DE3810320A1 - Bruedentrenner fuer eine ventilatormuehle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Brüdentrenner für eine Ventilatormühle mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Derartige Brüdentrenner dienen dazu, aus dem die Mühle verlassenden Gemisch aus Kohlenstaub und Träger- und Trocknungsgas einen Teil des wasserdampfhaltigen Gases (Brüden) abzutrennen und die Staubsättigung in dem Gemisch zu erhöhen. Auf diese Weise soll der Heizwert des Kohlenstaub-Gas-Gemisches vor allem bei der Verfeuerung von ballast- und wasserreicher Braunkohle erhöht werden.

Es sind verschiedene Einrichtungen bekannt, um den Brüden abzutrennen (Jahrbuch der Dampferzeugungstechnik, 3. Ausgabe, 1976/77, Vulkan-Verlag Essen, Seiten 127 bis 135). So kann die Brüdenabtrennung durch einen Dralleinsatz oder nach einem Rohrkrümmer in der Staubleitung bewirkt werden. Weiterhin ist es bekannt, in dem Mühlenaustritt eine schwenkbare Klappe hineinzuhängen. Diese Klappe trennt das Kohlenstaub-Gas-Gemisch in einen staubarmen und einen staubreichen Teilstrom, wobei der Abscheideeffekt der Staubteile durch die Zentrifugalkraft der Gehäusespirale der Ventilatormühle ausgenutzt wird. Schließlich können auch im Mühlenaustritt schräggestellte Platten in mehreren Ebenen übereinander angeordnet sein. Der auf diese Weise abgetrennte Brüden wird entweder in dem Feuerraum des Dampferzeugers verbrannt oder über ein Filter ins Freie abgelassen.

Die bekannten Brüdentrenner lassen nur eine grobe Abtrennung mit verhältnismäßig hohen Staubanteilen im Brüden zu, was bei den bisherigen Anwendungsfällen als ausreichend angesehen wurde. In anderen Fällen ist eine schärfere Abtrennung erwünscht. Das gilt insbesondere für Kohlenstaubbrenner, die zur Senkung des NO _x -Gehaltes mit einer reduzierenden Flamme betrieben werden, was eine hohe Staubsättigung des Gemischstromes voraussetzt. Andererseits ist aber für die Trocknung der Rohkohle ein bestimmtes Trocknungsgasvolumen erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Brüdenabtrennung so zu gestalten, daß eine hohe Staubsättigung in dem staubreichen Teilstrom und ein geringer Staubgehalt in dem staubarmen Teilstrom erreicht wird.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Brüdentrenner erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der erfindungsgemäße Brüdentrenner geht davon aus, daß der Staub in dem Kohlenstaub-Gas-Gemisch am Mühlenaustritt ungleichmäßig über den Strömungsquerschnitt verteilt ist. Der durch die Zentrifugalwirkung in der Gehäusespirale erzeugte staubreiche Gemischstrom wird durch die Trennwand gleich im Mühlenaustritt von dem übrigen Gemischstrom abgetrennt und in Richtung auf die Staubleitung umgelenkt. Der sich in Wandnähe befindliche, ebenfalls staubreiche Teilstrom des Gemisches wird durch die Trennleisten zur Mitte hin gelenkt, so daß er mit dem übrigen staubreichen Gemischstrom der Staubleitung zuströmen kann. Der verbleibende, an sich schon staubärmere zentrale Gemischstrom trifft auf die Flügel, die die Staubteile zur Staubleitung hin ablenken und einen von Staubteilchen weitgehend befreiten Brüden in die Brüdenleitung durchlassen. Durch diese besondere Anordnung und Ausbildung der Brüdenabtrennelemente gelingt es in überraschender Weise, den Staubgehalt im Brüden auf niedrige Werte von etwa 5 bis 10% zu senken, was mit den bisher bekannten Konstruktionen nicht möglich war. Gleichzeitig ist die Staubsättigung in dem staubreichen Gemischstrom hoch.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 den Längsschnitt durch eine Ventilatormühle,

Fig. 2 den Schnitt II-II nach Fig. 1 im vergrößerten Maßstab,

Fig. 3 die Seitenansicht eines Flügels und

Fig. 4 die Vorderansicht eines Flügels.

Die dargestellte Ventilatormühle ist eine Gebläseschlägermühle und enthält ein Schaufelrad 1 mit radial ausgerichteten Schaufeln 2, das einen axialen Eintrittsquerschnitt und einen radialen Auslaß aufweist. Das Schaufelrad 1 ist auf einer Welle 3 montiert und läuft in einem spiralförmigen Gehäuse 4 um, das mit einem radialen Mühlenaustritt 5 versehen ist. Vor dem Schaufelrad 1 kann auf der gleichen Welle 3 ein mit Schlägern 6 ausgerüsteter Schlägerteil angeordnet sein, der von einem zylindrischen Gehäuse umgeben ist.

Das Gehäuse 4 ist auf der Innenseite über den gesamten Umfang mit einer Umfangspanzerung verkleidet. Der Übergang der Umfangspanzerung des Gehäuses 4 in die Panzerung des Mühlenaustrittes 5 ist durch einen Eckpanzer 7 gebildet.

An den Mühlenaustritt 5 schließt sich ein Übergangsstück 8 an, das sich in eine Staubleitung 9 und eine Brüdenleitung 10 verzweigt. Die Staubleitung 9 und die Brüdenleitung 10 sind zu eigenen, nicht dargestellten Brennern einer Kohlenstaubfeuerung geführt. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, weist die Brüdenleitung 10 eine geringere Breite auf als die Staubleitung 9.

Die zu vermahlende Rohbraunkohle wird zusammen mit einem heißen, der Trocknung und der Förderung dienenden Gas durch die Mühle geführt. Den Mühlenaustritt 5 verläßt daher ein Gemischstrom aus Kohlenstaub und Gas, das einen beträchtlichen Anteil an Wasserdampf aus dem Mahltrocknungsprozeß enthält. Zur Abtrennung des wasserdampfhaltigen Brüdens und zur Erzeugung eines staubreichen Gemischstromes mit hoher Staubsättigung dienen die nachfolgend beschriebenen Brüdenabtrennelemente.

In dem Übergangsstück 8 zwischen dem Mühlenaustritt 5 und der Staubleitung 9 und der Brüdenleitung 12 ist in einem Abstand von der rückwärtigen, dem Schaufelrad 1 abgewandten Wand 11 eine vorzugsweise ebene Trennwand 12 angeordnet. Die Trennwand 12 reicht mit der Unterkante in den Mühlenaustritt 5 bis etwa in die Höhe des Eckpanzers 7 hinein und erstreckt sich nach oben bis zur Abzweigung der Staubleitung 9. Der Abstand der Trennwand 12 von der rückwärtigen Wand 11 ist geringer als die Breite der Staubleitung 9.

An den an die rückwärtige Wand 11 anstoßenden Seitenwänden 13 des Übergangsstückes 8 sind Trennleisten 14 befestigt. Die Trenn­ leisten 14 gehen von dem Mühlenaustritt 5 aus und reichen bis zur Abzweigung der Staubleitung 9. Sie ragen in den Randbereich des Querschnittes des Übergangsstückes 8 hinein.

Innerhalb des Übergangsstückes 8 sind auf der vorderen, dem Schaufelrad 1 zugewandten Wand 15 Flügel 16 in mehreren Ebenen übereinander angeordnet. Die Flügel 16 weisen ein Strömungsprofil mit einer vorgewölbten Fläche 17 und einer ebenen Fläche 18 auf, die auf der Anströmseite in eine Abrundung 19 und auf der Abströmseite in eine Auslaufkante 20 übergehen.

Die Flügel 16 sind innerhalb des Übergangsstückes 8 in vertikaler Richtung versetzt angeordnet, wobei der oberste Flügel 16 am weitesten innen liegt. Die ebenen Flächen 18 der Flügel 16 verlaufen bevorzugt parallel zu der rückwärtigen, vertikal angeordneten Wand 11 des Übergangsstückes 8. Die vorgewölbte Fläche 17 ist dem Inneren des Übergangsstückes 8 zugewandt.

Jeder Flügel 17 ist aus mehreren scheibenförmigen Segmenten 21 zusammengefügt. Jedes dieser Segmente 21 ist auf einer Seite mit einer Feder 22 und auf der gegenüberliegenden Seite mit einer Nut 23 versehen. Im eingebauten Zustand greifen die Segmente 21 formschlüssig über die Nut 23 und die Feder 24 ineinander. Die Segmente 21 sind mit einer Bohrung 24 versehen, durch die ein Bolzen greift. Die Bolzen der Flügel 16 sind an den Seitenwänden 13 des Übergangsstückes 8 abgestützt. Auf diese Weise können die Segmente 21 der Flügel 16, die je nach ihrer Anordnung im Gemischstrom unterschiedlich stark verschleißen, einzeln ausgewechselt werden. Die Bolzen können auch drehbar in den Seitenwänden 13 des Übergangsstückes 8 gehalten sein, so daß die Flügel 16 in der Neigung verstellbar sind und eine andere als die dargestellte Stellung einnehmen können. Die Lage eines Bolzens ist in der Fig. 2 durch die Linie 25 angedeutet.

Im unteren Teil des Übergangsstückes 8 ist zwischen der Trennwand 12 und der vorderen Wand 15 im Wandbereich an den Seitenwänden 13 je eine schwenkbare Klappe 26 angeordnet. Die Klappe 26 kann senkrecht ausgerichtet oder leicht gegen die Strömungsrichtung des Gemischstromes angestellt sein. Die Aufgabe dieser Klappen 26 ist es, den wandnahen, der Brüdenleitung 10 zuströmenden Gemischstrom so abzulenken, daß er erst auf die oberen Flügel 16 trifft.

Claims (6)

1. Brüdentrenner für eine Ventilatormühle mit einem spiralförmigen Gehäuse (4), in dem ein Schaufelrad (1) umläuft und das einen radialen Mühlenaustritt (5) aufweist, an den sich ein Übergangsstück (8) anschließt, das sich in eine Staubleitung (9) und eine Brüdenleitung (10) verzweigt, wobei in dem Übergangsstück (8) Brüdenabtrennelemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Brüdenabtrennelemente aus einer Trennwand (12), aus Trennleisten (14) und aus Flügeln (16) bestehen, daß die Trennwand (12) in einem Abstand, der geringer ist als die Breite der Staubleitung (9) von der dem Schaufelrad (1) abgewandten Wand (11) des Übergangsstückes (8) angeordnet ist und mit der Unterkante bis in den Mühlenaustritt hineinreicht, daß die Trennleisten (14) an den Seitenwänden (13) zwischen der Trennwand (12) und der dem Schaufelrad (1) zugewandten Wand (15) des Übergangsstückes (8) befestigt sind und in den Randbereich des Übergangsstückes (8) hineinragen und daß die Flügel (16) in dem dem Schaufelrad (1) zugewandten Teil des Übergangsstückes (8) in mehreren Ebenen übereinander angeordnet sind und ein Strömungsprofil aufweisen, das zum Inneren des Übergangsstückes (8) hin vorgewölbt ist.

2. Brüdentrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (16) aus einzelnen Segmenten (21) bestehen, die formschlüssig miteinander verbunden sind.

3. Brüdentrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (21) auf der einen Seite mit einer Nut (23) versehen ist, in die eine auf dem benachbarten Segment (21) angebrachte Feder (22) hineingreift.

4. Brüdentrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (16) auf einer Seite eine ebene Fläche (18) aufweisen und mit dieser ebenen Fläche (18) parallel zu der senkrechten, dem Schlagrad (1), abgewandten Wand (11) des Übergangsstückes (8) angeordnet ist.

5. Brüdentrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (16) in der Neigung verstellbar sind.

6. Brüdentrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil des Übergangsstückes (8) an dessen Seitenwänden (13) zwischen der Trennwand (12) und der vorderen Wand (15) je eine schwenkbare Klappe (26) im wandnahen Bereich angeordnet ist.