgabestelle auftreten kann.With the cross-flow separator, the mixture introduced into an air flow from the side is fanned out under the action of air and inertial forces Air flow then transports the fine material away, while the coarse material falls downwards due to gravity The goods remain in the viewing zone for a short time, so the performance is low when the load is high (Product flow to gas flow) the selectivity decreases, especially an unfavorable one Good accumulation can occur on the opposite wall of the feed point.
In einem Spiralsichter wird ein in etksn runden Körper eingeleiteter Gemischgut-Luftstrom in das durch Zentrifugalkraft nach außen geschleuderte Grobgut und in das nach innen mit dem Luftstrom abfließende Feingut zerlegt Nachteilig ist der hohe Luftdurchsatz und die geringe Überlastbarkeit durch Oberladung. Durch Reibung an der Wandung wird das Gemischgut abgebremst, dadurch ändert sich die Zentrifugalkraft und damit die Trennkorngröße. Die Trennzeit ist groß, da das Produkt als Strchne an der Wandung entlang transportiert und dadurch das Feingut am Abfluß behindert wird. Bei abrasivem Produkt ist mit einem hohen Verschleiß zu rechnen.In a spiral sifter, a mixture of air flow introduced into a round body is drawn into the Coarse material thrown outwards by centrifugal force and into it inwards with the air flow flowing fine material is broken down. The disadvantage is the high air throughput and the low overload capacity Overload. The mixture is slowed down by friction on the wall, which changes the Centrifugal force and thus the separation grain size. The separation time is long, since the product as strands on the Wall transported along and thereby the fine material is hindered at the drain. With abrasive A high level of wear and tear is to be expected on the product.
Des weiteren gibt es Sichter, bei denen das Abtrennen feiner Partikel aus einem im Wirbelzustand gehaltenen Gemisch in einem Behälter mit unterer Lochplatte erfolgt Der Chargenbetrieb begrenzt die Leistung. Wegen der langen Sichtwege im Gemisch ist dieses Verfahren eneryeaufwendig, denn es muß eine ausreichende Luftmenge bei entsprechendem Druck das Mischgut durchströmen. Die Baugröße ist gegenüber anderen Sichtern bei gleichen Durchsätzen um ein Vielfaches größer.There are also classifiers in which fine particles are separated from a fluid that is kept in a vortex Mixing takes place in a container with a lower perforated plate. Batch operation limits the output. Because of the long sight paths in the mixture, this process is energy-consuming, because it has to be Sufficient air flow through the mix at the appropriate pressure. The size is opposite other classifiers with the same throughputs many times larger.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu Finden, die innerhalb eines großen Korngrößenbereiches einen Gemischgutstrom aus Staub schnell ohne wesentliche Überlappung der beiden Korngrößenbereiche durch Sichtung in Grob- und Feingut trennt, wobei der Verschleiß und die zugesetzte Gasmenge möglichst gering sein sollen.The invention has for its object to find a device that is within a large Grain size range a mixture flow of dust quickly without significant overlap of the two Separate grain size ranges by sifting into coarse and fine material, whereby the wear and the added The amount of gas should be as small as possible.
Diese Aufgabe wird bei eine? Vorrichtung gemäß eingangs genannter Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zylinderwand von einer mit Sichtgas beaufschlagten Verteilkammer umgeben ist und Ober ihre Fläche verteilt eine Vielzahl von Durchtrittsbohrungen für das Sichtgas aufweistThis task is carried out with a? Device according to the type mentioned initially according to the invention thereby solved that the cylinder wall is surrounded by a gas acted upon distribution chamber and upper their area has a large number of through-holes for the sifting gas
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß dem kontinuierlich fortschreitenden flachen Gemischgutband an jeder Stelle des zylindrischen Umfanges die jeweils für den Sichtvorgang notwendige Sichtgasmenge gezielt zugeführt werden kann. Dadurch ist es möglich, die Vorrichtung im Strähnen- oder Fließbettbetrieb zu fahren, wobei der letztere wegen der bewegten, lockeren Packungsstruktur zu kürzeren Sichtzeiten führt. Gleichzeitig erlaubt die einstellbare Sichtgasdosierung ohne Trennschärfenverlust eine Anpassung der Vorrichtung an verschiedene Korngrößen oder Dichten. Das Sichtgut wird beim Sichten schonend behandelt, so daß die Vorrichtung auch für empfindliche Stoffe einsetzbar istThe advantages achieved by the invention are, in particular, that the continuously progressing flat mixture of material belt at each point of the cylindrical circumference, the amount of gas required for the classifying process is supplied in a targeted manner can be. This makes it possible to run the device in streak or fluidized bed operation, with the the latter leads to shorter viewing times because of the agitated, loose packing structure. Allowed at the same time the adjustable classifying gas metering without loss of selectivity an adaptation of the device to different grain sizes or densities. The material to be viewed is at Sifting treated gently so that the device can also be used for sensitive materials
Der Energiebedarf ist gering, da nur eine geringe Sichtgasmenge verbraucht wird, was besonders bei wiederzugewinnenden, zu reinigenden, gekühlten oder erwärmten Sichtgasen vorteilhaft ist.The energy requirement is low because only a small amount of classifying gas is consumed, which is particularly important for recovered, cleaned, cooled or heated sifting gases is advantageous.
Die Bauweise ist einfach und kann durch axiale Erweiterung leicht den Betriebserfordernissen angepaßt werden. Außerdem kann die Vorrichtung in jeder Lage eingebaut werden. Der Verschleiß, der sonst bei abrasivem Gemischgut in kürzester Zeit zur ZerstörungThe construction is simple and can easily be adapted to the operating requirements by means of axial expansion. In addition, the device can be used in any Position to be installed. The wear that would otherwise lead to destruction in the shortest possible time with an abrasive mixture
der Sichterwandung führt, ist durch das dazwischenliegende Sichtgaspolster gering.the wall of the sifter is through what is in between Sight gas cushion low.
Nach einer speziellen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Durchtrittsbohrungen in der Zylinderwand für das Sichtgas unter einem Winkel von 2 bis 30°, vorzugsweise 5 bis 15°, zur Tangente an die Zylinderwand geneigt angeordnet Mit Hilfe der gleichgerichteten Durchtrittsbohrungen kann bei entsprechender Sichtgaszufuhr das Verhältnis aus Schleppkraft nach innen zur Zentrifugalkraft nach außen gleich gehalten werden, so daß sich über den gesamten Arbeitsbereich die Trennkorngröße nicht verändert Dieser Vorteil ist besonders bei kleinen Teilchen < 10 μπι effizientAccording to a special embodiment of the device according to the invention, the through bores in the cylinder wall for the sifting gas at an angle of 2 to 30 °, preferably 5 to 15 °, to Tangent to the cylinder wall inclined with the help of the rectified through holes can with appropriate classifying gas supply, the ratio of the drag force inwards to the centrifugal force downwards must be kept the same on the outside so that the cut size does not vary over the entire working area changed This advantage is particularly efficient with small particles <10 μm
Nach einer weiteren Ausführungsform wird eine schneckenförmig ansteigende Leitwendel für das Gemischgut im zylindrischen Hohlkörper angeordnet Der Vorteil dieser Konstruktion beruht darauf, daß durch die exaktere Führung des zu sichtenden Gemischgutes die Trennbedingungen im Sichter gleichmäßiger werden. Ein Gemischgutrückfluß oder eine Anhäufung wird vermieden. Die Verweilzeit jedes einzelnen Teilchens im Sichter ist gleic;,. Eine vorgegebene Trennkorngröße ist leichter einzuhalten.According to a further embodiment, a helical rising helix for the Mixture arranged in the cylindrical hollow body The advantage of this construction is based on the fact that Due to the more precise guidance of the mixture to be sifted, the separation conditions in the sifter are more even will. A reflux of the mixture or an accumulation is avoided. The dwell time each single particle in the classifier is the same;,. One It is easier to adhere to the specified separating grain size.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung werden mehrere Sichter unterschiedlicher Trennkorngrößen so hintereinandergeschaltet, daß das Grobgut-Austrittsrohr des vorhergehenden Sichters gleich dem Sichtgut-Zuführrohr des nachfolgenden Sichters ist Besondere Vorteile bestehen darin, daß bei Aufteilung eines Gemischgutstromes in mehrere Fraktionen die Zudosierung des Gemischgutes nur einmal, und zwar beim ersten Sichter zu erfolgen hat Auch kann auf diese Weise schnell und sicher eine präparative Trennung sowie eine Korngrößenanalyse erfolgen.In a further embodiment of the invention, several classifiers of different separating grain sizes are so connected in series that the coarse material outlet pipe of the preceding classifier is the same as the material feed pipe the following sifter is special advantages are that when dividing a Mixture stream in several fractions the metering of the mixture only once, namely at The first sifter has to be carried out. In this way, a preparative separation can also be carried out quickly and safely as well as a grain size analysis.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemüGe Vorrichtung rein schematisch dargestellt und ihre Wirkungsweise an zwei Beispielen nachstehend erläutertIn the drawing is the device according to the invention shown purely schematically and their mode of action explained below using two examples
Über ein Sichtluft-Zuflußrohr 1 (Durchmesser 25 mm) wird Sichtluft mit einem Volumenstrom von 90 m3/h inA classifying air supply pipe 1 (diameter 25 mm) is classifying air with a volume flow of 90 m 3 / h in
ίο eine zwischen zwei ineinander gesteckten Rohren gebildete Verteilkammer 2 geführt und gelangt über die Durchtrittsbohrungen 3, die unter einem Winkel von 11° zur Senkrechten des Radius und 9° zur Achse mit einem Durchmesser von 1 mm und einer Belegungsdichte von 10 Durchtrittsbohrungen pro 4 cm2 in einem zylindrischen Hohlkörper 5 angeordnet sind, der eine Länge von 140 mm und einen Durchmesser von 100 mm hat Ein Staub aus Silizium von ca. 60 kg/h wird mit Luft über das Sichtgut-Zuführrohr 6 tangential zur schnekkenförmig ansteigenden Leitwendel 7 eingeleitet und pneumatisch als Fließbett wendelförmig entlang der Wandung der Zyünderwand 4 auf eineir Sichtluftkissen gefördert Das Feingut (etwa 25%) verläßt den zylindrischen Hohlkörper 5 axial über Feingut-Austrittsrohre 8, während das Grobgut (etwa 75%) im Grobgut-Austrittsrohr 9 anfällt. Die Trennkorngröße beträgt 21 μπι.ίο a distribution chamber 2 formed between two nested tubes and passes through the through-holes 3, which are at an angle of 11 ° to the perpendicular of the radius and 9 ° to the axis with a diameter of 1 mm and an occupancy density of 10 through-holes per 4 cm 2 are arranged in a cylindrical hollow body 5, which has a length of 140 mm and a diameter of 100 mm. A silicon dust of approx. 60 kg / h is introduced with air via the material feed pipe 6 tangentially to the helical spiral 7 and pneumatically The fine material (about 25%) leaves the cylindrical hollow body 5 axially via fine material outlet pipes 8, while the coarse material (about 75%) falls in the coarse material outlet pipe 9. The cut size is 21 μm.
Bei Einsatz einer Luftmenge von 180 mVh fällt in der sich dann einstellenden Gemischgutsträhne 20% Feingut und 80% Grobgut an den bezeichneten Stellen an. Die Trenngröße liegt bei 16 μίτι.When using an air volume of 180 mVh, the The streak of mixed material that then sets in is 20% fine material and 80% coarse material at the points indicated. The separation size is 16 μίτι.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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