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Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur trennscharfen
Sichtung eines Gutstromes, insbesondere von Zement, mittels eines Sichtluftstroms
und einen Sichter zur Durchführung des Verfahrens.
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Es sind z. B. aus ZKG Nr. 3, 1984, Sichter mit einem Sichtraum und
darin eingebautem Schaufelrad bekannt. Der Sichtraum besteht aus zwei ineinander
übergehenden Behälterteilen unterschiedlichen Volurrens, die beide aus zwei Kegelstumpfsektionen
und einer dazwischen angeordneten Zylindersektion aufgebaut sind. In der zylindrischen
Sektion des oberen, größeren Behälterteils läuft das Schaufelrad, das eta den halben
Durchmesser des Behälters aufweist. Die Aufgabe des Sichtgutstromes erfolgt durch
ein Rohr, das am oberen Teil des Sichters angeordnet ist. Das Gut wird dann ü.ber
einen kegligen Einbau, dem Gutführungskegel, entlang des kegligen Teils der Sichterwandung
bis zuc zylindrischen Teil des Sichters geführt. Es fällt dann frei entlang der
zylindrischen Wandung in den sich wieder kegelförrig verjüngenden Teil. Danach fällt
es frei über eine Kante durch den zweiten Behälterteil und wird unten als Grobgut
ausejetragen. Die Sichtluft wird in den unteren Behälterteil eingeblasen, in der"
sich das Sichtgut in freiem Fall befindet. Die Sichtluft nimmt die feineren Partikel
des Gutstromes mit und strömt an dem unterhalb des Gutführungskegels angeordneten
Schaufel kranz vorbei durch eine Rohrleitung nach außen.
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bei einen hohen Sichtluftstron ergibt sich aus konstruktiven Gründen
eine lange axiale Ausdehnung des Sichters und des Schaufelrades. Durch diese lange
axiale Ausdehnung wird das Schaufelrad nicht mehr gleichmäßig Lit dem Sichtluftstrom
beaufschlagt. Dies wirkt sich sehr ungüngstig auf die Trennschärfe des Sichters
aus und auf den Verschleiß des Schaufelrades.
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Bei der Verwendung der Sichter zur kerstellung von Peingütern, ist
es von besonderer Bedeutung, daß sich die Sichtcharakteristik ctuch bei Überlastung
nicht wesentlich verändert. Ganz besonderer Wert wird dabei auf gleichbleibende
Trennschärfe gelegt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und einen Sichter zur
Durchführung des Verfahrens anzuheben, das die nachteile er bisherigen Verfahren
verreidet und diese hinsichtlich Trennschirfe übertrifft sowie bei vergleichbaren
Leistungen zu Sichtern geringerer BaugröMe führt.
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Der Sichter zur Durchführung des Verfahrens soll sich durch.
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eine hohe Betriebssicherheit, Standfestigkeit und leichte Wartung
bzw. Reparturmöglichkeit als auch durch geringeres Volumen auszeichnen.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daf der Sichtluftstrom zwan£:sweise
in mehrere Sichtiuftteil ströce leichen Volumens aufgeteilt wird. Durch die Erfindung
wird erreicht, daf? sich das sonst sehr unterschiedliche Strömungsfeld der Sichtluft,
insgesamt betrachtet, in ein gleichmäßiges Strömungsprofil überfuhrt wird. Die Trennschärfe
des Sichtverfahrens wird dadurch wesentlich verbessert und der Sichtluftstrom gleichmäßiger
beaufschlagt. Der Verschleißangriff dieser Sichtluftteilströme wird ebenfalls vorteilhaft
gleichmäßiger. Durch Fortfall von Räumen, die lt Strömungsschatten liegen, beansprucht
das Verfahren weniger Volumen bei gleicher Leistung.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Sichtluftteilströme
gleichmäßig beschleunigt werden. Dadurch wird der Sichtluftteilstrom, z. B. durch
einen Leitschaufelkranz, auf die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche gleichmäßige
Geschwindigkeit gebracht und die Trenncharakteristik günstig beeinflußt. Die Trenngrenze
kann
somit dem geforderten Betriebspunkt angepaßt werden.
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Die in den Sichtluftteilströmen liegenden Einbauten verschleißen weitgehend
gleichmäßig.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Sichtluftteilströme
radial einströmen und dann axial zwangsgeführt umgelenkt werden. Durch die Umlenkung
der Sichtluftteilströme ist das Verfahren besonders vorteilhaft bei beengten Raumverhältnissen
anzuwenden. Da Sichter rneist Teile von Gesamtanlagen sind, gestaltet sich die Planung
und der Bau der entsprechenden Stützkonstruktion leichter und slirtschaftlicher.
Die Gebäude können niedriger gebaut werden. Die Anlageninvestitionen verringern
sich.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Volul-len
der Sichtluftteilströr.'e einzeln eingestellt werden. Dadurch lassen sich besonders
vorteilhaft die Betriebsarareter in weiten Bereichen einstellen. Zuvor bei der Planung
nicht vorhersehbare Einflußgrößen auf das Strömungprofil lassen sich durch die Einstellbarkeit
kompensieren.
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Zur Durchführung des Verfahrens ist ein Sichter geeignet, insbesondere
Zyklon-Umlauf-Sichter, mit einem Schaufelrad rrit mehreren Schaufel kränzen in eine
Sichtraur unter einem Luftaustrittskopf, z. B. zur Sichtung von Zement, der für
die Sichtluftteilströme iconzentrische Leitflächen, insbesondere je Schaufelkranz
eine Leitflache, aufweist. Die radial in den Schaufelkranz elnströriende Sichtluft
läßt sich vorteilhaft durch diese Leitflächen umlenken und zum Luftaustrittskopf
des Sichters zwangsweise führen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die konzentrischen
Leitflcchen zur rührung der einzelnen Sichtluftteilströme querschnittverstellbar
ausgebildet sind. Die Srömungsgeschwindigkeit läflt sich besonders einfach und kostengünstig
durch die Verstellung der
Leitquerschnitte erreichen. In weitem
Umfang läßt sich dadurch auch die Ablagerung innerhalb des Sichters sowie der Verschleiß
der Einbauten günstig beeinflussen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die konzentrischen
Leitflächen zur Führung der SichtluStteilströme höhenverstellbar ausgebildet sind.
Besonders wirtschaftlich und fertigungstechnisch einfach lassen sich die Leitflächen
als Rohre verwirklichen. Mit den Rohren läßt sich der Spalt zwischen Leitflächen
und Teilungsflachen einstellen. Die in der Höhe verstellbaren Rohre beinflussen
die Strörnung und vergleichmäßigen sie.
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Insgesamt stellt dies eine besonders irtschaftliche, robuste und betriebssichere
Luftführungs- und -verteilungseinrichtung dar.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die konzentrischen
Leitflächen Verlängerungen aufweisen, die, insbesondere von außen, einstellbar ausgebildet
sind.
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Diese Ausgestaltung bietet eine weitere vorteilhafte Möglichkeit auf
die Strömungsverhältnisse im Sichter Einfluß zu nehmen. Der bevorzugt von außen
bedienbare ninstellmechanismus erlaubt es sogar, während des Betriebes das Strömungsfeld
im Innern des Sichters zu verändern und den optimalen Arbeitspunkt einzustellen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schaufelkränze
Te ilungsfl ächen aufweisen, die den eingutstrorrL in lwehrer Sichtluftteilströme
aufteilen. Eesonders vorteilhaft läßt sich der Sichtluftstrom beim Eintritt in einen
Leitschaufelkranz durch ringscheibenartige Teilungsflachen in seine Teilströme aufteilen.
Dadurch wird vorteilhaft auch ein gleichmäßiger Verschleib der einzelnen Schaufeln
des kranzes erreicht, die bei bekannten Konstruktionen sehr unterschiedlich verschleißen.
Die Einstellung der Trenn.rrenze erfolgt durch das bevorzugt drehzahlregelbare Schaufelrad.
Die besonders bei hohem
Sichtluftstrom sonst erforderliche lange
axiale Ausdehnung des Schaufelrades wird vorteilhaft durch die Teilungsflachen verringert,
und die einzelnen Schaufelkränze gleichmäßig beaufschlagt. Die Trennung wird schärfer.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Schcufelkranz
Schaufeln aufweist, auf denen Verschleißschutzplatten angeordnet sind. Durch diese
Maßnahme wird die Standzeit der Schaufelkränze wesentlich erhöht. Die Wartungs-
und Prüfintervalle verlängern sich vorteilhaft.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verschleißschutzplatten
als aufklebbare Kunststoffteile ausgebildet sind. Die Kunststoffteile eisen ein
vorteilhaft geringes Gewicht auf und können selbst als Plattenmaterial leicht verschiedenen
Schaufelprofilen angepaßt werden. Durch Verkleben lassen sich die Kunststoffteile
vorteilhaft ohne Verzug des Schaufelrades auf den Schaufeln befestIgen In weiterer
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verschleißschutzplatten als
aufschraubbare verschleißfeste Bleche, z. B. aus Hartmetall, ausgebildet sind. Besonders
verschleißfeste, jedoch schwer bearbeitbare Materialien, wie z. B. Hartmetalle,
können vorteilhaft als Verschleißschutzplatten verwendet werden, wenn sie in der
Form von ttleclien auf die Schaufeln geschraubt werden.
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Technisch aufwendige Fügeverfahren werden vermieden.
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Spannuten, die zu Verzug des Laufrades führen, werden vorteilhaft
vermieden.
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In weiterer rusgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen
Luftaustrittskopf und Sichtraum eine Dichtung angeordnet ist. Die Dichtung erlaubt
es, den LuStaustrittskopf vom Sichtraum konstruktiv zu trennen und demontierbar
zu gestalten.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Luftaustrittsr:opf
demontabel ausgebildet ist und die Dichtung einen Durchmesser aufweist, der größer
als der Durchmesser des Schaufelkranzes ist. Dadurch lassen sich vorteilhaft zur
Wartung der gesamte Luftaustrittskopf mitsamt dem Schaufelkranz herausziehen und,
wenn nötig, instandsetzen. Alle Einbauten, wie Leitflächen und Teilungsflächen werden
leichter zugänglich. Die Montagezeiten werden wesentlich verkürzt. Die Verfügbarkeit
des Sichters wird erhöht und beeinflußt positiv die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Leitschaufelkranz
eine riöhe von 1 bis 2 in, insbesondere von 1,25 bis 1,75 ii, und einen Durchmesser
von 2 bis 3 m, insbesondere von 2,25 bi-s 2,75 m, aufweist. Erfindungsgemäß hahen
sich diese Abmessungen des Ue itschaufelkranzes als besonders vorteilhaft für den
Betrieb des Sichters nach dem vorgeschlagenen Verfahren erwiesen. Diese Abmessungen
erheben eine DauSorra und Gröfe des Sichters, die z. T. cit unter den Abmessungen
vergleichbarer bekannter Sichter liegt bei höherer Leistung. Es läßt sich eine überlegene
Trennschärfe bei Leistungen erreichen, wie sie heute insbesondere für die Zementherstellung
gefordert werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jeder
Sichtluftteilstrom eine Druckmeßsonde aufweist. Mit der Meßsonde läßt sich das Trennergebnis
und das Verfahren des Sichters besonders vorteilhaft überwachen. Außerdem sind sie
sehr hilfreich bei der Einstellung der Strömungsverhältnisse in den Sichttlurtteilströen.
Der Abgleich des Sichters kann rit Hilfe der Meßsonden erfolgen. Aus Änderungen
der Sondensignale lassen sich Rückschlüsse auf Verschleiß, Belastung und Ablagerung
sowie auf die Trennschärfe ziehen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Sichter
als U.-luftsichter zur Sichtung von Zement verwendet wird. Der Sichter läßt sich
besonders vorteilhaft bei problematischen Sichtgütern einsetzen, z. B. für die Sichtung
von Zement. Gerade bei sichttechnisch sehr kritischen Stoffen, bei denen die Trennschärfe
und eine möglichst hohe Kapazität an Feingutdurchsatz gefordert wird, wirken sich
die verfahrens technischen und konstruktiven Vorteile des vorgeschlagenen Sichters
aus.
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Der Sichter reduziert die Verschleiß- und Betriebskosten und lSt sich
den geforderten Betriebsparametern ausgezeichnet anpassen.
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Die Erfindung wird in Zeichnungen in einer bevorzugten Ausführungsform
gezeigt, wobei aus den Zeichnungen weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung
entnehmbar sind.
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Die Zeichnungen zeigen im einzelnen: Fig. 1 einen axialen Schnitt
durch einen Sichter, Fig. 2 einen radialen Schnitt durch einen Sichter entsprechend
der In Fi. 1 bezeichneten Ebene und Fig. 3 einen axialen Schnitt durch einen Sichter
wie Fig. 1, mit Varianten der Luftführung.
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In Fig. l bezeichnete 1 den Sichtraum des dargestellten Umluftsichters.
Oberhalb des Sichtrauns 1 ist der Luftaustrittskopf 2 anbeordnet.
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Der zu sichtende Gutstrom fließt durch das -Aufgaberohr 3 der Pfeil
richtung entpsrechend zur1 sich drehenden Streuteller 4, der durch Fliehkraft den
Gutstrom zu einem
Gutschleier 17 nach außen verteilt. Die Welle
5 ist fest mit der, Streuteller 4 und dem Schaufelrad 6 verbunden. Der Antrieb von
Streuteller und Schaufelrad erfolgt durch den Kotor 11 über das Getriebe 12 und
die Wele 5. Das Grobgut verläßt den Sichter durch den Grobgutaustrag 14, der den
unteren Teil des Sichtraumes bildet. Das Peingut wird durch Sichtluftaustrittsöffnungen
18 nicht gezeichneten Staubabscheidern zugeführt.
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Die Primärsichtluft tritt durch den Querschnitt 15 in den äußeren
Rau des Sichters ein und strömt durch die tangential angeordneten Sichtlufteinlässe
16 in den inneren Sichtraum ein. Bei Durchströmen der Sichtzone nimmt die Luft die
mittleren und feinen Kornfraktionen des Sichtgutstromes mit. Durch horizontal liegende
Teilungsflächen 7 , die das Schaufelrad in Abschnitte teilen, wird der Sichtluftstrom
in drei Sichtluftteilströme 13 aufgeteilt.
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Durch die konzentrisch angeordneten Leitflächen 8, werden die Sichtluftteil
striimc umgelenkt und in den Luftaustrittskopf 2 geführt. Mittels der Schrauben
9 kann der Spalt zwischen Leitflächen 8 und Teilungsflächen 7 eingestellt werden.
Zwischen Sichtraum 1 und Luftaustrittskopf 2 ist eine Dichtung 20 angeordnet.
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Ler gesamte Sichter wird von Aurlagern 19 innerhalb der Stützkonstruxtion
getragen.
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In Fi. 2 sind gleiche Teile gleich positioniert worden.
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Die Fig. 2 zeigt neben dem Primärsichtlufteintitt 15 einen weiteren
Sekundärsichtlufteinritt 21. In dieser Darstellunb ist erkennbar, daß die Sichtluft
weiter in die tangentialen Sichtlufteinlässe 16 eintritt und schließlich beladen
mit deri Feingut durch vier ebenfalls tangential angeordnete Sichtluftaustrittsöffnungen
18 Staubabscheidern zugeführt wird.
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i4it Position 8 sind die konzentrisch zum Schaufelrad 6 liegenden
Leitflächen bezeichnet, die den der Sichtluft zur Verfügung stehenden Gesamtquerschnitt
in drei einzelne ringförmige Teilquerschnitte 10 aufteilen.
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Fig. 3 -zeigt auf einer Hälfte die in Fig. 1 beschriebene Luftführung
und auf der anderen Rälfte eine weitere, bevorzugte Ausgestaltung, zur Eeeinflussung
der Sichtluftströmung, bei der die in 'ig. 1 dargestellten Teilungsflachen 7 fehlen.
Stattdessen sind an den Leitflächen 8 Verlängerungen 22 angebracht, die durch nach
außen geführte Einstellelemente 24 eine Einstellung der rohrförmigen Leitflächen
8 erlauben. Der besseren Anschaulichkeit wegen ist der Abstand zwischen den Verlängerungen
22 und den rohrförmigen Leitflächen 8 weiter gezeichnet als er sonst ausgeführt
wird. Mit 23 sind Verschleißschutzplatten bezeichnet, die auf die Schaufeln des
Schaufelrades aufgeklebt sind.
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Das Verfahren ist dadurch beschrieben, daß der von unten nach oben
aufsteigende Sichtluftstrom ein Mittelprodukt enthält, welches durch die Zentrifugalbewegung
des Schaufelrades 6 in ein Fein- und Mittelprodukt getrennt wird. Die Trennung erfolgt
auf der ganzen Höhe des Schaufelrades 6 gleichmäßig durch die Luftverteilung nilt
Hilfe der Teilungsflächen 7 und der Leitflächen 8. Das Feingut wird mit der Sichtluft
einem Staubabscheider zugeführt.
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- L e e r s e i t e -