DE4113305C2

DE4113305C2 - Centrifugal separator

Info

Publication number: DE4113305C2
Application number: DE19914113305
Authority: DE
Inventors: Hugo Schmitz
Original assignee: Hugo Schmitz
Current assignee: SCHMITZ, HUGO, 44141 DORTMUND, DE
Priority date: 1991-04-24
Filing date: 1991-04-24
Publication date: 1994-07-28
Anticipated expiration: 2011-04-25
Also published as: DE4113305A1

Description

Die Erfindung betrifft Fliehkraftabscheider, z.Beisp. Zyklone und ähnliche Einrichtungen, in denen staubhaltige Gase in starke Drehbewegungen versetzt werden mit einem Absaugrohr und einer Teilchenabscheidevorrichtung. Der Strömungsverlauf in solchen Einrichtungen entspricht dem einer Wirbelsenke. Von solchen Einrichtungen ist bekannt, daß die Abscheidung von Feststoff teilchen mit Abnahme der Teilchengröße progressiv schlechter wird. Diese Abscheidecharakteristik wird allgemein als Fraktions entstaubungsgrad bezeichnet. Es gibt zahlreiche Vorschläge zur Verbesserung dieses Fraktionsentstaubungsgrades:The invention relates to centrifugal separators, for example. Cyclones and similar facilities in which dusty gases are converted into strong Rotational movements are offset with a suction pipe and a Particle separator. The flow course in such Establishment corresponds to that of a spine sink. Of such Facilities are known to separate solids particles progressively worse as the particle size decreases becomes. This separation characteristic is commonly called a fraction degree of dedusting. There are numerous suggestions for Improvement of this fraction dedusting degree:

So soll nach DE 20 56 674 eine im Tauchrohr eines Zyklons noch vorhandene Wirbelbewegung bewirken, daß sich die darin enthal tenen Teilchen zur (Tauch)-Rohrwand bewegen. Der Kern der Strö mung soll nahezu staubfrei sein. Es wird daher als zweckmäßig erachtet, diesen staubfreien Gasstrom durch ein im Inneren des Tauchrohres angeordnetes Zusatzrohr kleineren Durchmessers abzu ziehen und sofort, z.Beisp. in die Umgebung abzublasen. Hier wird also davon ausgegangen, daß die im Tauchrohr befindlichen feinsten Teilchen den Fliehkräften folgen und an die Umfangswand des Tauchrohres auszentrifugiert werden. Das Schicksal dieser Teilchen wird nicht beschrieben, - es ist aber anzunehmen, daß sie mit dem Abgasstrom emittiert werden.According to DE 20 56 674, one is still in the dip tube of a cyclone existing vortex movement cause them to be included move the particles to the (immersion) tube wall. The core of the stream mung should be almost dust-free. It is therefore considered appropriate considers this dust free gas flow through an inside of the Dip tube arranged additional pipe smaller diameter pull and immediately, e.g. to blow off into the environment. Here it is assumed that those in the dip tube finest particles follow the centrifugal forces and on the peripheral wall centrifuge the immersion tube. The fate of this Particle is not described, but it can be assumed that they are emitted with the exhaust gas stream.

In einer anderen Beschreibung - GB 2136326 A - wird ebenfalls davon ausgegangen, daß die sich im Tauchrohr eines Zyklons befindlichen Staubteilchen den Fliehkräften folgen und an die Umfangswand des Tauchrohres auszentrifugiert werden. Durch die tangentiale Absaugung der Randströmung im Tauchrohr und die Reinigung in einem nachgeschalteten Filter soll eine Verbesserung des Abscheidungsergebnisses erreicht werden.In another description - GB 2136326 A - is also assumed that they are in the dip tube of a cyclone Dust particles located follow the centrifugal forces and to the The peripheral wall of the immersion tube can be centrifuged out. Through the tangential suction of the edge flow in the immersion tube and the Cleaning in a downstream filter is said to be an improvement of the deposition result can be achieved.

Wegen der unbefriedigenden Abscheidung der feineren Staubteil chen ist es in den meisten Fällen notwendig, z.Beisp. den Zyklo nen Einrichtungen nachzuschalten mit denen auch diese feineren Staubteilchen aus dem Gasstrom entfernt werden, damit die vor geschriebenen Abgasreinheiten erreicht werden. Solche zusätzli chen Einrichtungen können sein: Elektrofilter und Gewebefilter, oder auch Gaswäscher und dergleichen. In jedem Falle ist es dann erforderlich, daß die nachgeschalteten Abscheideeinrichtungen die gleiche Durchsatzleistungen haben müssen wie die Flieh kraftabscheideeinrichtung. Because of the unsatisfactory separation of the finer dust part it is necessary in most cases, e.g. the cyclo NEN facilities with which these also finer Dust particles are removed from the gas stream so the front written exhaust gas purities can be achieved. Such additional facilities can be: electrostatic filters and fabric filters, or also gas scrubbers and the like. In any case, it is required that the downstream separators must have the same throughput as the flees force separating device.

Durch diese zusätzlichen Einrichtungen ergeben sich zusätzliche Investitions- und Betriebskosten.These additional facilities result in additional ones Investment and operating costs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es diese zusätzlichen Kosten bedeutend zu reduzieren. Die nachgeschaltete Abscheideeinrichtung muß nicht mehr für den Durchsatz der gesamten Gasmenge ausgelgt sein, sondern nur noch für einen Bruchteil dieser Menge.The object of the present invention is these additional costs significantly reduce. The downstream separator must no longer be designed for the throughput of the total amount of gas, but only for a fraction of this amount.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the features of claim 1. Further advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnun gen Fig. 1 und Fig. 2 beschrieben.The invention is described below with reference to the Zeichnun gen FIG. 1 and FIG. 2.

In Fliehkraftabscheidern erfolgt die Abscheidung tendenziell so, daß die Teilchen bei denen die Fliehkräfte gegenüber den Schlepp kräften der Strömung überwiegen an die Umfangswand der Einrich tung ausgeschleudert werden, an dieser abwärtswandern und unten aus dem System entfernt werden. Teilchen, bei denen die Schlepp kräfte der Strömung überwiegen, werden von der Strömung mitgenommen - sie bleiben im Gasstrom und werden zusammen mit diesem emit tiert.In centrifugal separators, the separation tends to be that the particles with which the centrifugal forces compared to the towing The forces of the flow predominate on the peripheral wall of the device be thrown out, hike down this and down be removed from the system. Particles where the tow Forces predominating in the current are carried along by the current - They remain in the gas flow and are emit together with this animals.

Für letztere Teilchen gilt allgemein: sie orientieren sich vom Ort niedriger Geschwindigkeit zum Ort höherer Geschwindigkeit - vom Ort höheren Drucks zum Ort niedrigeren Drucks, d. h. sie orientieren sich zum Wirbelkern, dem Ort der höchsten Gasge schwindigkeit und des niedrigsten Drucks.The following generally applies to the latter particles: they are oriented from the Low speed location to higher speed location - from the location of higher pressure to the location of lower pressure, d. H. she are oriented towards the vortex core, the location of the highest gas speed and the lowest pressure.

Erfindungsgemäß wird dieser Wirbelkern - in dem sich die von der Strömung mitgeführten feineren Staubteilchen sammeln - getrennt, von der Hauptströmung abgesaugt und einer nachgeschalteten hoch wertigen Abscheideeinrichtung zugeführt.According to the invention this vortex core - in which the of the Collect the flow of finer dust particles - separated, aspirated from the main flow and upstream valuable separator supplied.

Die Zeichnungen Fig. 1 und Fig. 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung.The drawings Fig. 1 and Fig. 2 show an embodiment of a device according to the invention.

Fig. 1 zeigt den Schnitt A-A der Fig. 2, Fig. 1 shows the section AA of Fig. 2,

Fig. 2 zeigt den Schnitt B-B der Fig. 1. FIG. 2 shows the section BB of FIG. 1.

Die von Feststoffen zu reinigenden Gase 1 gelangen durch einen Ein laufkanal 2 tangential in den Zyklon, und werden dort in starke Rotation um ein Tauchrohr 3 versetzt, wobei die den Fliehkräften folgenden Feststoffteilchen 4 an die zylindrische Umfangswand 5 ausgeschleudert und später durch einen Auslaß 6 aus dem System ent fernt werden.The gases to be cleaned from solids 1 pass through a running channel 2 tangentially into the cyclone, where they are put into strong rotation around a dip tube 3 , the centrifugal forces following the centrifugal particles 4 being thrown onto the cylindrical peripheral wall 5 and later through an outlet 6 be removed from the system.

Auf dem weiteren Weg durch den Zyklon nehmen die Gase jene Fest stoffteilchen 7 mit, die durch Fliehkräfte nicht abscheidbar sind, sondern die den Mitnahmekräften der Strömung 8 folgen. On the way through the cyclone, the gases take those solid particles 7 with them that cannot be separated by centrifugal forces, but which follow the entraining forces of the flow 8 .

Die Mitnahmekräfte der Strömung sind umso stärker, je größer die Geschwindigkeit der Strömung ist. Die Strömung selbst entspricht einer Wirbelsenke, bei der die Geschwindigkeit der Gase zum Kern der Wirbelsenke progressiv zunimmt, d. h., die von der Strömung mitgeführten Feststoffteilchen reichern sich im Wirbelkern an. Dieser Wirbelkern der Strömung wird erfindungsgemäß getrennt von der übrigen Strömung abgesaugt und einer nachgeschalteten hoch wertigen Abscheideeinrichtung 11 zugeführt.The higher the velocity of the flow, the stronger the driving forces of the flow. The flow itself corresponds to a vertebral sink, in which the velocity of the gases to the core of the vertebral sink increases progressively, ie the solid particles carried by the flow accumulate in the vertebral core. According to the invention, this vortex core of the flow is suctioned off separately from the rest of the flow and fed to a downstream high-quality separating device 11 .

Im gezeigten Beispiel erfolgt die Absaugung des Wirbelkerns durch ein zentral angeordnetes Rohr 9, das zweckmäßigerweise in Richtung des Pfeiles 10 auf- oder abwärts verschoben werden kann.In the example shown, the vortex core is suctioned through a centrally arranged tube 9 , which can expediently be moved up or down in the direction of arrow 10 .

Im Grenzfall kann dieses Rohr 9 so verschoben werden, daß die Rohreinlaufseite bündig ist mit der Innenseite einer Deckplatte 14 eines Auslaufgehäuses 15.In the limit case, this pipe 9 can be moved so that the pipe inlet side is flush with the inside of a cover plate 14 of an outlet housing 15 .

In der hochwertigen Abscheideeinrichtung 11 werden die abgesaugten Gase des Wirbelkerns von den mitgeführten Feststoffteilchen ge reinigt und danach von einem Exhaustor 12 ins Freie gefördert.In the high-quality separator 11 , the extracted gases from the vortex core are cleaned from the entrained solid particles and then conveyed into the open air by an exhaust gate 12 .

Zur Optimierung der Anreicherung der Feststoffteilchen im Wirbel kern ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Axialgeschwindigkeit im Wirbelkern und im Rohr 9 zu beeinflussen. Dieses erfolgt durch Veränderung der Drehzahl des Exhaustors 12, oder durch Verstellung einer Drosselklappe 13.To optimize the accumulation of solid particles in the vortex core, the invention provides for influencing the axial speed in the vortex core and in the tube 9 . This is done by changing the speed of the exhaust port 12 , or by adjusting a throttle valve 13 .

Claims

1. Centrifugal separator, with a dip tube, a suction pipe and a particle separator device, characterized in that at least that part of the vortex core of the flow is sucked through the suction pipe ( 9 ), in which the highest gas velocity and the lowest pressure is present under concentration of the particles and that the gases extracted from the vortex core are cleaned in the particle separator ( 11 ).

2. centrifugal separator according to claim 1, characterized in that the centrally located Suction tube is displaceable in the axial direction.

3. centrifugal separator according to claim 1, characterized in that gas quantity control devices to influence the axial gas velocity of the Vortex core and the gas velocity in the central exhaust tube are provided.