DE3638327C1 - Device for sucking out and separating dust or the like from fluids - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Absaugen und Abscheiden von Staub aus fluiden Medien gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Im untertägigen Grubenbetrieb stellt die Entfernung von Staub, Schlamm od. dgl. ein großes Problem dar, da einerseits dafür Sorge getragen werden muß, daß insbesondere der Staub nach Möglichkeit ausgetragen wird, um so Staubexplosionen zu verhindern, anderer­ seits der Staub in irgendeiner Entfernungseinrich­ tung immer mit Wasser in Berührung kommt, hier zu Schlamm führt, die bisher maschinelle Staubentfer­ nungseinrichtungen unbrauchbar machten. Insbesondere der sich für die Entfernung von staubigen Produkten anbietende Fliehkraftabscheider setzt sich mit Was­ ser sofort zu und wird unbrauchbar, wenn nicht für eine ständige und schnelle Entleerung des Abschei­ ders gesorgt wird.

Die bisher mit normalem Fliehkraftabscheider im un­ tertägigen Grubenbetrieb gemachten Erfahrungen führ­ ten dazu, daß solche normalen Abscheider nicht ein­ gesetzt werden konnten.

Aus der gattungsbildenden US-PS 36 35 003 ist ein Staubabscheider zur Abscheidung von Feststoffpar­ tikeln aus Gasen bekannt, wobei mehrere Staubab­ scheider vorgesehen sind und die Zuführung des flui­ den Mediums in die einzelnen Abscheider durch Schie­ ber oder Ventile eingeregelt werden kann.

Der Einsatz mehrerer Abscheider an einer Saugleitung ist aus der US-PS 19 28 702 bekannt und schließlich ist es aus der DE-PS 5 56 706 bei elektrischen Gas­ reinigungsanlagen mit parallel geschalteten Einhei­ ten oder Niederschlagsfeldern bekannt, diejenigen Felder, deren Elektroden gereinigt werden sollen, ohne Unterbrechung des Gasstromes abzusperren.

Eine Anordnung, die es ermöglicht, im Dauerbetrieb zwei Zyklonabscheider so zu betreiben, daß der eine gereinigt wird und der andere als Abscheider in Betrieb bleibt, ist aus diesen Literaturstellen nicht zu ent­ nehmen, wobei für den untertägigen Grubenbetrieb von Wichtigkeit ist, daß nur eine Saugleitung und eine Saugdüse an die beiden Zyklonabscheider angeschlossen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Zy­ klonabscheider so auszugestalten, daß er dadurch auch für den untertägigen Grubenbetrieb einsatzfähig wird, daß ein Abscheider bei Verschmutzen gereinigt und gleichzeitig der andere Abscheider voll wirksam betrieben werden kann.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteran­ sprüchen erläutert.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine An­ ordnung zum Betreiben einer Anlage, die mit den er­ findungsgemäßen Zyklonabscheidern ausgerüstet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfol­ gend anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeich­ nungen zeigen dabei in

Fig. 1 schematisch die Anordnung zweier Zyklon­ abscheider innerhalb einer vom Saugge­ bläse zur Saugdüse führenden Leitung, in

Fig. 2 eine Ansicht auf zwei miteinander verbun­ dene Zyklonabscheider und in

Fig. 3 in größerem Maßstab einen Schnitt durch einen Zyklonabscheider zur Verdeutlichung des Entlüftungsventils.

In den Zeichnungen sind mit 1 und 2 je ein Zyklonab­ scheider an sich bekannter Bauart bezeichnet. Mit 3 ist die zu einem Sauggebläse führende Saugleitung und mit 4 die zu einer Saugdüse führende Saugleitung bezeichnet. Zwischen dem Sauggebläse und den Zyklon­ abscheidern 1, 2 sind zwei Leitungen 5 und 6 vorgesehen, die zu den beiden Zyklonabscheidern 1 und 2 führen und von den Zyklonabscheidern 1 und 2 führen zur Leitung 4 zwei Leitungen 7 und 8.

In den Leitungen 5 und 6 sind die Auslaßven­ tile 9 und 10 eingeschaltet, während in die Leitungen 7 und 8 die Einlaßventile 11 und 12 ein­ geschaltet sind.

Die Wirkungsweise dieser Anlage ist wie folgt:

Es wird vorausgesetzt, daß in der Saugleitung ein Unterdruck herrscht, der sich über die Leitung 6 und das geöffnete Auslaßventil 10 zum Zyklonab­ scheider 1 erstreckt und vom Zyklonabscheider 1 wei­ ter über die Leitung 8, das Einlaßventil 12 zur Saugleitung 4. Das Einlaßventil 12 und das Aus­ laßventil 10 sind geöffnet, so daß innerhalb des Zyklonabscheiders 1 ein Unterdruck herrscht, der be­ wirkt, daß die über die Saugleitung angesaugte, mit Feststoffen usw. vermischte Luft im Zyklonabschei­ der 1 eine Wirbelbewegung ausführt, die zur Ablage­ rung der Feststoffpartikelchen führt, wobei die der­ art gereinigte Luft über die Leitung 6 zum Sauggebläse abströmt.

Die im Zyklonabscheider 1 sich sammelnden Feststoff­ partikelchen lagern sich auf der Bodenplatte des Zyklonabscheiders ab und müssen hier von Zeit zu Zeit entfernt werden. Hat entweder zeit- oder material­ abhängig der Füllgrad des Zyklonabscheiders 1 das gewollte Maß erreicht, wird das Einlaßventil 12 geschlossen und das Einlaßventil 11 in der Leitung 7 geöffnet, die bisher offene Bodenklappe des Zyklonabscheiders 2 geschlossen und das Aus­ laßventil 9 in der Leitung 5 geöffnet, so daß nunmehr sich der Unterdruck vom Sauggebläse 3 über den Zyklonabscheider 2 zur Saugdüse erstreckt, wo­ bei gleichzeitig das Einlaßventil 12 und das Aus­ laßventil 10 geschlossen wurden. Dann wird die Bo­ denklappe des Zyklonabscheiders 1 geöffnet und die Verunreinigungen entfernt.

Um nicht manuell dieses ständige Öffnen und Schließen der Ventile und der Klappen vornehmen zu müssen, ist eine Steuerung vorgesehen, wobei wesent­ liches Bauteil dieser Steuerung eine Einrichtung ist, die bewirkt, daß die Bodenklappen der Zyklonab­ scheider in Abhängigkeit der Steuerung der Ventile maschinell geöffnet und geschlossen werden können.

In Fig. 2 sind die beiden Zyklonabscheider 1 und 2 dargestellt und es ist erkennbar, daß jeder Zyklon­ abscheider mit einer Bodenklappe 14 bzw. 15 ausge­ rüstet ist, die schwenkbar über je eine Schwenkachse 16 vom Zyklonabscheider getragen wird. An der Innen­ seite jeder Bodenklappe 14, 15 schließt eine Kol­ benzylinderanordnung an, die vorzugsweise pneuma­ tisch arbeitet und in der Zeichnung ist für den Zyklonabscheider 2 eine ausgefahrene Kolbenstange 17 und ein Zylinder 18 erkennbar. Die Kolbenstange schließt mit ihrem freien Ende an ein entspreche­ des Schwenklager 40 auf der Innenseite der Boden­ klappe 14 an, während der Zylinder 18, wie das an­ hand von Fig. 3 noch zu erläutern sein wird, an einer Deckelplatte 19 des Zyklonabscheiders 2 an­ schließt. Die gleiche Konstruktion gilt auch für den Zyklonabscheider 1 .

Zusätzlich ist in Fig. 2 für den Zyklonabscheider 1 eine - strichpunktiert gezeichnete - Luftleitung 20 erkennbar, die an den beiden Enden des Zylinders 18 mündet und damit die Bewegung des die Kolben­ stange 17 tragenden Kolbens bewirkt.

In Fig. 2 ist außerdem ein Auslaß 21 für den Zyklon­ abscheider 2 und ein Auslaß 22 für den Zyklonab­ scheider 1 erkennbar, wobei gestrichelt ein jeweili­ ger Einlaß mit 23 und 24 bezeichnet ist.

Fig. 3 zeigt die Lagerung des Zylinders 18 an der Deckelplatte 19 des Zyklonabscheiders 2. Es ist er­ kennbar, daß an der Unterseite, d. h. also innerhalb des Zyklonabscheiders, von der Deckelplatte 19 ein U-Steg 25 getragen wird, der in seinen Flanschen je­ weils eine Langlochbohrung 26 aufweist, in der eine Schwenkachse 27 gelagert ist. An die Schwenkachse 27 greift der Zylinder 18 an und außerdem trägt die Schwenkachse 27 einen Hubstößel 28, der an seinem äußeren, außerhalb des Zyklongehäuses befindlichen Ende einen Ventilkegel 29 trägt, der fest mit dem Hubstößel 28 verbunden ist. Der Hubstößel kann zu­ sammen mit der Schwenkachse 27 innerhalb der Lang­ lochbohrungen 26 eine kleine Bewegung in Richtung der Längsachse des Zyklonabscheiders ausführen.

Der Ventilkegel 29 legt sich in einen Ventilsitz 30, in dem Bohrungen 31 vorgesehen sind, die zum Inneren des Gehäuses des Zyklonabscheiders führen, so daß bei Abheben des Ventilkegels 29 eine Verbindung des Gehäuseinnenraumes mit der Außenatmosphäre erfolgt. Auf diese Weise wird ein Entlüftungsventil 32 ge­ schaffen.

Während des Betriebes herrscht in dem Zyklonabschei­ der ein Unterdruck, der auch dann aufrechterhalten bleibt, wenn beispielsweise für den Zyklonabscheider 1 das Einlaßventil 12 und das Auslaßventil 10 ge­ schlossen werden. Um nunmehr die Bodenklappe 14 zu öffnen und um trotzdem die zur Öffnungsbewegung der Bodenklappe 14 erforderliche Kolbenzylinderanord­ nung möglichst klein in ihrer Baugröße und hinsicht­ lich ihres Betriebsdruckes zu halten, ist das Ent­ lüftungsventil 32 vorgesehen, das derart wirkt, daß bei Inbetriebnahme der Kolbenzylinderanordnung nun zuerst der Zylinder 18 eine kleine Bewegung nach oben ausführt und damit den Ventilkegel 29 vom Ven­ tilsitz 30 abhebt. Dies ist möglich, da der hier auf den Ventilkegel 29 wirkende Unterdruck geringer als der auf der Innenseite der Bodenklappe 14 wir­ kende Unterdruck ist. Ist derart der Innenraum des Zyklonabscheiders entlüftet, kann die Bodenklappe 14 leicht von einer kleinen pneumatischen Kolbenzylin­ deranordnung geöffnet werden. Die Bodenklappe ge­ langt dabei an einen Anschlag 33 zur Anlage und wird so in einer Winkelstellung gehalten, die ein leichtes Schließen durch die pneumatische Kolbenzy­ linderanordnung ermöglicht.

Jeder Zyklonabscheider 1 oder 2 besteht hinsichtlich seines Gehäuses aus drei Ringflanschsegmenten 34, 35 und 36, wobei jeweils das Einlaßrohr 24 bzw. 23 in dem mittleren Ringflanschsegment 35 angeordnet ist, das über Schraubverbindungen mit den beiden äußeren Ringflanschsegmenten 34, 36 verbunden ist. Hierdurch ist eine relativ beliebige Ausrichtung des jeweiligen Einlaßrohres 23, 24 möglich.

Die beiden Zyklonabscheider 1 und 2 tragen je einen Verbindungsflansch 37 bzw. 38, die ein Verschrauben der beiden Zyklonabscheider aneinander ermöglichen. Auf diese Weise wird trotz des Einsatzes zweier Zyklon­ abscheider eine einheitlich zu handhabende bauliche Einheit geschaffen.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Absaugen und Abscheiden von Staub od. dgl. aus fluiden Medien mittels zwischen eine Saugdüse und ein Sauggebläse eingeschalteten Zyklonabscheider sowie in die Zu- und Ableitungen eingeschalteten Ventilen, Schiebern od. dgl. zur Regelung der Menge des fluiden Mediums in diesen Leitungen, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Zyklonabscheider (1, 2) eine Kolbenzylinderanordnung (17, 18) angeordnet ist, die einenendes an eine schwenkbare Bodenklappe (14) des Zyklonab­ scheiders (1, 2) und anderenendes an ein Ent­ lüftungsventil (32) anschließt, das einen ko­ nischen Ventilkegel (29) und einen sich ko­ nisch erweiterenden Ventilsitz (30) aufweist, wobei in den Ventilsitz (30) Bohrungen (31) münden, die mit dem Innenraum des Zyklonab­ scheiders (1, 2 ) in Verbindung stehen und der Ventilkegel (29) von der Kolbenzylinderanord­ nung (17, 18) von seinem Ventilsitz (30) ab­ hebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Entlüftungsventil (32) in der Deckelplatte (19) jedes Zyklonabscheiders (1, 2) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (18) der Kolbenzylinderanordnung in an der Innenseite der Deckelplatte (19) angeordneten U-Stegen (25) in eine Schwenkbewegung und eine in Längsachse der Kolbenzylinderanordnung ge­ richtete Hubbewegung des Zylinders (18) zu­ lassenden Langlochbohrungen (26) mittels einer Schwenkachse (27) gehalten ist und mit der Schwenkachse (27) ein den Ventilkegel (29) betätigender Hubstößel (28) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche 1 bis 3, gekennzeich­ net durch Dichtungen zur Abdichtung des Ent­ lüftungsventils (32) und der Bodenklappe (14) am Zyklongehäuse.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Einlaßrohr (23, 24) des Zyklongehäuses in einem Ringsegment (35) an­ geordnet ist, das über Flanschverbindungen mit dem übrigen Zyklongehäuse verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Zyklongehäuse über je einen Verbindungsflansch (37, 38) miteinander verschraubt sind, wobei der Ver­ bindungsflansch (37, 38) in jedem Zyklonge­ häuse im unteren Ringflansch (34) des Zyklon­ gehäuses angeordnet ist.

7. Vorrichtung wenigstens nach Anspruch 1, ge­ kennzeichnet durch einen Anschlag (33) für die Schwenkbewegung der Bodenklappe (14) zur Begrenzung des Öffnungswinkels der Bodenklap­ pe.

8. Anordnung zum Absaugen und Abscheiden von Staub od. dgl. aus fluiden Medien mittels zwischen eine Saugdüse und ein Sauggebläse eingeschalteten Zyklonabscheider sowie in die Zu- und Ableitungen eingeschalteten Ventilen, Schiebern od. dgl. zur Regelung der Menge des fluide Mediums in diesen Leitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den beiden Zyklon­ abscheidern (1, 2) führenden Einlaßleitungen (7, 8) mit Einlaßventilen (11, 12) versehen sind, die von den beiden Zyklonabscheidern (1, 2) zum Sauggebläse führenden Leitungen (5, 6) mit Auslaßventilen (9, 10) versehen sind und die Steuerung der Ein- und Auslaß­ ventil (7, 8; 9, 10) mit der Steuerung der hydraulischen Kolbenzylinderanordnung (17, 18) so gekoppelt ist, daß bei Öffnen der Bo­ denklappe (14) eines Zyklonabscheiders die entsprechenden Ein- und Auslaßventile ge­ schlossen, die Bodenklappe des anderen Zy­ klonabscheiders geschlossen und die entspre­ chenden Ein- und Auslaßventile geöffnet sind.