DE3634647C2

DE3634647C2 - Zyklonstaubsammler

Info

Publication number: DE3634647C2
Application number: DE3634647A
Authority: DE
Inventors: Kinzo Kanda
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-10-14
Filing date: 1986-10-10
Publication date: 1994-09-01
Anticipated expiration: 2006-10-11
Also published as: US4731101A; GB8624166D0; DE3634647A1; JPS6266755U; JPH0236625Y2; GB2181370A; CA1294566C; GB2181370B

Description

Die Erfindung betrifft einen Zyklonstaubsammler nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der GB 442 108 ist ein Zyklonstaubsammler bekannt, der eine innere Zyklontrommel aufweist, die an ihrer Oberseite geschossen ist. Die Zyklontrommel hat ebenso wie der äußere Mantel einen tangentialen Lufteinlaß, so daß die Zyklontrommel eine zweite Abscheidestufe bildet. Das untere Ende der Verbindungsleitung wird durch eine Platte abgedeckt, die mit der Verbindungsleitung ein Teil bildet. Der Außendurchmesser der Platte entspricht dem Außendurchmesser der Verbindungsleitung. Durch die Platte wird zwar verhindert, daß die Luft unterhalb der Platte direkt in die Verbindungsleitung angesaugt wird, sie kann aber nicht verhindern, daß durch die wirbelnde Luft nach unten abgesetzte Teilchen wieder in den oberen Abschnitt geschleudert werden und dann durch die Verbindungsleitung angesaugt werden. Die Ansaugung der aufgewirbelten Staubteilchen verringert jedoch den Separierungsgrad des Zyklonstaubsammlers.

Aus der GB 568 242 ist ein Zyklonstaubsammler bekannt, bei dem die untere Staubkammer über einen nach unten offenen rohrförmigen Einlaß mit der oberen Staubkammer in Verbindung steht, in dem ein Sieb angeordnet ist.

Die US 38 77 904 beschreibt eine Trennvorrichtung für Gas und Flüssigkeit mit einer Zyklonkammer in der eine Scheibe angeordnet ist, die die Zyklontromel in zwei Abschnitte teilt. Am Boden der Zyklontrommel ist ein Auslaß für Flüssigkeit vorgesehen. In den oberen Abschnitt ragt ein Auslaß für den Abzug von Gas.

Aus der JP 56-168 054 ist schließlich ein Zykonstaubsammler mit einer sich nach unten hin konisch verjüngenden Zyklontrommel in der unteren Staubkammer gezeigt, die an ihrem oberen Rand mit der Trennplatte fest verbunden ist.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, mit konstruktiv einfachen Mitteln einen Zyklonstaubsammler zu schaffen, der einen hohen Separierungsgrad hat.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem gattungsgemäßen Stand der Technik durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Zyklonstaubsammlers sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 8.

Bei dem erfindungsgemäßen Zyklonstaubsammler entsteht durch den Luftspalt zwischen der Trennplatte und dem oberen Ende der Zyklontrommel ein Venturi-Effekt, der die in die Zyklontromel eintretende Luft beschleunigt, so daß die Zentrifugalwirkung in der Zyklontrommel erhöht wird. Staubteilchen, die in der oberen Kammer durch die erhöhte Zentrifugalkraft auf der Innenwand der Zyklontrommel auftreffen, können an der Innenwand nach unten in den unteren Abschnitt gleiten. Durch die Scheibe, die die Zyklontrommel in den unteren und den oberen Abschnitt teilt, wird großteils verhindert, daß die in die Zyklontrommel einströmende Luft Staubteilchen aufwirbelt, die sich bereits in der unteren Kammer befinden. Etwaige Staubteilche, die dennoch aufgewirbelt werden, werden durch die Scheibe daran gehindert, in den oberen Abschnitt einzutreten.

Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 im Axialschnitt eine erste Ausführungsform eines Zyklonstaubsammlers und

Fig. 2 in einer Ansicht wie Fig. 1 eine zweite Ausführungsform.

Der in Fig. 1 gezeigte Zyklonstaubsammler hat einen zylindrischen Mantel 1, der vertikal durch eine horizontale unterteilende Trennplatte 3 in eine obere Staub kammer 4 und eine untere Staubkammer 5 unterteilt ist. Der Mantel 1 ist an seiner oberen Öffnung dicht durch einen oberen Deckel 8 abgeschlossen, der vorzugsweise durch Befestigungsmittel 20 an Stellen längs seines Um fangs abnehmbar befestigt ist, um einen leichten Wartungszugang zum Inneren des Mantels 1 zu haben.

An dem Deckel 8 sitzt als Saugeinrichtung mittig ein Lüftergebläse 6, das so installiert ist, daß seine Vorderseite nach unten weist. Gegenüber der Vorderseite des Gebläses 6 ist zentral in den Deckel 8 ein Auslaßloch 7 gebohrt, um die Luft aus dem Inneren des Mantels 1 entweichen zu lassen, wenn das Gebläse 6 arbeitet. Das Gebläse 6 kann von einer Umhüllung 21 geschützt sein, die abnehm bar über dem Mantel 1 festgelegt ist.

Die Bodenöffnung des Mantels 1 ist ebenfalls von einem Bodendeckel 9 abgeschlossen, der durch Befestigungs mittel 20 an Stellen längs seines Umfangs für eine leichte Wartung abnehmbar befestigt ist. Der Bodendeckel 9 kann wie ein Trog für die Aufnahme des im Betrieb ge sammelten Staubs und Schmutzes geformt sein. Eine Ab lagerung von Staubteilchen auf dem Bodendeckel 9 wird dann ent fernt und abtransportiert, wobei diese Ablagerungen in einen Abfallbehälter entleert werden.

Der Mantel 1 ist mit einem Lufteinlaß 10 in einer Wand 51 der unteren Kammer 5 versehen. Der Lufteinlaß 10 ist unter einem solchen Winkel positioniert, daß sich seine Achse tangential zum Kreisumfang der Wand 51 erstreckt. Diese Anordnung ermöglicht den Luft eintritt in die untere Kammer 5 durch den Lufteinlaß 10, wenn der Unterdruck im Inneren des Mantels 1 durch das Gebläse 6 erzeugt ist, als Strom längs der Innenwand fläche der unteren Kammer 5 zu einem Wirbel.

In der Trennplatte 3 ist zentral eine Ver bindungsleitung 2 angebracht, die sich nach unten in die untere Kammer 5 erstreckt und eine Luftstrombe ziehung zwischen den Kammern 4 und 5 erzeugt. Gegenüber der unteren Öffnung der Leitung 2 ist zentral in der unteren Kammer 5 eine Zyklontrommel 15 mit einem ge schlossenen Boden angeordnet. Die Trommel 15 sitzt auf einer Plattform 13, die von einem hängenden Bolzen 11 gehalten wird. Der Bolzen 11 ist an seinem oberen Ende an einer Haltebasis 12 festgelegt, die in fixierter Stellung an der Oberseite der Trennplatte 3 angebracht ist. Der Bolzen 11 erstreckt sich nach unten in die untere Kammer 5 durch die Leitung 2, wodurch die Trommel 15 an der Plattform 13 entfernbar festgelegt ist.

In der Trommel 15 ist in einem geeigneten Abstand von der Trennplatte 3 eine Scheibe 17 horizontal gehalten, die das Innere der Trommel 15 in einen oberen Raum und einen unteren Raum unterteilt. Der obere Raum sorgt dafür, daß die in die Trommel 15 eintretende Luft beim Auftreffen auf die Scheibe 17 einen Hochgeschwindigkeitsluftwirbel bildet, um die darin enthaltenen Teilchen zentrifugal auszuschleudern. Der untere Raum unter der Scheibe 17 dient dazu, die abgetrennten Staubteilchen auf den Bodendeckel 9 fallen zu lassen, ohne daß sie von der wirbelnden Luft über der Scheibe beeinträchtigt werden.

Die Plattform 13 ist durch eine auf den Bolzen 11 auf geschraubte Mutter 14 auf eine vorher festgelegte Höhe eingestellt, so daß die Trommel 15 sich in einem Abstand von der Unterseite der Trennplatte 3 befindet, der ausreicht, um einen Luftspalt zwischen der Trennplatte 3 und dem oberen Ende der Trommel 15 zu bilden. Dieser Luft spalt ist so bemessen, daß die um die Trommel 15 wirbelnde Luft durch die von dem Gebläse 6 erzeugte An saugung in die Trommel mit durch Beschleunigung erhöhter Geschwindigkeit eintritt.

Die Trommel 15 ist von einem zylindrisch geformten Drahtfilter 16 umschlossen, dessen Durchmesser größer ist als der der Trommel 15. Der zylindrische Filter 16 dient dazu, große Staubteilchen aus der wirbelnden Luft auszufiltern, wenn sie in die Trommel 15 strömen.

Gegenüber dem Auslaßloch 7 in der oberen Kammer 4 ist ein Filter 18 gehalten, um feineren Staub aus der Luft auszusieben, die durch die Saugwirkung des Gebläses 6 von der unteren Kammer durch das Loch 7 getrieben wird. Der Filter 18 ist gegen einen starren Rahmen 19 gehalten, der eine Frontfläche aufweist, die ausreichend per foriert ist, um einen leichten Durchgang der Luft zu gewährleisten. Der Rahmen 19 hält den Filter 18 in einem geeigneten Abstand von dem Loch 7, so daß die durch das Gebläse erzeugte Saugwirkung verhindert, daß der Filter 18 in das Loch 7 gesaugt wird.

Zur Verbesserung der Staubsammelwirkung kann mit dem Lufteinlaß 10 ein flexibler Schlauch 22 verbunden werden.

Wenn das Gebläse 6 eingeschaltet wird, treibt der im Inneren des Mantels 1 erzeugte Unterdruck Staub tragende Umgebungsluft durch den Lufteinlaß 10 in die untere Kammer 5, wo ein Wirbel gebildet wird. Die wirbelnde Lufte läßt dann die in dem zylindrischen Filter 16 gefangenen größeren Staubteilchen zurück und tritt in die Trommel 15 durch den Luftspalt unter der Trennplatte 3 in Form eines schnellen, durch den Venturi-Effekt bedingten Wirbels ein. Beim Auftreffen auf die Scheibe 17 in der Trommel 15 entwickelt der Luftstrom einen Wirbelstrom mit beschleunigten Werten und bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit durch die Verbindungsleitung 2 und dann durch das Auslaßloch 7, während die Staub teilchen durch Zentrifugierung separiert werden. Der abzentrifugierte Staub und Schmutz kann längs der Innenwandfläche der Trommel 15 vorbei an der Scheibe 17 auf den Boden fallen.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist eine Zyklontrommel 25 direkt in einer festgelegten Position am Bodendeckel 9 angebracht. Die Trommel 25 trägt an ihrem oberen Ende ein konisch geformtes Drahtsieb 26 zum Aussieben größerer Staubteilchen aus dem Wirbel strom der durch den Einlaß 10 eingeführten Luft.

In der oberen Kammer 4 ist ein flexibler Filter 28 vor gesehen, der lose über einen zylinderförmigen Rahmen 29 ausgebreitet ist, der zum Halten des flexiblen Filters 28 im Abstand vom Auslaßloch 7 dient, so daß auch dann, wenn der in dem Loch 7 durch das Gebläse 6 erzeugte Unter druck den Filter voll nach oben aufbläht, er nicht in das Loch gesaugt wird. An der Mitte des Filters 28 ist ein Gewicht 30 angenäht, um dem Filter Trägheit zu geben, wenn er zurückschwenkt und gegen ein horizontal ausgebreitetes Drahtsieb 23 über der Platte 3 stößt, um die Staubteilchen abzuschütteln, die an der Rückseite des Filters haften bleiben könnten, wenn das Gebläse 6 zur Aufhebung der Saug wirkung abgeschaltet wird. Unter dem Sieb 23 ist ein Staubbehälter 24 für die Aufnahme des vom Filter 28 abgelösten Staubs vorgesehen.

Obwohl bei dieser Ausführungsform die wirbelnde Luft in der oberen Kammer 5 zum Strömen in die Trommel durch den Luftspalt zwischen der Platte 3 und dem oberen Ende der Trommel 15 gebracht wird, kann oder können bei einer alternativen Ausführungsform ein Loch bzw. Löcher in der Wand der Trommel 15 vorgesehen werden, um den Eintritt nach innen strömender Luft zu ermöglichen. Solche Löcher können vorzugsweise so ausgebildet sein, daß ihre Achsen unter einem tangentialen Winkel zum kreis förmigen Umfang der Trommel ausgerichtet sind, so daß die durch die Löcher eintretende Luft längs der Innen wand der Trommel in einem geeigneten Wirbel strömt.

Claims

1. Zyklonstaubsammler mit

- einem luftdichten Mantel (1),
- einer in dem Mantel (1) angeordneten Trennplatte (3), die den Mantelinnenraum in eine obere Staubkammer (4) und eine untere Staubkammer (5) teilt,
- mit einer Saugeinrichtung die mit der oberen Staubkammer (4) verbunden ist,
- einer Verbindungsleitung (2), die sich von der Trennplatte (3) aus nach unten in die unter Staubkammer (5) erstreckt und eine Luftstromverbindung zwischen den oberen und der unteren Staubkammer (4, 5) bildet,
- einem tangentialen Lufteinlaß (10) in die untere Staubkammer (5),
- einer Zyklontrommel (15, 25) mit einem geschlossenen Boden,
- einer Halteeinrichtung für die Zyklontrommel (15, 25) in der unteren Staubkammer (5), wobei sich die Verbindungsleitung (2) in die Zyklontrommel erstreckt, und
- mit einer in der Zyklontrommel (15, 25) horizontal angebrachten Scheibe (17)
dadurch gekennzeichnet,
- daß ein Luftspalt zwischen der Trennplatte (3) und dem oberen Ende der Zyklontrommel (15, 25) vorhanden ist,
- daß durch den Luftspalt die in die Zyklontrommel (15, 25) eintretende wirbelnde Luft beschleunigt wird, und
- daß die Scheibe (17) den Innenraum der Zyklontrommel (15, 25) in einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt teilt, wobei abgetrennte Staubteilchen entlang der Innenwand entlanggleiten können und die abgetrennten Staubteilchen nicht von der wirbelnden Luft im oberen Abschnitt beeinträchtigt werden.

2. Zyklonstaubsammler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung ein sich durch die Verbindungsleitung (2) in die untere Zyklonstaubkammer (5) erstreckendes Aufhängungselement (11) aufweist, an dem die Zyklontrommel (15) und die Scheibe (17) befestigt sind.

3. Zyklonstaubsammler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zyklontrommel (25) am Boden (9) des Mantels (1) angebracht ist.

4. Zyklonstaubsammler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche der Zyklontrommel (15) von einem zylindrischen Filterelement (16, 26) umschlossen ist.

5. Zyklonstaubsammler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Staubkammer (4) ein Filterelement (18, 28) vorgesehen ist, das gegenüber der Saugöffnung der Saugeinrichtung (6) nach oben ausgebreitet ist.

6. Zyklonstaubsammler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (28) lose in der oberen Zyklonstaubkammer (4) festgelegt und mit einem Gewicht (30) versehen ist, das an seiner Mitte befestigt ist.

7. Zyklonstaubsammler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (28) lose in der oberen Zyklonstaubkammer (4) festgelegt und gegen einen starren Rahmen (29) abgestützt ist, der sich so weit nach unten erstreckt, daß das Filterelement (28) nicht von der Saugeinrichtung angesaugt wird, wenn eine Saugwirkung in der Saugeinrichtung erzeugt wird.