DE3607023A1 - Zyklonabscheider mit zwei abscheideraeumen und statischen leitvorrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zyklonabscheider mit zwei Abscheideräumen und statischen Leitvorrichtungen zur Verbesserung des Abscheidevermögens bezüglich feinstdisperser Partikeln aus strömenden Gasen und Reduzierung des Druckverlustes bzw. zur Beeinflussung des Strömungsfeldes eines herkömmlichen Fliehkraftabscheiders mit tangentialem, spiralförmigem oder schraubenförmigem Einlaufkanal, mit einem zylindrischen und konischen Zyklongehäuse, sowie einem darunter angeordnetem Feststoffsammelbehälter, wobei in den zylindrischen Abscheideraum von oben zentrisch in das Zyklonengehäuse ein zylindrisches Tauchrohr zum Abführen des Reingasstromes hineinragt.

In einem Fliehkraftabscheider wird das einströmende Aufgabegut aufgrund der in einer Drallströmung auftretenden Zentrifugalkräfte abgeschieden, die an die auf Kreis- oder Spiralbahnen strömenden Partikeln wirkt. Infolge einer axialen Geschwindigkeitskomponente des Strömungsfeldes gleitet das abgeschiedene Grobgut spiralförmig an der Zyklonaußenwand in den Feststoffsammelbehälter, der den unteren Abschluß des Zyklongehäuses bildet. Das nicht abgeschiedene Feingut gelangt mit dem durch das Tauchrohr austretenden Gasstrom in den Reingaskanal.

Die einfache Bauweise eines herkömmlichen Fliehkraftabscheiders gewährleistet wie bekannt, eine hohe Betriebssicherheit, geringen Wartungsaufwand, geringe Anschaffungskosten und einen kleinen Platzbedarf. Die Grenzen seines weiten Anwendungsbereiches liegen bei einem Betriebsdruck von 100 bar und Gastemperaturen von über 1000°C.

Den anwendungstechnischen Vorteilen eines herkömmlichen Zyklons stehen die Nachteile des hohen Druckverlustes und des geringen Abscheidevermögens bezüglich der Trennschärfe im Vergleich zu anderen Abscheidern gegenüber. Die bekannten herkömmlichen Zyklone zeigen als Hauptursachen des geringen Abscheidevermögens eine unregelmäßige axiale Geschwindigkeitsverteilung entlang der Trennfläche, Sekundärströmungen, Kurzschlußströmungen und starke Turbulenzen innerhalb des Abscheideraumes. Hauptursache des hohen Druckverlustes ist die Nichtumsetzung der zur Abscheidung erforderlichen Rotationsenergie in Druckenergie, infolge Umlenkverluste und Drosselwirkung am Tauchrohreinlauf, so daß bis zu 90% des Gesamtdruckverlustes im Wirbelkern (Zyklonauge) unterhalb des Tauchrohres entsteht.

Durch die Forderungen nach Emissionsabgrenzung lungengängigen Staubes, Wiedergewinnung wertvoller Produkte bzw. maximale Abscheidung von Abriebstaub aus Prozeßgasen und ebenfalls aus energetischen Gründen, muß daher der herkömmliche Zyklon in zunehmendem Maße mit anderen Abscheidungsapparaten kombiniert werden, die im feindispersen Partikelgrößenbereich unterhalb 20 µm leistungsfähiger sind. Diese Forderungen und die Tatsache, daß der Zyklon für die Entstaubung heißer Gase oberhalb 600°C der einzige großtechnisch einsetzbare Abscheider ist, verlangen nach zusätzlichen konstruktiven Maßnahmen zur Verbesserung des Abscheidevermögens und Reduzierung des Druckverlustes.

Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse, Leitvorrichtungen in den Abscheideraum oder innerhalb des Tauchrohres zu installieren, wobei jedoch die derzeit vorliegenden Patentanmeldungen nicht sämtliche Ursachen des geringen Abscheidevermögens und hohen Druckverlustes berücksichtigen und keine Zyklon-Neuentwicklung einen zweiten Abscheideraum konstruktiv innerhalb eines einzigen Apparates realisiert und zusätzlich Rückströmungen um die Zyklonachse für eine Partikelabscheidung nutzbar macht.

Bei einer bekannten Zyklonausführung (deutsche Patentschrift Nr. 23 61 995, /1/) weist ebenfalls das zylindrische, herkömmliche Tauchrohr außer seiner axialen Öffnung an der unteren Stirnseite zusätzlich geschlitzte Gaseintrittsöffnungen im Tauchrohrmantel auf, die durch eingedrückte Laschen des Tauchrohrmantels gebildet werden. Die Wirksamkeit der Entstaubung kann nicht gefördert werden, da diese geschlitzte Tauchrohrausführung mit dem wesentlichen Nachteil behaftet ist, daß weder die starke Senkenströmung unterhalb des Tauchrohres noch die Feststoffschichtströmung entlang der äußeren Tauchrohrmantelfläche reduziert werden und keine Vorrichtungen für eine nachgeschaltete Feststoffabscheidung vorgesehen sind. Vorrichtungen zur Rückgewinnung der kinetischen Energie sind ebenfalls nicht vorhanden.

Es ist weiterhin ein Zyklon mit geschlitztem Tauchrohr bekannt (europäische Patentschrift Nr. 00 41 116, /2/), das den Effekt einer doppelten Abscheidung innerhalb eines einzigen Apparates ebenfalls ausnutzt, ohne jedoch den innerhalb des Tauchrohres zusätzlich abgeschiedenen Feststoff in einem zweiten Abscheideraum zu sammeln. Ein geschlitztes herkömmliches Tauchrohr mit axialem Auslaufspalt ermöglicht durch die Saugwirkung aus der Umgebung infolge eines Spaltes, der zwischen Einlaufkanal und Tauchrohr angeordnet ist, die Rückführung von bereits ausgetragenem an der Innenwand des Tauchrohres angereichertem Feingut in den Abscheideraum des Zyklons. Weitere Nachteile dieser Zyklonausführung sind sowohl die noch bestehende axial ungleichmäßig verteilte Senkenströmung unterhalb des Tauchrohres als auch die Ansaugung von Umgebungsluft in den Abscheidungsprozeß, wodurch sich der Druckverlust erhöht.

Weiterhin werden geschlitzte Tauchrohre in den Veröffentlichungen /3/ und /4/ vorgestellt. Es handelt sich aber bei diesen Tauchrohr-Ausführungen lediglich um Längsschlitze, die gleichmäßig am Tauchrohrumfang angeordnet sind, und nicht um hochkantige Spaltkanäle, die eine Strömungsumlenkung oder eine Energierückgewinnung bewirken.

Von Prof. Dr.-Ing. P. Schmidt wird ein geschlitztes Spalt-Tauchrohr vorgestellt, /5/, (deutsche Patentschrift Nr. 32 23 374, /6/), das einen schraubenförmigen Eintrittsspalt aufweist und einen dreidimensionalen Diffusorkanal mit Umlenkeigenschaften besitzt. Dieser sogenannte Schraubendiffusor wird an der unteren Stirnfläche mit einer Bodenplatte verschlossen und unterhalb eines herkömmlichen Tauchrohres angeordnet. Dieses geschlitzte Tauchrohr reduziert den Druckverlust eines Zyklonabscheiders bis zu 50% und verbessert das Abscheidevermögen eines Zyklons, da ein Übergang von der Kreislochsenkenströmung zur Liniensenkenströmung erfolgt. Jedoch kann dieses neuentwickelte Tauchrohr als alleinstehende konstruktive Maßnahme die Kurzschluß- und Sekundärströmungen nicht verhindern und ermöglicht nicht die Abführung des sekundär innerhalb des Tauchrohres abgeschiedenen Feststoffes. Infolge des im Tauchrohr eingebauten Diffusorkanals kann weiterhin eine kritische Drallströmung mit Rückströmungen nicht erzielt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der beschriebenen Mängel von herkömmlichen Zyklonen im allgemeinen und der Mängel bekannter verbesserter Zyklonausführungen mit doppelter Abscheidung und verbesserten Absaugbedingungen im besonderen, einen Zyklonabscheider der eingangs genannten Art konstruktiv so auszubilden, daß er sich bei einfacher Grundkonstruktion und zusätzlichen Einbauten von statischen also nicht rotierenden Leit- und Abscheidevorrichtungen durch einen stark verbesserten Gesamtabscheidegrad und Fraktionsabscheidegrad auszeichnet, so daß die Trennschärfe des Zyklonabscheiders wesentlich verbessert wird, was aus einer Verschiebung des maximalen Partikeldurchmessers, der zu 99% abgeschieden wird, weit unterhalb der 10 µm-Grenze ersichtlich wird, wobei sich zusätzlich der Druckverlust gegenüber der herkömmlichen Ausführung reduziert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Tauchrohr-Säule, bestehend aus der Reihenschaltung von herkömmlichem Tauchrohr von geschlitztem Spalt-Tauchrohr mit schraubenförmigen oder geradem Spaltkanal und von Zentral- Tauchrohr, die die Zyklonachse auf der gesamten Abscheideraumhöhe h umgibt, in der zylindrischen Trennfläche des herkömmlichen Zyklonabscheiders liegt, den herkömmlichen Feststoffsammelbehälter durchdringt und an einen zweiten Feststoffsammelbehälter unterhalt des ersten gasdicht angeschlossen wird, wobei jedes der drei Teiltauchrohre an der oberen und unteren Stirnfläche geöffnet ist und das allein absaugende Spalt-Tauchrohr als strömungsgünstige Zulaufleitvorrichtung für ein oberhalb des Zyklondeckels angeordnetes Auslaufspiralgehäuse mit Aussparkern ausgebildet wird.

Der Erfinder schlägt demnach vor, die Tauchrohr-Säule als zweiten Zyklon innerhalb des eigentlichen Zyklons anzusehen, so daß auf diese Weise in einem einzigen Entstaubungsapparat eine zweistufige Abscheidung bewirkt wird, wobei allerdings im Vergleich zum äußeren Abscheidungsprozeß der Massenaustausch innerhalb des Drallrohres durch Energieübertragung über den um die Zyklonachse präzidierenden Wirbelkern erfolgt und Rückströmungen den Feststofftransport in den sekundären Feststoffsammelbehälter unterhalb des Zentral-Tauchrohres bewirken, falls innerhalb des Drallrohres eine überkritische Drallströmung herrscht.

Bei der erfindungsgemäßen Entwicklung des Zyklonabscheiders ist grundsätzlich zu beachten, daß die am Außenmantel des Zyklons abwärts gerichtete Axialströmung im äußeren Strömungsfeld der Drallströmung das gute Austragsverhalten des Feststoffes in Kombination mit der Grenzschichtströmung an der Konuswand bewirkt. Zur Realisierung einer axialen Geschwindigkeitskomponente muß daher das Spalt-Tauchrohr unterhalb des Zyklon-Einlaufkanals angeordnet werden.

Das geschlitzte Spalt-Tauchrohr wird zwischen herkömmlichem Tauchrohr und Zentral-Tauchrohr in den zylindrischen und nicht in den konischen Teil des Zyklongehäuses zentrisch eingebaut, um Sekundärströmungen von der Abscheidewand des Zyklonmantels zu vermindern. Das Spalt-Tauchrohr ermöglicht den Übergang von der ansonsten unterhalb eines herkömmlichen Tauchrohres vorliegenden Lochsenke mit ungleichmäßiger axialer Verteilung der Radialgeschwindigkeit zur Liniensenke mit vergleichmäßigter axialer Verteilung der Radialgeschwindigkeit an der Trennfläche. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch einen Spaltkanal mit schraubenförmiger Eintrittskante oder durch mehrere schraubenförmig angeordnete Spaltkanäle mit gerader Eintrittskante innerhalb des Spalt-Tauchrohres die Wirbel-Senkenströmung im äußeren Abscheideraum nicht gestört bzw. die Strömungsturbulenzen im Abscheideraum reduziert werden und der Volumenstrom des Gases mit hoher Geschwindigkeit über einen den Stromlinien angepaßten gekrümmten Einlaufkanal mit beschleunigender Wirkung auf die Strömung axial gleichmäßig über der Eintrittskante aus dem äußeren Abscheideraum angesaugt wird, so daß sich zum einen ein vergleichmäßigtes Geschwindigkeitsprofil entlang des Absaugspaltes einstellt, zum anderen die noch im Gasstrom vorhandenen Staubpartikeln im Totwasserkern um die Zyklonachse infolge von Druckkräften konzentriert werden und mit Hilfe von Rückströmungen in den sekundären Feststoffsammelbehälter abgeführt werden, wodurch der abgeschiedene Grobgutanteil des Aufgabegutes zunimmt, was einer Verbesserung des Gesamt- und Fraktionsabscheidegrades entspricht.

Zur Stabilisierung des zweistufigen Abscheidungsprozesses wird die Tauchrohr-Säule um die Zyklonachse in den Wirbelkern des herkömmlichen Zyklons derart angeordnet, daß sie den äußeren zylindrischen und konischen Abscheideraum, den zylindrischen Abschirmbehälter und den primären Feststoffsammelbehälter durchdringt.

Das Spalt-Tauchrohr, das in die Tauchrohr-Säule zwischen dem herkömmlichen Tauchrohr und dem Zentral-Tauchrohr geschaltet wird, wird mit vier am Tauchrohrumfang gleichmäßig verteilten parallelwandigen Einlaufkanälen mit jeweils gerader Eintrittskante versehen, so daß die gemeinsame Diagonale der vier um 90° versetzten Aussparungsflächen eine eingängige Schraubenlinie um das Spalt-Tauchrohr bildet, und der jeweilige gekrümmte Spaltkanal im Spalt-Tauchrohr als Einlaufkanal mit beschleunigender Strömungswirkung für ein zur Zyklonachse symmetrisches Drallrohr vorgesehen wird, wodurch sich innerhalb des Drallrohres ein Totwassergebiet mit axialen Rückströmungen in das Zentral-Tauchrohr ausbildet bei entsprechend hoher Drallstärke, die durch die geometrische Gestaltung des Spaltkanals und des Spalt-Tauchrohres festgelegt wird, und wobei hohe Unterdruckwerte auf der Zyklonachse und starke Druckänderungen in Achsrichtung die intensive Rückströmung in das Zentral-Tauchrohr und anschließend in den sekundären Feststoffsammelbehälter induzieren.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch diese die Trennfläche zwischen Wirbelfeld und Wirbelkern fixierende Tauchrohr- Säule bzw. durch diese statische Leit- und Abscheidevorrichtungen der Starrkörperwirbel (Zyklonauge) des herkömmlichen Zyklons weiter nach innen um die Zyklonachse bzw. Drallrohrachse konzentriert wird. Dieser Starrkörperwirbel baut um sich ein sekundäres Drallfeld auf, das die Voraussetzung zur Aufrechterhaltung des sekundären Abscheidungsprozesses innerhalb des Drallrohres ist.

Das geschlitzte Spalt-Tauchrohr bewirkt als Leitvorrichtung, daß der im Zykloneinlauf erzeugte Drall im Zentrum des Drallrohres verstärkt wird. Aus dieser inneren Drallströmung um die Drallrohrachse resultiert ein Totwasserkern (Wirbelkern) um die Drallrohrachse, dessen Radius R ₀ mit anwachsendem Drall größer wird, und in dem die Partikeln "gefangen" gehalten werden. R ₀ bezeichnet demnach die Grenze zwischen verlustfreier gesunder Strömung im Bereich R ₀ ≦ωτ r ≦ωτ R und verlustbehafteter Kernströmung im Bereich R ₀ ≦λτ r ≦λτ 0. Im Totwassergebiet herrscht ein starker Unterdruck, so daß die Partikeln in Richtung der Druckkraft zur Zyklonachse transportiert werden und nicht der Richtung der Zentrifugalkraft zur Drallrohrwand strömen, wie es im äußeren Abscheideraum der Fall ist. Ein großes R ₀ begünstigt den sekundären Abscheidungseffekt, da bei Erzeugung einer kritischen Drallströmung keine Durchflußströmung innerhalb des Totwasserkerns axial nach oben treibt, die die Partikeln mitreißen würde, sondern eine negative Durchflußströmung um die Zyklonachse besonders innerhalb des Spalt-Tauchrohres vorhanden ist.

In einem zweiten Feststoffsammelbehälter, der an das Zentral-Tauchrohr angeflanscht wird und unterhalb des ersten Feststoffsammelbehälters angeordnet ist, sammelt sich der zusätzlich abgeschiedene Feststoff, der mit Hilfe von Rückströmungen über das Zentral-Tauchrohr als zusätzliches Grobgut nach unten transportiert wird und ansonsten bei einer herkömmlichen Zyklonausführung als Feingut über das herkömmliche Tauchrohr abgeströmt wäre. Durch die Tauchrohr-Säule, die das Drallrohr umgibt, wird zusätzlich das dreidimensionale turbulente Strömungsfeld im äußeren Abscheideraum stabilisiert, so daß die Zyklonachse mit dem Zentrum der äußeren Drallströmung identisch ist. Das Zentrum der inneren Drallströmung bildet die zur Zyklonachse deckungsgleiche Drallrohrachse, die nur im Fall einer symmetrischen Zuströmung aus dem Spalt-Tauchrohr mit der Zyklonachse zusammenfällt.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann zur Steigerung der Rotationssymmetrie und der Drallstärke das Spalt-Tauchrohr mit vier schraubenförmig am Tauchrohrumfang verteilten Einlaufkanälen durch ein Spalt-Tauchrohr ersetzt werden, das entweder mit mehreren am Tauchrohrumfang in gleicher axialer Höhe gleichmäßig verteilten Spaltkanälen mit jeweils gerader Eintrittskante versehen wird, oder durch ein Spalt-Tauchrohr ersetzt werden mit parallelwandigem schraubenförmigem Spaltkanal, der eine schraubenförmige Eintrittskante und eine schraubenförmige Austrittskante aufweist, wodurch ebenfalls eine überkritische Drallstärke mit Rückströmungen in das Zentral-Tauchrohr erzeugt wird, wenn der jeweilige Spaltkanal als gekrümmter Umlenkkanal mit beschleunigender Wirkung ausgebildet wird und der jeweilige Spaltkanal mit einer oberen und unteren Abdeckplatte versehen wird, wodurch die Absaugung aus dem äußeren Abscheideraum ausschließlich über einen schraubenförmigen Spaltkanal oder über mehrere hochkantige am Tauchrohrumfang gleichmäßig verteilte Spaltkanäle erfolgt.

In jedem Fall dienen die gekrümmten Spaltkanäle innerhalb des Spalt-Tauchrohres als Einlaufkanäle für das zur Zyklonachse symmetrisch angeordnete Drallrohr innerhalb der Tauchrohr-Säule, wobei das Drallrohr wiederum als Zulaufkanal für die oben angeordnete Auslaufspirale auszulegen ist. Die kinetische Energie der äußeren Drallströmung und die zu ihr gleichsinnige innere Drallströmung kann durch eine weite in bekannter Weise auszulegende Auslaufspirale zurückgewonnen werden, deren Austrittsstutzen in den Reingaskanal mündet und deren Nabentotwassergebiet innerhalb eines erweiterten herkömmlichen Tauchrohres durch einen entsprechenden Aussparkern ausgefüllt werden kann. In vorteilhafter Weise wird die Eintrittsfläche des parallelwandigen Spaltkanals als geschlitzte Öffnung innerhalb des Spalt-Tauchrohrmantels derart ausgebildet, daß sich am Einlaufbereich des Spaltkanals die geforderte Strömungsgeschwindigkeit an der Trennfläche entsprechend der vorhandenen Drehsenkenströmung einstellt, die wiederum durch den Verlauf des Spalt-Tauchrohrumfangs als logarithmische Spirale strömungsgünstig an der Trennfläche abgegriffen wird, so daß die gekrümmten Stromlinien der durch den Spaltkanal in das Drallrohr eintretenden Gasströmung entlang der äußeren und inneren Spaltkanalkontur und gleichsinnig mit der Zykloneintrittsströmung verlaufen.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird ein zylindrischer Abschirmbehälter zwischen konischem Teil des äußeren Abscheideraumes und herkömmlichem Feststoffsammelbehälter derart dazwischen geschaltet, daß die äußere Drallströmung auf einem als Abschirmkegel ausgebildeten äußeres Teilstück des Zentral-Tauchrohres innerhalb des primären Feststoffsammelbehälters ausläuft, wodurch der abgschiedene Feststoff störungsfrei ohne Mitreißeffekte im Ringspalt zwischen zylindrischem Abschirmbehälter und Zentral-Tauchrohr in den primären Feststoffsammelbehälter eindringen kann und der Feststoff durch die Anordnung eines kegelförmigen Abweiserschirms unterhalb des zylindrischen Abschirmbehälters und um den Abschirmkegel nicht wieder in den äußeren Abscheideraum hineingewirbelt werden kann.

Das Zentral-Tauchrohr ermöglicht zusätzlich eine druckseitige Trennung der Drallströmung im äußeren Abscheideraum von der leicht zirkulierenden Strömung im herkömmlichen Feststoffsammelbehälter, indem der Abschirmkegel innerhalb des Feststoffsammelbehälters derart installiert ist, daß ein Eindringen des abgeschiedenen Feststoffes in den Abscheideraum unterbunden wird, und gleichzeitig das Eindringen des abgeschiedenen Feststoffes durch eine ringspaltförmige Austragsöffnung zwischen zylindrischem Abschirmbehälter und Zentral-Tauchrohr gewährleistet ist. Diese erfindungsgemäße Austragsvorrichtung verhindert demnach sowohl eine Wiederaufwirbelung als auch ein Mitreißen bereits abgeschiedener Partikeln.

Gemäß der zusätzlichen Ausbildung der Erfindung bewirkt die Neuentwicklung der Feststoff-Austragsvorrichtung, daß der unerwünschte Feststofftransport bereits abgeschiedener Partikeln aus dem Staubsammelbehälter in den konischen äußeren Abscheideraum vollständig vermieden und die an der konischen Mantelfläche des äußeren Abscheideraumes spiralförmig nach unten gleitenden Partikeln störungsfrei in den herkömmlichen Feststoffsammelbehälter transportiert werden, ohne turbulente Strömungsbereiche mit Rückströmungen zu durchdringen, die eine Wiederaufwirbelung verursachen würden.

Wie nachstehend noch anhand von Meßkurven gezeigt wird, bewirkt die erfindungsgemäße Ausbildung des Zyklonabscheiders eine Steigerung des Gesamtabscheidegrades und des Fraktionsabscheidegrades bei gleichzeitiger Reduzierung des Druckverlustes gegenüber der herkömmlichen Zyklonausführung. Insbesondere wird der kleinste Partikeldurchmesser, der zu 99% abgeschieden wird, auf die 5 µm-Grenze verschoben, was einer Trennschärfe des erfindungsgemäßen Zyklons entspricht, die bisher von Zyklonabscheidern aus der Praxis nicht erreicht wurde. Der mittlere Partikeldurchmesser, der zu 50% abgeschieden wird, beträgt 1 µm.

Zur Verbesserung der Zyklonbetriebsgrößen Gesamtabscheidegrad, Fraktionsabscheidegrad und Druckverlust gemäß der Erfindung ist nicht unbedingt ein spiralförmiger Zykloneinlaufkanal entsprechend der beschriebenen Ausführungsform erforderlich, sondern ein tangentialer oder schraubenförmiger Einlaufkanal des Zyklons kann ebenfalls zur Anwendung kommen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt einer Zyklonausführungsform mit erfindungsgemäßer Tauchrohr-Säule, wobei das Spalt-Tauchrohr mit vier schraubenförmig angeordneten Einlaufkanälen mit jeweils gerader Eintrittskante versehen ist.

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt entlang der Schnittlinie II-II der Fig. 1.

Fig. 3 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Spalt-Tauchrohres mit vier schraubenförmig angeordneten Einlaufkanälen mit jeweils gerader Eintrittskante und um die Zyklonachse zentriertes Drallrohr innerhalb der Tauchrohr-Säule.

Fig. 4 einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Spalt-Tauchrohres nach Fig. 3 entlang der Schnittlinie III-III der Fig. 1.

Fig. 5 eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Spalt-Tauchrohres mit zwei parallelwandigen in gleicher axialer Höhe symmetrisch angeordneten Spaltkanälen, die durch obere und untere Platten axial abgedeckt sind.

Fig. 6 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Spalt-Tauchrohres mit einem schraubenförmigen parallelwandigen Spaltkanal, der mit schraubenförmiger Eintrittskante und schraubenförmiger Austrittskante als Zulaufkanal für das Drallrohr ausgebildet ist.

Fig. 7 die erfindungsgemäße zweistufige Feststoffaustragsvorrichtung mit Abschirmkegel, der um das Zentral-Tauchrohr unterhalb des zylindrischen Abschirmbehälters angeordnet ist.

Fig. 8 eine schematische Darstellung der Strömungsprofile von axialer und tangentialer Geschwindigkeit v _z und v _ϕ , die sich im Drallrohr bei unterkritischer und überkritischer Drallströmung ausbilden.

Fig. 9 Partikelgrößenverteilungen des Feingutes im Reingaskanal des erfindungsgemäßen Zyklonabscheiders (Kurve 25) im Vergleich zur Partikelgrößenverteilung des Feingutes im Reingaskanal des gleichen Zyklonabscheiders ohne erfindungsgemäße Tauchrohr-Säule (Kurve 26).

Als Grundkonstruktion des erfindungsgemäßen Zyklonabscheiders mit zwei Abscheideräumen und statischen Leitvorrichtungen dient ein herkömmlicher Zyklon.

Die in Fig. 1 gezeigten vier Grundbauteile, Zyklongehäuse (12 a) (12 b), spiralförmigen Einlaufkanal (11), zylindrisches Tauchrohr (5) und Feststoffsammelbehälter (2 a) werden demnach ebenfalls als Bauteile des erfindungsgemäßen Zyklonabscheiders verwendet. Das Zyklongehäuse besteht in an sich bekannter Weise aus einem oberen zylindrischen Außenmantel (12 a) und einem sich axial nach unten verjüngenden unteren konischen Außenmantel (12 b), wobei allerdings die Höhe des zylindrischen Gehäuses größer ist als die Höhe des konischen Gehäuses. Beide Mantelteile (12 a) und (12 b) umschließen den äußeren Abscheideraum (3 a). In den zylindrischen äußeren Abscheideraum ragt das um die Zyklonachse (1) zentrierte, zylindrische Tauchrohr (5) hinein, das zum Abführen der entstaubten Zweiphasenströmung (Gas + Feingut) dient. Der spiralförm. Einlaufkanal (11) ist bestimmt, die in den Zyklon eintretende beschleunigte Zweiphasenströmung (Gas + Aufgabegut) dem äußeren Abscheideraum (3 a) zuzuführen. Der untere konische Zyklonmantel (12 b) endet auf einem Abschirmbehälter (20) mit einer ringspaltförmigen Austrittsöffnung (22) für das abgeschiedene Grobgut, das in dem herkömmlichen Feststoffsammelbehälter (2 a) unterhalb des Abschirmbehälters (20) gelagert wird.

Nach der erfindungsgemäßen Zyklonausführung in Fig. 1 wird zunächst das herkömmliche Tauchrohr (5) durch ein geschlitztes Spalt-Tauchrohr (6) axial verlängert, dessen schraubenförmige Eintrittskante (9 a) oder gerade Eintrittskanten (9 b) sich über die Absaughöhe h _i erstrecken. Zwar ist die Absaugung über ein geschlitztes Spalt-Tauchrohr bekannt (deutsche Patentschrift Nr. 32 23 374), die Erfindung liegt aber darin, daß das Spalt- Tauchrohr (6) an seiner unteren Stirnfläche geöffnet ist und einen Spaltkanal (10) aufweist, der als Einlaufkanal für ein Drallrohr (17) benutzt wird, dessen Achse als Zentrum des Wirbelkerns (Zyklonauge) zu betrachten ist. Die Anordnung des Zentral-Tauchrohres (7) in axialer Verlängerung des Spalt-Tauchrohres (6) führt dazu, daß die vollständige Tauchrohr-Säule (5) (6) (7) die gesamte Abscheideraumhöhe h umgibt und somit zusätzlich als Stabilisator der äußeren Drallströmung im Abscheideraum (3 a) angesehen werden kann. Die Erzeugung einer inneren Drallströmung und damit einer nachgeschalteten Abscheidung im inneren Abscheideraum (3 b) des Drallrohres (17) ermöglichen mehrere am Tauchrohrumfang gleichmäßig verteilte parallelwandige Spaltkanäle (10) oder ein schraubenförmiger parallelwandiger Spaltkanal, wobei jeder Kanal eine strömungsbeschleunigende Wirkung hervorruft und eine überkritische Drallströmung erzeugen kann. Die äußere Drallströmung läuft auf einem als Abschirmkegel (4) ausgebildetes äußeres Teilstück des Zentral-Tauchrohres (7) aus, und die innere Drallströmung wird um die Drallrohrachse (1) zentriert. Das Zentral-Tauchrohr (7) durchdringt den herkömmlichen Feststoffsammelbehälter (2 a) und durchdringt den herkömmlichen Feststoffsammelbehälter (2 a) und wird an einem zweiten Feststoffsammelbehälte (2 b) unterhalb des ersten gasdicht angeschlossen, so daß zwischen den beiden Behältern keine Gasführung möglich ist.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Querschnitt des erfindungsgemäßen Zyklonabscheiders ist der Spiraleinlauf (11) des Zyklons und das zur Energierückgewinnung erforderliche Spiralauslaufgehäuse (8 a) mit Aussparkern (8 b) zu erkennen, wobei das Spalt-Tauchrohr (6) als Zulaufleitvorrichtung für die Auslaufspirale (8) zu betrachten ist. Die Strömungspfeile verdeutlichen die gleichsinnige Strömungsführung zwischen Zyklon-Eintritt und Zyklon-Austritt.

Fig. 3 zeigt die Ansicht eines erfindungsgemäßen Spalt-Tauchrohre (6) mit vier schraubenförmig angeordneten Einlaufkanälen (10) mit jeweils gerader Eintrittskante (9 b) und um die Zyklonachse (1) zentriertes Drallrohr (17) innerhalb der Tauchrohr-Säule (5) (6) (7). Die Aussparungen (15) im Spalt-Tauchrohr (6) sind jeweils um 90° versetzt.

Fig. 4 zeigt den Querschnitt des erfindungsgemäßen Spalt-Tauchrohres (6) nach Fig. 3 mit zueinander parallelwandiger Außen- und Innenkontur des Spaltkanals (10). Der Einlaufbereich in den Spaltkanal (10) und sein Auslaufbereich in das Drallrohr (17) sind spiralförmig. Die Einströmung in das Drallrohr (17) erfolgt ausschließlich über den Spaltkanal (10), so daß jeder Spaltkanal mit einer oberen und unteren Abdeckplatte (19) zwischen Drallrohr (17) und Spalt-Tauchrohr (6) versehen wird.

Wird das Spalt-Tauchrohr (6) mit zwei Spaltkanälen auf gleicher axialen Höhe entsprechend Fig. 5 versehen oder mit einer schraubenförmig ansteigenden Eintrittskante (9 a) und Austrittskante (9 c) ausgeführt entsprechend Fig. 6, so sind Zyklonachse (1) und Drallrohrachse ebenfalls identisch, da eine zur Zyklonachse (1) symmetrische Zuströmung in das Drallrohr (17) erfolgt, wobei sich bei jeder Ausführung des Spalt-Tauchrohres (6) ein Totwassergebiet (16) infolge der Drallströmung ausbildet, indem Rückströmungen (18) vorliegen.

Fig. 7 verdeutlicht die erfindungsgemäße zweistufige Feststoffaustragsvorrichtung mit Abschirmkegel (4), der um das Zentral-Tauchrohr (7) unterhalb des zylindrischen Abschirmbehälters (20) angeordnet ist. Der Abschirmkegel (4) wird um das Zentral-Tauchrohr (7) gesetzt und innerhalb des primären Feststoffsammelbehälters (2 a) angeordnet. Der kegelförmige Abweiserschirm (21) unterhalb des zylindrischen Abschirmbehälters (20) ist um den Abschirmkegel (4) angeordnet und verhindert eine Wiederaufwirbelung bereits abgeschiedenen Feststoffes. Der sekundäre Feststoffsammelbehälter (2 b) wird an das Zentral-Tauchrohr (7) unterhalb des primären Feststoffsammelbehälers (2 a) gasdicht angeflanscht.

Fig. 8 verdeutlicht die unterschiedlichen radialen Strömungsprofile der axialen Komponente v _z und der tangentialen Komponente v _ϕ der Strömungsgeschwindigkeit im Drallrohr (17) bei unterkritischer und überkritischer (23) (24) Drallströmung, wobei die Rückströmung (18) bei überkritischer Drallströmung den Transport der im Totwassergebiet (16) konzentrierten Partikeln in den sekundären Feststoffsammelbehälter (2 b) bewirkt.

Fig. 9 verdeutlicht die erzielte Verbesserung der Abscheideleistung anhand von Partikelgrößenverteilungen des Feingutes im Reingaskanal des herkömmlichen Zyklons (26) ohne erfindungsgemäße Tauchrohr-Säule (5) (6) (7) und des erfindungsgemäßen Zyklonabscheiders (25).

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Zyklonabscheiders gemäß der Erfindung arbeitet mit folgendem zweistufigen Abscheidungsprozeß:

Das durch einen Verdichter angesaugte staubhaltige Gas strömt in an sich bekannter Weise in den drallerzeugenden Einlaufkanal (11) des Zyklons und über diesen in den zylindrischen äußeren Abscheideraum (3 a). Dabei wird das einströmende Gas im Sinne der Erfindung durch das Spalt-Tauchrohr (6) gleichmäßig über die Absaughöhe h _i abgesaugt.

Die Strömung im zylindrischen Abscheideraum ist eine Wirbelsenke. Das Gas strömt auf Spiralbahnen mit zunehmender Geschwindigkeit von außen nach innen. Die erzeugte dreidimensionale Drallströmung ermöglicht, daß einerseits die tangentiale Geschwindigkeitskomponente die zur Abscheidung erforderliche Zentrifugalbeschleunigung erzeugt und andererseits die axiale Komponente der Geschwindigkeit den Feststoff spiralförmig entlang des äußeren Zyklonmantels (12) in den primären Feststoffsammelbehälter (2 a) transportiert, da selbst feine Staubpartikeln den Stromlinien des Gases nicht folgen, weil sie unter der Wirkung der hohen Zentrifugalbeschleunigungen aus der gekrümmten Bahn gegen den Zyklonmantel getragen werden. An der Abscheideraumwand beobachtet man die gleichen Sekundärströmungen wie in einer Teetasse. Diese Sekundärströmung längs der Wand des konischen Abscheideraumes (12 b) ist aber nützich, da sie ebenfalls den an die Wand getragenen Feststoff erfaßt und nach unten zum Feststoffsammelbehälter (2 a) führt. Eine Feststoffsträhne an konkaven Wänden entsteht wegen des gestörten Gleichgewichts von Druck- und Zentrifugalkräften.

Die tangentiale und radiale Komponente der Wirbelsenkenströmung, deren jeweiliges Geschwindigkeitsprofil am Spalt-Tauchrohr (6) über der Höhe des Absaugspaltes h _i konstant ist, werden zwischen Außenkontur und Innenkontur des Spaltkanals (10) angesaugt, so daß die Partikeln im äußeren Strömungsfeld ds Zyklons (3 a) unter konstanten Trennbedingungen zur Abscheidung gezwungen werden. Da die Dimensionierung der Eintrittsfläche des Spalt-Tauchrohres (6) derart erfolgt, daß die Wirbelsenkenströmung im äußeren Abscheideraum (3 a) nicht gestört wird, herrscht um die Tauchrohr- Säule (5) (6) (7) stets ein starkes Drallfeld, das hohe Zentrifugalkräfte auf die Partikeln im Abscheideraum wirken läßt.

Die aus dem primären Abscheideraum (3 a) über den Spaltkanal (10) angesaugte Gasströmung wird anschließend an die äußere Mantelfläche des Drallrohres (17) gelenkt, in dem sich ein zweites inneres Drallfeld mit dem Wirbelkern (16) des Zyklons ausbildet, wodurch der sekundäre Abscheidungseffekt eingeleitet wird. Gemäß Fig. 8 weist diese innere Drallströmung nur ein zweidimensionales Strömungsfeld auf, da eine radiale Geschwindigkeitskomponente (Senkenströmung) nicht mehr vorhanden ist. Durch die Drallströmung innerhalb des Drallrohres (17) werden die noch in der Gasströmung suspendierten Feinstpartikeln im Totwasserkern (16) "gefangen" und mit Hilfe der nach unten gerichteten Axialkomponente (18) in den sekundären Feststoffsammelbehälter (2 b) transportiert. Infolge des Zentral-Tauchrohres (7) haben die Partikeln hinreichend axialen Spielraum, um in Bereiche zu gelangen, in denen sämtliche Durchflußkomponenten abgeklungen sind, aber noch starke tangentiale Geschwindigkeitskomponenten herrschen.

Im Drallrohr (17) fällt der statische Druck wie in jeder gekrümmten Strömung von außen nach innen stark ab. In der Drallrohrachse bzw. Zyklonachse (1) herrscht der niedrigste Druck des Wirbels. Dadurch ist die Druckkraft, die an den Partikeln angreift, wesentlich größer als die Zentrifugalkraft, so daß starke Sekundärströmungen nach innen zur Zyklonachse (1) den sekundären Abscheidungseffekt begünstigen. Die durch die Drallrohrinnenwand zunächst gebundenen Feststoffschichten werden in Richtung des radialen Druckgefälles verdrängt, während die gereinigte Durchflußströmung (23) entlang den inneren Drallrohrwänden strömt.

Bei starkem Drall, der durch eine entsprechende erfindungsgemäße Tauchrohreinlaufkonstruktion angestrebt wird, konzentriert sich der Durchfluß auf eine schmale äußere Ringzone im Drallrohr (17). Die axiale Geschwindigkeitskomponente v _z und der Radius des Totwasserkerns R ₀ werden größer, vergl. Fig. 8. Der Drall ist über dem Radius r nicht mehr konstant, es bilden sich Geschwindigkeitsspitzen (23, 24). Entsprechend Fig. 8 tritt eine Einschnürung der Axialgeschwindigkeit v _z in der Zyklonachse (1) ein.

Bei konstantem Durchfluß besteht nach den Gesetzen des Hydrodynamischen Gleichgewichtes eine physikalische Abhängigkeit zwischen Unterdruckkraft, Axialkomponente v _z und Drallstärke, die nur durch den kritischen Drall verändert wird. Durch Drallsteigerung steht einem Maximum an Unterdruckkraft ein Minimum an kinetischer Energie gegenüber. Diese Drallsteigerung läßt den Unterdruck schließlich soweit anwachsen, daß sich eine Rückströmung (18) der Axialgeschwindigkeit innerhalb des Wirbelkerns (16) einstellt. Dieses Phänomen, bei der die Drallströmung ohne innere axiale Rückströmung im Totwasserkern umschlägt in eine Drallströmung mit axialer Rückströmung (18) entlang der Zyklonachse (1), wird zur Partikelabscheidung innerhalb des Drallrohres (17) ausgenutzt. Dieser angestrebte Strömungsumschlag mit maximaler Rückströmung wird bei hohem Drall erzeugt und bewirkt den Abtransport der sich im Totwassergebiet (16) befindlichen Partikeln, die infolge des radialen Druckabfalls im Totwassergebiet (16) gefangen gehalten werden.

Das unterschiedliche Verhalten der Strömungen mit schwachem und starkem Drall längs der Zyklonachse (1), insbesondere innerhalb des Spalt-Tauchrohres (6), läßt sich auf die unterschiedlichen Druckänderungen zurückführen, die bei Strömungen mit starkem Drall eine innere Rückströmung (18) vom Spalt-Tauchrohr (6) in das nachgeschaltete Zentral-Tauchrohr (7) bzw. in den sekundären Feststoffsammelbehälter (2 b) bewirken. Ein Spalt-Tauchrohr (6), das dieses Phänomen der Rückströmungen hervorruft, ist grundsätzlich geeignet, den sekundären Abscheidungseffekt für die Staubabscheidung aus einem strömenden Fluid auszunutzen.

Während der primäre Abscheidungsprozeß im äußeren Abscheideraum (3 a) in Analogie zum herkömmlichen Zyklon auf die Wirkung von Zentrifugalkräften an Partikeln beruht, muß zur Realisierung des sekundären Abscheidungsprozesses innerhalb des Drallrohres das Phänomen des Strömungsumschlags für die Partikelabscheidung aus einem strömenden Fluid nutzbar gemacht werden. Auf diese Weise wird eine zweistufige Abscheidung von in Zweiphasenströmungen suspendierten Partikel in einem einzigen Apparat erreicht.

Die kinetische Energie der Drallströmung wird durch eine oberhalb des Zyklondeckels (13) angeordnete in bekannter Weise zu dimensionierende Auslaufspirale (8 a) mit Aussparkern (8 b) zurückgewonnen, so daß sowohl die Axialkomponente als auch die Tangentialkomponente der inneren Drallströmung derart verzögert werden, daß Zykloneintrittsgeschwindigkeit und Zyklonaustrittsgeschwindigkeit gleiche Werte annehmen bei gleichen Rohrquerschnitten von Rohgas- und Reingaskanal.

Die Wirksamkeit des beschriebenen zweistufigen Abscheidungsprozesses konnte durch umfangreiche Experimente an einer Zyklon-Versuchsanlage unter praxisnahen Bedingungen bestätigt werden. Die Reduzierung des grobkörnigen Massenanteils des Feingutes im Reingaskanal durch Einbau der erfindungsgemäßen Tauchrohr-Säule um die Zyklonachse im Vergleich zu einer herkömmlichen Zyklonbauweise ohne zusätzliche Leit- und Abscheidevorrichtungen zeigt Fig. 9 anhand vergleichender Partikelgrößenanalysen des Feingutes, wobei als Aufgabegut Quarzmehl mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 6 µm verwendet wurde. Vor allem kann festgestellt werden, daß sich nicht nur der Gesamtabscheidegrad vergrößert bzw. die Feststoffkonzentration im Reingaskanal abnimmt, sondern ebenfalls der Fraktionsabscheidegrad entscheidend verbessert wird, da sich die kleinste zu 90% abgeschiedene Partikelgröße weit in den feineren Parikelgrößenbereich von 15 µm auf 2 µm verschiebt.

Durch Anwendung der Erfindung wird das Anwendungsgebiet von Zyklonabscheidern wesentlich erweitert. Insbesondere könnte als zukünftiges Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäße Zyklon für die Entstaubung aus der druckbetriebenen Wirbelschichtfeuerung in einer kombinierten Gas/Dampfturbinenanlage eingesetzt werden. Die Gasturbinenschaufeln unterliegen sowohl einem erosiven als auch korrosiven Verschleiß, wobei sich die Erosionskraft ab einem Partikeldurchmesser der Größe d 10 µm stark auswirkt. Zusätzlich beeinflußt der luft-/rauchgasseitige Druckverlust des Kombiprozesses den Prozeßwirkungsgrad in erheblichem Maße.

• Literaturverzeichnis
• 1 Kreft, W.  Zyklon. Offenlegungsschrift 23 61 995, Deutsches Patentamt, 13.12.1973.
• 2 Sólymos, L.  Entstauberzyklon, insbesondere mit doppelter Abscheidung. Offenlegungsschrift 00 41 106, Europäisches Patentamt, 16.3.1981.
• 3 Gloger, J., Niendorf, G.  Untersuchungen an einem Modellzyklon über den Einfluß verschiedener geometrischer Parameter auf Abscheidegrad und Druckverlust. Chem.-Techn 22 (1970) Nr. 9, S. 525/532.
• 4 Ludewig, H.  Modellversuche am Zyklon über den Einfluß der Tauchrohrtiefe auf Abscheidegrad und Druckverlust. Maschinenbautechnik 7 (1958) Nr. 8, S. 416/421.
• 5 Schmidt, P.  Zyklonabscheider mit Schraubenspalt-Diffusor. Staub-Reinhaltung der Luft 45 (1985) Nr. 4, S. 163/165.
• 6 Schmidt, P.  Tauchrohr für Zyklon. Offenlegungsschrift 32 23 374, Deutsches Patentamt, 23.6.1982.

Claims (4)

1. Zyklonabscheider mit zwei Abscheideräumen (3 a) (3 b) und statischen Leitvorrichtungen zur Verbesserung des Abscheidevermögens bezüglich feinstdisperser Partikeln aus strömenden Gasen und Reduzierung des Druckverlustes bzw. zur Beeinflussung des Strömungsfeldes eines herkömmlichen Fliehkraftabscheiders mit tangentialem (11), spiralförmigem oder schraubenförmigem Einlaufkanal, mit einem zylindrischen (12 a) und konischen (12 b) Zyklongehäuse, sowie einem darunter angeordneten Feststoffsammelbehälter (2 a), wobei in den zylindrischen Abscheideraum von oben zentrisch in das Zyklongehäuse ein zylindrisches Tauchrohr (5) zum Abführen des Reingasstromes hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tauchrohr-Säule, bestehend aus der Reihenschaltung von herkömmlichem Tauchrohr (5) von geschlitztem Spalt-Tauchrohr (6) mit schraubenförmig angeordneten Spaltkanälen (10), und von Zentral-Tauchrohr (7), die die Zyklonachse (1) auf der gesamten Abscheideraumhöhe h umgibt, in der zylindrischen Trennfläche des herkömmlichen Zyklonabscheiders liegt, den herkömmlichen Feststoffsammelbehälter (2 a) durchdringt und an einem zweiten Feststoffsammelbehälter (2 b) unterhalb des ersten gasdicht angeschlossen wird, wobei jedes der drei Teiltauchrohre (5) (6) (7) an der oberen und unteren Stirnfläche geöffnet ist und das allein absaugende Spalt-Tauchrohr (6) als strömungsgünstige Zulaufleitvorrichtung für eine oberhalb des Zyklondeckels (13) angeordnetes Auslaufspiralgehäuse (8 a) mit Aussparkern (8 b) ausgebildet wird.

2. Zyklonabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spalt-Tauchrohr (6) mit vier am Tauchrohrumfang gleichmäßig verteilten parallelwandigen Einlaufkanälen (10) mit jeweils gerader Eintrittskante (9) versehen wird, so daß die gemeinsame Diagonale (14) der vier um 90° versetzten Aussparungsflächen (15) eine eingängige Schraubenlinie um das Spalt- Tauchrohr (6) bildet, und der jeweilige gekrümmte Spaltkanal (10) im Spalt- Tauchrohr (6) als Einlaufkanal mit beschleunigender Strömungswirkung für ein zur Zyklonachse (1) symmetrisches Drallrohr (17) vorgesehen wird, wodurch sich innerhalb des Drallrohres (17) ein Totwassergebiet (16) mit axialen Rückströmungen (18) in das Zentral-Tauchrohr (7) ausbildet bei entsprechend hoher Drallstärke, die durch die geometrische Gestaltung des Spaltkanals (10) und des Spalt-Tauchrohres (6) festgelegt wird, und wobei hohe Unterdruckwerte auf der Zyklonachse (1) und starke Druckänderungen in Achsrichtung die intensive Rückströmung (18) in das Zentral-Tauchrohr (7) und anschließend in den sekundären Feststoffsammelbehälter (2 b) induzieren.

3. Zyklonabscheider nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steigerung der Rotationssymmetrie und der Drallstärke das Spalt-Tauchrohr (6) mit vier schraubenförmig am Tauchrohrumfang verteilten Einlaufkanälen (10) durch ein Spalt-Tauchrohr ersetzt wird, das entweder mit mehreren am Tauchrohrumfang in gleicher axialer Höhe gleichmäßig verteilten Spaltkanälen (10) mit jeweils gerader Eintrittskante (9 b) versehen wird, oder das Spalt-Tauchrohr (6) ersetzt wird durch ein Spalt-Tauchrohr mit parallelwandigem schraubenförmigem Spaltkanal (10), der eine schraubenförmige Eintrittskante (9 a) und eine schraubenförmige Austrittskante (9 c) aufweist, wodurch ebenfalls eine überkritische Drallstärke mit Rückströmungen (18) in das Zentral-Tauchrohr (7) erzeugt wird, wenn der jeweilige Spaltkanal (10) als gekrümmter Umlenkkanal mit beschleunigender Wirkung ausgebildet wird und der jeweilige Spaltkanal (10) mit einer oberen und unteren Abdeckplatte (19) versehen wird, wodurch die Absaugung aus dem äußeren Abscheideraum (3 a) ausschließlich über einen schraubenförmigen Spaltkanal oder über mehrere hochkantige am Tauchrohrumfang gleichmäßig verteilte Spaltkanäle erfolgt.

4. Zyklonabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrischer Abschirmbehälter (20) zwischen konischem Teil (12 b) des äußeren Abscheideraumes (3 a) und herkömmlichen Feststoffsammelbehälter (2 a) derart zwischen geschaltet wird, daß die äußere Drallströmung auf einem als Abschirmkegel (4) ausgebildetes äußeres Teilstück des Zentral-Tauchrohres (7) innerhalb des primären Feststoffsammelbehälters (2 a) ausläuft, wodurch der abgeschiedene Feststoff störungsfrei ohne Mitreißeffekte im Ringspalt (22) zwischen zylindrischem Abschirmbehälter (20) und Zentral-Tauchrohr (7) in den primären Feststoffsammelbehälter (2 a) eindringen kann und der Feststoff durch die Anordnung eines kegelförmigen Abweiserschirms (21) unterhalb des zylindrischen Abschirmbehälters (20) und um den Abschirmkegel (4) nicht wieder in den äußeren Abscheideraum (3 a) hineingewirbelt werden kann.