DE3035209C2 - Dunstabsaug- und Dunstabscheideeinrichtung - Google Patents

Description

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Kanalwandung und der gelochten Wandung (29) befindliche Zwischenraum (30) durch Zwischen wandungen (Stege 31) in mehrere nach unten offene Einzelräume unterteilt

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tangentialeinlaß (26) des Zentrifugalabscheidebereiches (11) einen kleineren Querschnitt als der Anfangsbereich des spiralförmigen Kanals (28) aufweist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der spiralförmig einwärts geführte Kanal (28) in seinem Mittelbereich eine zusätzliche Querschnittsverengung (Stelle 32) mit anschließendem erweiterten Kanalbereich aufweist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Tangentialeinlaß

(26) mindestens eine Einspritzdüse (34) zum wahlweisen Einbringen von Zusatzflüssigkeit in den Zentrifugaiabscheidebereich (11) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansaugkanalrohr (15) verdrehbar angeordnet ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugöffnung

(27) einen mittels einer Blende veränderlichen Querschnitt aufweist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugöffnung (27) einen sich nach oben verbreiternden Querschnitt aufweist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Außenkrümmungs-Wandungsbereich des spiralförmig einwärts geführten Kanals (28) mindestens eine Tasche oder Austragöffnung (35) für den Austrag größerer Feststoffteilchen ausgebildet ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Austragraum (21) sich in bekannter Weise kegelförmig nach unten verjüngt und daß der Auslaufstutzen (22), in welchem er endet, in eine Überlaufkammer (23) ragt.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ergänzend zu einem auf der Abluftseite des Ventilators (13) befindlichen Schalldämpfer (17) mindestens ein Teil des Innenkrümmungs-Wandungsbereichs des spiralförmig verlaufenden Kanales (28) als Schalldämmwandung (33) ausgebildet ist

Die Erfindung betrifft eine Dunstabsaug- und Dunstabscheideeinrichtung mit einem Zentrifugaiabscheidebereich mit Tangentialeinlaß und einem oberhalb dieses Abscheidebereiches angeordneten Ventilator mit einem tangentialen, gewünschtenfaHs zu einem Nachfilter führenden Abluftkanal und einem axialen Ansaugkanal in Form eines sich durch den Zentrifugaiabscheidebereich hindurch erstreckenden Rohres.

Eine Einrichtung mit den vorstehend genannten Merkmalen ist als Filteranlage für Rauchgase aus Schmelzöfen o.dgl. durch die DE-OS 18 07 057 vorbekannt Diese Filteranlage weist ein Zyklon zur Abscheidung fester Teilchen auf, der vermeiden soll, daß glühend? Teilchen in das nachgeschaltete Staubgasfilter gelangen. Eine solche Filteranlage ist aber nicht zur Dunstabsaugung und Dunstabscheidung geeignet, wie sie beispielsweise bei Schleifmaschinen erforderlich ist, wo an der Bearbeitungsstelle ein Dunst aus einem flüssigen Kühlmittel, vermischt mit Staub, z. B. Schleifstaub und Zunder, entsteht, weil dieses Gemisch aus Staub und Kühlmittel an der Wandung anbacken und so mit der Zeit den Zyklon verstopfen würde.

Durch die US-PS 5 26 334 ist ebenfalls ein Zyklon bekannt, in welchem Späne und Staub durch eine Lochwandung hindurch ausgesondert werden und in einen unterhalb des Zyklons befindlichen Behälter ausfallen. Auch diese Abscheideeinrichtung ist nicht zur Behandlung flüssigkeitshaltiger Abluft geschaffen und geeignet. Durch die Anordnung einer gelochten Wandung entsteht zwar ein Zwischenraum mit einer beruhigten Strömung, die die Abscheidung begünstigt, jedoch ist die Verweildauer der Abluft im Zyklon zu gering, um auch kleinste Dunst- und Flüssigkeitsteile abzuscheiden. Weiterhin ist ein Zyklon mit einem spiralförmig nach innen verlaufenden Eintrittskanal und einem sich zentral durch den Zentrifugaiabscheidebereich hindurch erstreckenden axialen Abluftkanal bekannt (US-PS 34 26 513). Dort dient der spiralförmige Eintrittskanal lediglich zur Erzeugung einer rotierenden Strömung und nicht der Abscheidung; die findet entsprechend dem Zyklon gemäß der DE-OS 18 07 057 und den entsprechenden Nachteilen statt. Ein weiterer Fliehkraftabscheider, der in dem DE-GM 19 45 822 beschrieben ist, ist ebenfalls mit einem axialen, in den Abscheidebereich ragenden Abluftkanal ausgerüstet. Dieser Abluftkanal ist jedoch nicht, wie üblich, mit einer unteren öffnung, sondern mit über seinen Umfang verteilten seitlichen öffnungen versehen. Ansonsten ist hier der übliche Abscheidemechanismus zu beobachten. Die zuletzt beschriebenen bekannten Zyklone sind daher ebenfalls nicht zur Dunstabscheidung geeignet, wo durch den hohen Flüssigkeitsanteil eine Verstopfungsgefahr besteht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie für eine Dunstabsaugung und Dunstabscheidung geeignet ist, wobei eine weitgehende Selbstreinigung des Trennbereiches erreicht wird und die Einrichtung somit in der Lage ist, feste und flüssige Teilchen aus

einem Saugluftstrom mit konstantem Wirkungsgrad auszuscheiden.

Die gestellte Aufgabe wird mit einer Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im ZentrifugalabscheidebereicL ein von dem Tangentialeinlaß spirallörmig einwärts zu einer seitlichen Luftansaugöffnung des unten geschlossenen Ansaugkanalrohres geführter Kanal ausgebildet ist, der vor seinem Außenkrümmungs-Wandbereich unter Bildung eines Zwischenraumes eine gelochte Wandung trägt, und d?ß der Zwischenraum in bekannter Weise nach unten offen ist und mit einem unterhalb des Zentrifugalabscheidebereiches befindlichen Austragraum r. Verbindung staht Durch die in dem spiralförmig gekrümmten Kanal, in welchen der Dunst mit einem Absaugluftstrom eingezogen wird, entstehenden Zentrifugalkräfte werden die im Saugluftstrom enthaltenen flüssigen und festen dunstbildenden Teilchen gegen die gelochte Wandung geschleudert und gelangen durch die Löcher der Wandung hindurch in der. hinter der gelochten Wandung liegenden Zwischenraum. Dieser Zwischenraum bildet einen beruhigten Kanalbereich, in welchem der Saugluftstrom kaum mehr wirksam ist, so daß in diesem Bereich die Flüssigkeitsteilchen sich sammeln und nach unten in einen unterhalb des Trennbereiches befindlichen Austragraum ablaufen oder abtropfen können, wobei die Flüssigkeitsteilchen die Feststoffteilchen mitführen und eine Verstopfung des Zwischenraumes oder der Wandungsöffnung durch Schleifstaub o. dgl. verhindern. Der zwischen der Kanalwandung und der gelochten Wandung befindliche Zwischenraum kann zweckmäßig durch Zwischenwandungen in mehrere nach unten offene Einzelräume unterteilt sein, wodurch die Einwirkung des Saugluftstromes in diesem Zwischenraum noch weiter geschwächt und zusätzliche Wandungen geschaffen sind, an denen die ausgeschiedene Flüssigkeit ablaufen kann. Die gelochte Wandung kann aber auch nur punktweise befestigt und somit eine Einzelkammerbildung vermieden sein. Bei aus mehreren unvermischbaren Flüssigkeiten unterschiedlicher Viskosität gebildetem Dunst kann dabei unter der reduzierten Wirkung des Saugluftstromes im Zwischenraum eine physikalische Trennung der Flüssigkeil erreicht werden, weil sie vom Luftstrom im Zwischenraum unterschiedlich weit entlang der Kanalwandung getrieben werden.

Vorteilhafterweise kann der Tangentialeinlaß des Zentrifugalabscheidebereiches einen kleineren Querschnitt als der Anfangsbereich des spiralförmigen Kanals aufweisen. Außerdem kann der spiralförmig eingeführte Kanal in seinem Mittelbereich eine zusätzliche Querschnittsverengung mit anschließend erweitertem Kanalbereich aufweisen. Durch die auf diese Verengungen folgenden Querschnittserweiterungen erfolgt eine Expansion des Luftstromes, welche die Dunstverflüssigung erleichtert.

Für Fälle, in denen im abgesaugten Dunst ein großer Anteil an Schleifstaub oder anderen festen Partikelchen enthalten ist, kann im Tangentialeinlaß mindestens eine Einspritzdüse zum wahlweisen Einbringen von Zusatzflüssigkeit in den Zentrifugalabscheidebereich angeordnet sein. Damit wird sichergestellt, daß die zur Selbstreinigung des Tangentialabscheidebereiches erforderliche Flüssigkeitsmenge, mit welcher die ausgeschiedenen Fesistoffteilchen ausgeschwemmt werden können, in jedem Falle vorhanden ist.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung kann durch eine Änderung des wirksamen Kanalquerschnittes oder einer Einstellung des spiralförmig einwärts geführten Kanaies leicht an unterschiedliche Einsatzbereiche angepaßt werden und ist äußerst wirkungsvoll.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnung näher erläutert Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des erfindungswesentlichen Teils der Dunstabsaugeinrichtung; F i g. 2 eine Teilseitenansicht der Dumtabsaugeinrichtung in gegenüber F i g. 1 vergrößertem Maßstab;

F i g. 3 einen schematisierten Querschnitt durch die Dunstabsaugeinrichtung entlang der Linie M-IiI in F i g. 2 und in gegenüber F i g. 1 und 2 vergrößertem Maßstab.

Fig. 1 gibt einen Überblick über die gesamte Dunstabsaug- und -Scheideeinrichtung. Sie läßt sich in einen Ventilatorteil 10, einen Zentrifugalabscheidebereich 11 und einen Austragteil 12 gliedern, die untereinander angeordnet sind. Der Ventilatorteil 10 enthält einen relativ starken, von einem Elektromotor

14 angetriebenen Ventilator 13 mit einem koaxialen, durch einen durch den Zentrifugalabscheidebereich 11 hindurchgeführten Ansaugkanalrohr 15 und mit einem druckseitigen Abluftkanal 16, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel zu einem Schalldämpfer 17 führt und in einem Nachfilter 18 endet, durch das die Luft nach außer abströmen kann.

Der Zentrifugalabscheidebereich 11 besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Außengehäuse, das einen Anschlußstutzen 19 für nicht dargestellte, zu einer oder mehreren Bearbeitungsstellen, beispielsweise Schleifstellen, führende Absaugrohre oder Absaugschläuche aufweist. Die Ansaugrichtung ist durch einen* Pfeil 20 angedeutet. Der Einzelaufbau des Zentrifugalabscheidebereiches wird nachfolgend in Verbindung mit den F i g. 2 und 3 näher beschrieben.

Der unterhalb des Zentrifugalabscheidebereiches 11 befindliche Austragsbereich für die auszuscheidenden dunstbildenden Teilchen besteht aus einem hohlkegelförmigen Gehäuse, das einen sich kegelförmig nach unten verjüngenden Austragraum 21 umschließt und in einem Austragstutzen 22 endet, der in eine unterhalb des Austragsbereiches befindliche Überlaufkammer 23 ragt. Die in der Überlaufkammer 23 befindliche Flüssigkeit verhindert so einen Lufteintritt an dieser Stelle in den unter Unterdruck stehenden Austragteil 12 und Zentrifugalabscheidebereich 11. Aus der Überlaufkammer 23 fließt die ausgeschiedene Flüssigkeit zur Bearbeitungs-, beispielsweise Schleifmaschine zurück oder in ein Absetzbecken, wie durch einen Pfeil 24 in F i g. 1 angedeutet ist. Eine Flüssigkeitsablaufleitung 25 für Restflüssigkeit führt noch vom Abluftkanal 16 in den Austragraum 21.

F i g. 2 zeigt in Seitenansicht den Zentrifugalabscheidebereich 11 und den Austragteil 12 mit der nachgeschalteten Überlaufkammer 23 der Dunstabsaugeinrichtung. Aus dieser Figur sind der einen rechteckigen Querschnitt aufweisende und dem Anschlußstutzen 19 (Fig. 1) nachfolgende Tangentialeinlaßstutzen 26 sowie einen ungleichmäßigen Querschnitt aufweisende Luftansaugöffnung 27 des durch den Zentrifugalabscheidebereich 11 hindurchgeführten, einen Schalldämpfer und den eigentlichen Ansaugkanal für den obrrhalb davon befindlichen Ventilator 13 bildende Ansaugkanalrohr 15 ersichtlich. Das Ansaugkanalrohr

15 ist in dem Gehäuse des Zentrifugalabscheidebereiches 13 in nicht näher dargestellter Weise (Doppelpfeil 37 in F i g. 3) verdrehbar gelagert, wodurch sich die Lage

der sich nach oben verbreiternden Luftansaugöffnung 27 im Zentrifugalabscheidebereich 11 und damit ihr Durchlaßquerschnitt und die Länge des Kanales verändern lassen. Auch kann mit einer nicht dargestellten Blende eine Querschnittsänderung der Luftansaugöffnung 27 bewirkt werden. Im Tangentialeinlaßstutzen 26 ist eine Einspritzdüse 34 angedeutet.

Der Aufbau des Zentrifugalabscheidebereiches 11 ist aus der Schnittdarstellung der F i g. 3 ersichtlich. Der Tangentialeinlaßstutzen 26 führt mit einer den Strom nach außen ablenkenden Öffnung in einen spiralförmig einwärts geführten Kanal 28, der zu dem den Zentrifugalabscheidebereich 11 durchstoßenden und die Luftansaugöffnung 27 aufweisenden Ansaugkanalrohr 15 führt. Vor dem Außenkrümmungswandungsbereich des Kanales 28 ist eine gelochte Wandung 29 mit Abstand angeordnet. Der zwischen dieser gelochten Wandung 29 und der Kanalwandung befindliche Zwischenraum 30 ist durch mehrere, geradlinig, schräg oder gekrümmt verlaufende Stege 31 in mehrere Einzelräume untergliedert. Wie in F i g. 2 angedeutet ist, sind alle Einzelbereiche dieses Zwischenraumes 30 nach unten zum Austragraum 21 des Austragteiles 12 der Einrichtung hin offen. Der Kanal 28 beginnt mit einem den Querschnitt des Tangentialeinlaßstutzens 26 übersteigenden Querschnitt, verjüngt sich dann etwas bis zu seinem Mittelbereich, wo an der Stelle 32 wieder eine Sprungstelle auf einen erweiterten Querschnitt ausgebildet ist Dahinter befindet sich im Außenkrümmungs-Wandungsbereich eine Austragöffnung 35 für größere Feststoffteile, wie Späne, die von dort beispielsweise in den Austragraum 21 fallen. Ein Innenkrümmungs-Wandungsbereich 33 des Kanales 28 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Schalldämmwandung ausgebildet Im inneren Endabschnitt ist der Kanal 28 durch eine horizontale Wandung 36 vom darunter befindlichen Austragraum 21 abgeteilt

Die Wirkungsweise der Dunstabsaugeinrichtung ist folgende:

Der Ventilator 13 wirkt über das Ansaugkanalrohr 15, dessen Luftansaugöffnung 27, durch den Kanal 28 mit dem Tangentialeinlaßstutzen 26 hindurch und über die angeschlossenen, nicht dargestellten Absaugrohre oder -schläuche an den zu reinigenden Bearbeitungsstellen und saugt den dort gebildeten Dunst in den Zentrifugalabscheidebereich 11 in Richtung der in Fig. 1 und 3 angebrachten Pfeile 20 ein. In dem spiralförmig einwärts gekrümmten Kanal 28 wirken Zentrifugalkräfte auf die in dem Absaugluftstrom mitgeführten dunstbildenden flüssigen und festen Teilchen ein, so daß diese Teilchen gegen die gelochte Wandung 29 geschleudert werden.

Sie treten schließlich durch die runden oder eckigen Löcher dieser Wandung 29 hindurch in den Zwischenraum 30, in dem die kräftige Abluftströmung kaum mehr wirksam ist. Im Zwischenraum 30 kann sich somit die ausgetragene Flüssigkeit sammeln und nach unten ablaufen oder abtropfen, wobei die ausgetragenen Feststoffteilchen mitgeschwemmt werden. Die flüssigen und festen ausgeschiedenen Teilchen wandern durch den Austragraum 21 nach unten in den Auslaufstutzen 22 und in die Überlaufkammer 23. Die praktisch vollständig von Dunst befreite Absaugluft gelangt durch die Luftansaugöffnung 27 und das Ansaugkanalrohr 15 zum Ventilator und in dessen Abluftkanal 16. Im Schalldämpfer 17 oder im nur in Extremfällen erforderlichen Nachfilter 18 abgeschiedene Restflüssigkeit kann durch die Flüssigkeitsleitung 25 abfließen. Durch ein Drehen des Ansaugkanalrohres 15 lassen sich die Lage der Luftansaugöffnung 27 und dadurch der wirksame Absaugquerschnitt und die wirksame Länge des Kanales 28 verstellen.

Die Dunstabscheidung wird durch die Expansionsstellen am Anfang des Kanales 28 und in seinem Mittelbereich an der Stelle 32 begünstigt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Dunstabsaug- und Dunstabscheideeinrichtung mit einem Zentrifugaiabscheidebereich mit Tangentialeinlaß und einem oberhalb dieses Abscheidebereiches angeordneten Ventilator mit einem tangentialen, gewünschtenfaHs zu einem Nachfilter führenden Abluftkanal und einem axialen Ansaugkanal in Form eines sich durch den Zentrifugaiabscheidebereich hindurch erstreckenden Rohres, dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrifugaiabscheidebereich (11) ein von dem Tangentialeinlaß (26) spiralförmig einwärts zu einer seitlichen Luftansaugöffnung (27) des unten geschlossenen Ansaugkanalrohfes (IS) geführter Kanal (28) ausgebildet ist, der vor seinem Außenkrümmungs-Wandbereich unter Bildung eines Zwischenraumes (30) eine gelochte Wandung (29) trägt, und daß der Zwischenraum (30)

in bekannter Weise nach unten offen ist und mit einem unterhalb des Zentrifugalabscheidebereiches (11) befindlichen Austragraum (21) in Verbindung