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Spiralwindsichter
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Die Erfindung bezieht sich auf Spiralwindsichter mit zylindrischem
Sichtraum, in den die Sichtluft und das Sichtgut am äußeren Umfang mit Drall eingeführt
werden, wobei das Grobgut.am äußeren Umfang des Sichtraumes abgezogen wird und die
Sichtluft zusammen mit dem Feingut durch eine zentrale Uffnung in zumindest einer
der den Sichtraum begrenzenden Stirnwände axial ausgetragen werden. Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Spiralwindsichters mit stehenden
Stirnwänden, bei dem die durch Strähnenbildung des Sichtgutes in den Grenzschichten
an den Stirnwänden bedingten Störungen des Sichtvorgangs vernieden werden. Weiterhin
betrifft die Erfindung eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Bei den Spiralwindsichtern der vorausgesetzten Art sind bekanntlich
die von den Strömungsverhältnissen im freien Sichtraum abweichenden Strömungsverhältnisse
in den Grenzschichten an den Stirnwänden des Sichtraums eine Störungsquelle für
die Sichtung. Das äußert sich darin, daß hier gröberes Gutals es dem Si¢htgleichgewicht
des Sichtraums entspricht nach innen bis zu der zentralen Uffnung in der Stirnwand
gelangt und zusammen mit dem Feingut ausgetragen wird, also eine unsaubere Sichtung
ergibt.
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Neuere Untersuchungen des Erfinders haben gezeigt, daß die Gutverteilung
in
den Grenzschichten infolge von Sekundärströmungen und ungleichmäßiger Energieverteilung
inhomogen ist und dies vor allem zur Ausbildung von Gutsträhnen ffihrt, wobei auch
ein merklicher Teil des Feingutes in diesen Strähnen nach innen transportiert wird,
d. h. daß die Gutsträhnen ebenfalls in den Sichtvorgang einbezogen sind. Dadurch
ergeben sich aber erhebliche Abweichungen von den Gesetzmäßigkeiten der Spiralwindsichtung,
die bekanntlich für den homogen mit Gut belegten Raum gefunden wurden.
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Diese Abweichungen müssen als eigentliche Ursache für die im Ergebnis
unsaubere Sichtung angesehen werden.
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Durch verschiedene Maßnahmen konnte bereits eine Verbesserung der
Sichtung erreicht werden: Eine übertrieben hohe Eintrittsgeschwindigkeit der Sichtiuft
am Umfang des Sichtraumes bewirkt auch eine hinreichend feine Sichtung in den Gutsträhnen.
Nachteilig sind dabei jedoch hohe Energiekosten, starker Verschleiß und unter ltmständen
sehr harter Gutansatz.
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Ein anderer Vorschlag (DT-PS 921 970) sieht zusätzliche Treibmittelstrahlen
vor, durch die dem Gut in den Grenzschichten an den Stirnwänden eine erhöhte Rotationsgeschwindigkeit
erteilt e wird, welche im Zusammenwirken mit Stolperringen und vorkragenden, zentralen
ASsaugrohren das Gut aus den Grenzschichten in die eigentliche Sichtströmung schleudern
soll, durch die das mitgeschleppte Grobgut wieder nach außen zum Umfang des Sichtraums
ausgeschieden wird. Die Wirkung ist jedoch unvollständig, insbesondere dann, wenn
sich starke Strähnen ausbilden.
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Ausgezeichnete Sichtergebnisse liefern Spiralwindsichter mit rotierenden
Stirnwänden
(DT-PS 892 266). Mit ihnen können die Gutsträhnen in den Grenzschichten an den Stirnwänden
so weit beschleunigt werden, daß die Grobanteile nicht mehr nach innen zu den zentralen
Absaugöffnungen fließen.
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Solche Spiralwindsichter sind jedoch konstruktiv sehr aufwendig und
auch zur Sichtung bestimmter Stoffe, z. B. explosibler Stäube, weniger gut geeignet.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Spiralwindsichter mit
zylindrischem Sichtraum mit stehenden Stirnwänden, in den die Sichtluft und das
Sichtgut am äußeren Umfang mit Drall eingefiihrt werden, wobei das Grobgut am äußeren
Umfang des Sichtraums abgezogen wird und die Sichtluft zusammen mit dem Feingut
durch eine zentrale Uffnung in zumindest einer der den Sichtraum begrenzenden Stirnwände
axial ausgetragen werden, in der Weise zu betreiben, daß die Störung der Sichtung
durch die Strähnenbildung mit gleich gutem Erfolg verhindert wird wie bei Spiralwindsichtern
mit rotierenden Stirnwänden.
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Als Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, nahe
den zentralen Uffnungen in den Stirnwänden zusätzlich Luft mit gegenüber der Sichtströmung
hoher Geschwindigkeit tangential zu den Stirnwänden und in Richtung der Umfangskomponente
der Sichtströmung in den Sichtraum einzuleiten. Diese durch die hohe Geschwindigkeit
energiereichere Luft drängt die Strömung in den Grenzschichten an den Stirnwänden
soweit nach außen, bis-ifir Energieüfierschuß durch Wandreibung und Vermischung
verbraucht ist, wobei sich eine scharfe Grenze zwischen der inneren strähnenfreien
Zone und der äußeren Zone mit Gutsträhnen ausbildet. Das in den Strähnen nach innen
transportierte Grobkorn wird dabei teils unmittelbar von der eingeleiteten
Luft,
teils nach Erreichen einer bestimmten Anreicherung durch die Zentrifugalkraft nach
außen geschleudert, mit dem Erfolg, daß das erhaltene Feingut des Sichters von gleich
guter Qualität ist, wie das eines Spiralwindsichters mit rotierenden Stirnwänden.
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Beobachtungen an einem Glasmodell haben gezeigt, daß es bei der sich
ausbildenden Grenze zwischen innerer und äußerer Zone nicht so sehr auf ihre Lage
bezüglich der Sichtraum-Stirnwände ankonimt, als darauf, daß sich die Grenze überhaupt
ausbildet. Denn sobald eine solche Grenze existiert, wird auch das Feingut des Sichters
sofort wesentlich feiner.
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Eine Vereinfachung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird erreicht,
wenn die zusätzlich in den Sichtraum einzuleitende Luft als Teilstrom aus der dem
Sichter zugeflihrten Sichtluft abgezweigt wird. Während die Hauptströmung im Sichtraum
einen erheblichen Teil ihrer Energie durch Wandreibung, Strömungswiderstände und
Beschleunigung des Sichtgutes bis zur Eintrittsstelle der zusätzlichen Luft verloren
hat, weist diese hier praktisch noch die volle Energie wie beim Eintritt in den
Sichter auf, so daß an der Eintrittsstelle der zusätzlichen Luft ein Druckgefälle
zwischen dem Zuführraum außerhalb des Sichtraums und dem Sichtraum besteht, durch
das die zum sätzlich eingeleitete Luft beschleunigt wird, und so die notwendige
hohe Geschwindigkeit erhält.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen sich Spiralwindsichter
mit stehenden Stirnwänden, in denen auf einem zum Sichtraum koaxialen Kreis in beiden
Stirnwänden Einrichtungen zum Einleiten der zusätzlichen Luft angeordnet sind, welche
unmittelbar an die zentralen Uffnungen in den Stirnwänden radial nach außen anschließen.
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Als solche Einrichtungen dienen vorzugsweise einzelne, schräg zu den
Stirnwänden verlaufende Einströmöffnungen oder mit den Stirnwänden fest verbundene
Schaufelgitter. Die Anordnung der Einströmöffnungen bzw. der Schaufeln ist so getroffen,
daß die zusätzlich einströmende Luft etwa die Richtung der Umfangskoniponente der
Sichtstriimung erhält. Die tangentiale Strömungsrichtung zu den Stirnwänden stellt
sich durch den Coanda-Effekt von selbst ein, so daß hierfiir keine besonderen Maßnahmen
erforderlich sind.
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Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Spiralwindsichter besitzt gegenüber
den bekannten Spiralwindsichtern gleicher Leistungsfähigkeit sehr wesentliche Vorteile:
Der Sichter hat keine rotierenden Teile; es entfallen also die konstruktiv aufwendigen
Spaltdichtungen, die Lagerung für einen Sichterrotor und der Antrieb dieses Rotors.
Betrieben wird der Sichter allein mit einem handel-süblichen Gebläse.
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An Hand der Zeichnung wird als Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung
ein Spiralwindsichter mit örtlicher, tangentialer Sichtgutzufuhr näher erläutert.
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Die Erfindung ist jedoch nicht nur auf einen solchen Sichter beschränkt,
sondern sie kann auch bei anderen Bauarten von Spiralwindsichtern angewendet werden,
z. B. bei solchen mit senkrechter Achse, bei welchen das Sichtgut dem Sichtraum
über ringförmige Schlitze gleichmäßig über dessen Umfang verteilt aufgegeben und/oder
das Grobgut abgezogen wird. An Stelle von Luft kann auch jedes andere geeignete
Fluid flir die Sichtung eingesetzt werden.
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Im einzelnen zeigen
Fig. 1 einen achssenkrechten Schnitt
durch einen Spiralwindsichter mit einzelnen, schräg zu den Stirnwänden verlaufenden
Einströmöffnungen, Fig. 2 einen Axialschnitt durch den Sichter nach Fig. 1, Fig.
3 einen Umfangsschnitt durch die Einströmöffnungen des Sichters nach Fig. 1.
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Bei dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Spiralwindsichter wird der im
Gehäuse 1 angeordnete zylindrische Sichtraum 2 durch die beiden Stirnwände 3 und
4 und am Umfang durch die um die Drehpunkte 5 schwenkbaren Leitschaufeln 6, sowie
die Mündungen von Gutaufgabeschacht 7 und Grobgutaustrag 8 begrenzt. Durch die Eintrittsöffnung
9 im Gehäuse 1 wird die Sichtluft 10 eingesaugt. Die Hauptmenge 11 der Luft tritt
durch die von Leitschaufeln 6 gebildeten Spalten unter dem durch die jeweilige Einstellung
bestimmten Winkel zur Umfangsrichtung, durch den die jeweilige Trenngrenze festgelegt
ist, in den Sichtraum 2 ein. Ein Teilstrom 12 dient im Gutaufgabeschacht 7 zur Dispergierung
des Sichtgutes, zwei weitere Teilströme 13 und 14 werden außen an den Stirnwänden
3 und 4 entlang zu den Einströmöffnungen 15 in den Stirnwänden geleitet, durch die
sie entsprechend den Pfeilen 16 tangential zu den Stirnwänden in den Sichtraum 2
eintreten. Die durch die Pfeile 16 angedeutete leichte Auffächerung der eintretenden
Strahlen ermöglicht es, mit nur einer kleinen Anzahl von Einströmöffnungen die Fläehe
der Stirnwä'nde 3 und 4 lückenlos zu bestreichen, wobei die Strömung in den Grenzschichten
an den Stirnwänden 3 und 4 nach außen gedrängt wird, so daß sich eine scharfe Grenze
17 zwischen der inneren Zone ohne Gutsträhnen und der äußeren Zone mit Gutsträhnen
ausbildet. Sichtluft und Sichterfeingut
werden gemeinsam durch
die beiden Saugrohre 18 und 19 abgesaugt und einem hier nicht dargestellten Staubabscheider
zugeführt. Das am llmfang des Sichtraumes 2 innerhalb der Leitschaufeln 6 kreisende
Grobgut wird von der Schneide 20 abgeschält und in den unter Luftabschluß stehenden
Grobgutaustrag 8 gelenkt, aus dem es zur weiteren Verwertung abgezogen wird.
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L e e r s e i t e