DE4416757C2 - Umlenk-Gegenstrom-Sichter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Umlenk-Gegenstrom-Sichter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Sogenannte Windsichter werden für das trockene Klassieren von feinkörnigen Feststoffen eingesetzt. Das Trennmerkmal ist die Endfallgeschwindigkeit der Körner in der Luft. Insbesondere können derartige Sichter auch zum Reinigen eines im wesentlichen in Granulatform vorliegenden und Partikeln unterschiedlicher Größe enthaltenden Schüttgutgemenges verwendet werden. Aufgrund unterschiedlicher Herstellungsprozesse können Schüttgüter sehr unterschiedlicher Verteilungsspektren aufweisen. Dabei liegen Kunststoffe in Form von Granulaten vor, die mit Abrieb bzw. mit Staubpartikeln versetzt sind. Liegt die Größe der Granulatteilchen in der Größenordnung von ca. 2 bis 5 mm für den Durchmesser bzw. der Granulatlänge, so weisen die Staubpartikel demgegenüber nur eine Größe von z. B. 50 µm auf. Bei Kunststoffgranulaten liegen gelegentlich auch größere Partikel vor, die auch Engelshaar oder Vogelnester genannt werden, die scheiben-, knäuel- oder kugelförmig sein können und einen Durchmesser von ca. 2 cm bis zu 10 cm aufweisen. Solche Stoffe treten insbesondere bei pneumatischer Förderung auf. Das durch die Rohrleitung geforderte Granulat reibt sich am Rohr entlang auf, erwärmt sich und bildet anhaftende Fäden oder Folien, die immer wieder abreißen bzw. sich ablösen.

Ein bekannter Windsichter zur Behandlung derartiger Stoffe ist in der DE 42 35 260 A1 unter Angabe von weiterem Stand der Technik beschrieben.

Zur Behandlung derartiger Schüttgüter ist aus der DE-OS 19 05 106 ein sogenannter Umlenk-Gegenstrom-Sichter bekannt geworden, bei welchem das zu behandelnde Schüttgut über einen Fördergasstrom einem Umlenksichter zugeführt wird. Hier wird insbesondere das im Fördergasstrom im Umlenksichter nach unten geförderte Schüttgut von einem entgegengesetzt gerichteten Trenngasstrom erfaßt, der den Fördergasstrom nach oben hin umlenkt und dabei die leichteren, kleineren und insbesondere staubförmigen Teilchen im umgelenkten Fördergasstrom mitnimmt, während schwerere Teilchen aufgrund der Partikelgeschwindigkeit und Massenträgheit den Trenngasstrom durchdringen und im unteren Bereich des Sichters aufgefangen werden.

Aus der Literaturstelle: Sonderdruck aus vt "Verfahrenstechnik" 16 (1982) Nr. 7/8, Seite 640 bis 648 ist ein Umlenk-Gegenstrom-Sichter nach der Gattung des Anspruchs 1 bekanntgeworden, welcher ebenfalls zur Behandlung eines Schüttgutstromes dient. Dabei wird der Umlenk-Gegenstrom Sichter als sehr effiziente Einrichtung zur Abtrennung von Splittern, Staub, Fäden oder dergleichen aus Kunststoffgranulat beschrieben. Auf die in dieser Literaturstelle beschriebene Wirkungsweise dieses Umlenk- Gegenstrom-Sichters wird hiermit ausdrücklich verwiesen.

Bereits in dieser Literaturstelle ist bei der Beschreibung eines weiteren Steigrohr-Schwerkraft-Sichters angegeben, daß das Geschwindigkeitsprofil im Rohrinneren über den Rohrquerschnitt variiert, wobei die Luftgeschwindigkeit insbesondere zur Wand hin gegen Null abfällt. Feine Partikel, die in die Nähe der Wandung geraten, fallen dadurch ins Grobgut, wenn sie nicht von der Luftturbulenz erfaßt und ins Rohrinnere zurück transportiert werden. Dies ist bei dem in dieser Literaturstelle nachfolgend beschriebenen Umlenk-Gegenstrom-Sichter explizit nicht genannt, da in diesem Fall innerhalb des vorgesehenen Mündungskanales der Schüttgut- Förderleitung hohe Teilchenbeschleunigung auftreten, wodurch Teilchen oberhalb einer bestimmten Größe die vor der Austrittsmündung liegende Sichtstrecke durchdringen und im unteren Auffangbehälter abgeschieden und ausgetragen werden. Alle kleineren Partikel, sowie Fäden und Streifen werden in der Sichtstrecke problemlos abgebremst und von der umgelenkten Luftströmung ausgetragen. Der bekannte Umlenksichter löst demnach das Problem der Sichtung der abzuscheidenden Teile in befriedigendem Maße.

Aus der DE 24 05 298 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Standzeiterhöhung von Verschleißteilen in Sichtern, Zyklonen und Rohrleitungen bekannt geworden. Um den Wandungsverschleiß durch hohe abrassive Wirkung bei solchen Bauteilen zu vermindern, schlägt diese Druckschrift vor, die verschleißempfindliche Oberfläche mit einer Grenzschicht zu versehen, die insbesondere durch einer Erhöhung der Makro- Oberflächenrauhigkeit erzielt wird. Hierdurch soll sich durch eine Vergrößerung der Grenzschicht ein Luftpolster ausbilden, in welchem die Geschwindigkeit der Partikel herabgesetzt und so die abrassive Wirkung vermindert wird. Die Lehre dieses Standes der Technik führt demzufolge aus, daß mit einer herabgesetzten Geschwindigkeit der Partikel eine Art Schutzpolster gebildet wird. Inwieweit eine solche Anordnung tatsächlich funktionsfähig ist, wird nicht näher dargelegt.

Vorteile der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den aus der Literaturstelle "Verfahrenstechnik" . . . bekannten Stand der Technik dahingehend zu verbessern, daß eine noch effizientere Trennung zwischen größeren Teilchen und insbesondere einem Kunststoffgranulat und den hiermit verbundenen Verunreinigungen wie Splitter, Staub, Fäden oder dergleichen möglich ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Umlenk-Gegenstrom- Sichter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des Gegenstromsichters nach dem Hauptanspruch angegeben.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, daß eine Sichtung, d. h. eine Trennung verschiedener Bestandteile nur dann in ausreichendem Maße möglich ist, wenn alle Bereiche eines Schüttgutstromes erfaßbar sind. Aus der eingangs genannten Literaturstelle "Verfahrenstechnik" ist es zwar bekannt, daß die Luftgeschwindigkeit eines Förderstromes in einem Förderrohr zur Wand hin gegen Null abfällt. Dieser technische Effekt wird jedoch in einem Umlenk-Gegenstrom- Sichter insofern außer Acht gelassen, als daß die in den Sichterraum von oben her eindringende Schüttgut-Förderleitung konzentrisch, d. h. mittig eingeführt wird, so daß der herabfallende Schüttgutstrom ohnehin nicht in den Wandungsbereich des Sichters gelangt, da er zuvor von dem aufsteigenden Trenngasstrom erfaßt und behandelt wird. Eine solche Betrachtungsweise läßt jedoch außer Acht, daß der Schüttgutstrom auch im Inneren der Schüttgut-Förderleitung einem Geschwindigkeitsprofil unterworfen ist, der die gewünschte Beschleunigung der Teilchen zumindest im jeweiligen Wandungsbereich verhindert. Durch das eingesetzte zentrale Rohr zur Bildung eines ringförmigen Beschleunigungskanals in der Schüttgut-Förderleitung ergibt sich eine radial innenliegende sowie eine radial außenliegende Zylindermantelfläche, zwischen welcher sich das beschriebene Geschwindigkeitsprofil einstellt. Gleichermaßen bildet das sich durch den Sichter nach unten hin fortsetzende zentrale Rohr einen gewünschten Ringquerschnitt zur gezielten Zuführung des nach oben gerichteten Trenngasstromes zum Mündungsbereich der Schüttgut-Förderleitung. Auch dieser Ringkanal für den Trenngasstrom bildet eine radial innenliegende sowie radial außenliegende Zylindermantelfläche mit einem entsprechend umlaufenden Geschwindigkeitsprofil.

Erfindungsgemäß wird nun insbesondere an der radial innenliegenden Zylindermantelfläche sowohl im ringkanalförmigen Beschleunigungsbereich der Schüttgut- Förderleitung als auch vorzugsweise im ringförmigen Strömungskanal des Trenngasstromes eine Oberflächenstruktur der Zylindermantelflächen gewählt, die es vermeiden soll, daß die Luftgeschwindigkeit zur Wand hin im bisherigen Maß gegen Null abfällt. Anders ausgedrückt soll das Geschwindigkeitsprofil der Luftgeschwindigkeit innerhalb der angegebenen Ringkanäle so ausgebildet werden, daß sich im Wandungsbereich der jeweiligen Ringkanäle keine Totzonen bilden, in denen das Granulat hindurchfallen kann. Dies wird beispielsweise bei dem beschriebenen Stand der Technik in der Literaturstelle "Verfahrenstechnik" durch einen Zick-Zack-förmigen Sichter erzielt, d. h. die im Wandungsbereich von der Luftströmung des Trenngasstromes nicht erfaßten Teilchen werden stets in den Gasstrom zurückgelenkt.

Die vorliegende Erfindung verfolgt hierfür einen anderen Weg zur Erzielung dieses Zieles, indem die Oberflächenstruktur derart ausgebildet wird, daß sich erhöhte Turbulenzen im Wandungsbereich bilden, die zu einem möglichst rechteckförmigen Geschwindigkeitsprofil der Luftströmungen führen. Die in der Literaturstelle "Verfahrenstechnik" angegebene Zick-Zack-Form des Windsichters selbst wird beispielsweise als Oberflächenstruktur auf die Zylindermantelflächen an geeigneter Stelle aufgebracht, um insbesondere im Wandungsbereich zu erhöhten Luftturbulenzen zu führen.

Auf diese Weise werden in der Schüttgut-Förderleitung alle größeren Teilchen auch im Wandungsbereich beschleunigt, so daß sie in der Lage sind, den Trenngasstrom in der Sichtzone zu durchdringen. Würden solche Teilchen nicht in erforderlichem Maße beschleunigt, so würden diese vom Trenngasstrom aufgrund ihrer zu geringen Geschwindigkeit erfaßt und nach oben hin aus dem Sichter ausgetragen. Dies würde zu unnötigen Verlusten des im unteren Bereich des Sichters aufzufangenden Granulats führen.

Weiterhin bewirkt das erreichte Geschwindigkeitsprofil im unterhalb der Austrittsöffnung der Schüttgut-Förderleitung sich befindenden Sichtstrecke eine Erfassung auch der sich im Wandungsbereich befindenden leichteren Teile, die nach oben aus dem Sichter auszutragen sind, da sich in den Wandungsbereichen keine Totzonen mehr einstellen. Der Wirkungsgrad des Umlenk-Gegenstrom-Sichters wird auf diese Art und Weise erheblich verbessert.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Es zeigt

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines Umlenk-Gegenstrom- Sichters im Längsquerschnitt und

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Sicht-Zone des Sichters, wobei die linke Figurenhälfte den Stand der Technik und die rechte Figurenhälfte eine erfindungsgemäße Ausbildung darstellt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Umlenk-Gegenstrom- Sichter 1 dargestellt, der aus einem vertikal ausgerichteten, zylinderförmigen Sichterzylinder 2 mit Symmetrielängsachse 3 besteht. Der gesamte Umlenk-Gegenstrom-Sichter 1 weist eine Höhe h₁, der Sichterzylinder 2 eine Höhe h₂ auf. In der oberen Öffnung 4 des Sichterzylinders 2 ist konzentrisch ein Schüttgut-Förderrohr 5 mit einer Höhe h₃ eingelassen, welches sich über eine Höhe h₄ innerhalb des Sichterszylinder 2 befindet. Das vertikale Schüttgut-Förderrohr 5 weist einen oberen Umlenkflansch 6 auf, von welchem seitlich ein Anschlußstutzen 7 zu einer pneumatischen Schüttgut- Zuführleitung 8 führt. Das Schüttgut-Förderrohr 5 und/oder die Schüttgut-Zuführleitung 8 kann auch als "Schüttgut- Förderleitung" bezeichnet werden.

Innerhalb des Sichterzylinders befindet sich ein zentrales Rohr 9 mit einer Höhe h₅. Das zentrale Rohr 9 ist im unteren Bereich des Sichterzylinders 2 mittels kreuzförmiger Befestigungsstege 10 befestigt. Im oberen Bereich ragt eine kegelförmige Spitze 11 bis an den unteren Rand des oberen Umlenkflansches 6.

Im unteren Bereich des Umlenk-Gegenstrom-Sichters 1 befindet sich ein kegelförmiger Auslauftrichter 12 mit einer Höhe h₆, der nach oben hin durch ein Zylinderrohr 13 mit der Höhe h₇ verlängert ist. Am Zylinderrohr 13 ist seitlich ein Gaseinlaßstutzen 14 angeordnet. Der Sichterzylinder 2 ragt etwa über die Höhe h₇ in das Zylinderrohr 13 hinein.

Das Zylinderrohr 13′ weist einen Durchmesser d₁ auf, der größer ist als der Durchmesser d₂ des unteren Teils 15 mit einer Höhe h₈ des Sichterzylinders 2. Hierdurch ergibt sich innerhalb des Zylinderrohrs 13 ein Ringkanal 16, der in seinem unteren Bereich Luftführungsbleche 17 aufweist, zur Umlenkung der vom Gaseinlaßstutzen 14 angesaugten Luft, die in den Sichterzylinder 2 von unten her entsprechend den Pfeilen 18 einströmen. Diese Luft wird nach oben im Gegenstrom-Sichter geführt und gelangt zunächst in einen Ringkanal 19 des unteren zylindrischen Teils 15 des Sichterszylinders 2 mit der Höhe h₈. Dieser Ringkanal 19 wird durch das zentrale Rohr 9 gebildet, welches mit einer Höhe h₉ in den zylindrischen Teil 15 hineinragt. Der Ringkanalquerschnitt ergibt sich aus der Durchmesserdifferenz d₂ des Zylinderabschnitts 15 minus dem Durchmesser d₃ des zentralen Rohres 9.

Oberhalb der Höhe h₈ bzw. h₉ verjüngt sich der untere zylindrische Abschnitt 15 über einen ersten Kegelstumpf 20 mit der Höhe h₁₀ und einem zweiten Kegelstumpf 21 mit der Höhe h₁₁ auf einen zweiten Zylinderabschnitt 23 mit der Höhe h₁₂.

Der im unteren Teil des Sichterzylinders 2 angesaugte Luftstrom 18 wird demzufolge zunächst im Ringkanal 19 auf einen kleineren Querschnitt komprimiert (Pfeile 22), bevor er über die beiden Kegelstumpfabschnitte 20, 21 im Querschnitt noch weiter reduziert und damit stark beschleunigt wird. Hierdurch stellt sich im oberhalb des Kegelstumpfes 21 gebildeten Ringkanal 24 eine stark beschleunigte Luftströmung ein, die als Trenngasstrom 25 dient. Die beiden Kegelstumpfabschnitte 20, 21 dienen demnach mit ihrem sich verengenden Querschnitt zur Beschleunigung des Trenngasstromes 25. Der Ringkanal 24 mit der Höhe h₁₂ bildet demzufolge einen zylindrischen Abschnitt 23 mit einem Durchmesser d₄, der als Sichtstrecke oder Trennstrecke für das aus der Schüttgut-Förderleitung 5 kommende Schüttgut dient.

Der zylindrische Abschnitt 23 zur Bildung des Ringkanals 24 endet knapp oberhalb der Unterkante 26 des Schüttgut- Förderrohrs 5, d. h. knapp oberhalb der Mündung 26 des Schüttgutstromes im Sichterzylinder 2. Dieser Höhenunterschied ist mit h₁₃ bezeichnet.

Dem zylindrischen Abschnitt 23 schließt sich ein sich erweiternder dritter Kegelstumpf 27 mit der Höhe h₁₄ an, der als beschleunigender Diffusor wirkt und dem seinerseits ein zylindrischer Abschnitt 28 mit der Höhe h₁₅ und einem Durchmesser d₅ folgt. Der zylindrische Abschnitt 28 weist einen oberen Abschlußbereich 29 auf, durch den die Öffnung 4 zur Durchführung des Schüttgut-Förderrohres 5 geführt ist. Zwischen dem Förderrohr 5 und dem zylindrischen Abschnitt 28 bildet sich ein weiterer Ringkanal 30, der seitlich in einem Fördergut-Auslaßstutzen 31 mündet.

Zwischen dem zentralen Rohr 9 und dem Schütt-Förderrohr 5 bildet sich ein schmaler Ringkanal 32, welcher eine Höhe h₁₆ aufweist, d. h. von der unteren Mündung 26 bis zum Kegelansatz 33 der kegelförmigen Spitze 11 reicht.

Mit Pfeil 34 ist die Zuströmrichtung des dem Umlenk- Gegenstrom-Sichters 1 zugeführten Schüttgutstromes in der Schüttgut-Förderleitung angegeben. Der Pfeil 35 zeigt die Zuführung der angesaugten oder eingeblasenen Luftmenge, die als Trenngasstrom 25 zur Sichtung benötigt wird. Der Pfeil 36 stellt die Ausströmrichtung des gesichteten Feingutes aus dem Fördergut-Auslaßstutzen 31 dar. Das vom Feingut gereinigte Grobgut fällt durch die Sichtstrecke im Gegenstrom-Sichter nach unten und ist mit Pfeil 37 in Fig. 1 schematisch dargestellt.

Der untere Auslauf 38 des kegelförmigen Auslauftrichters 12 ist durch eine Auslaufblende 39 verschlossen. Es kann auch eine nicht näher dargestellte Zellenradschleuse vorgesehen sein. Maßgeblich ist die Luftführung der zugeführten oder angesaugten Luft durch den Gegenstrom-Sichter in vertikaler Richtung.

Auch der Gaseinlaßstutzen 14 kann ein Drosselorgan 40 aufweisen, um den im Gegenstrom-Sichter transportierten Trenngasstrom 25 regulieren zu können.

In der Fig. 2 ist der Mündungsbereich des Schüttgut- Förderrohres 5 im Sichterzylinder 2 in schematischer Darstellung gezeigt und nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt die linke Figurenhälfte eine Anordnung nach dem Stand der Technik, während die rechte Figurenhälfte die erfindungsgemäße Neuerung betrifft. Für gleiche Teile wurden gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 angegeben, verwendet. Zur vereinfachten Darstellung wurde auf die Einbeziehung des Kegelstumpfs 27 verzichtet. Zunächst wird die linke Figurenhälfte in Fig. 2 als Stand der Technik erläutert:

Das in das Schüttgut-Förderrohr 5 einströmende Schüttgut wird durch die kegelförmige Spitze 11 des zentralen Rohres 9 geteilt und gelangt in den Ringkanal 32. Der Ringkanal 32 wird gebildet durch die gegenüber dem Ringkanal 32 radial außenliegende Zylindermantelfläche 41 des Schüttgut- Förderrohrs 5 mit dem Durchmesser d₆ und der gegenüber dem Ringkanal 32 radial innenliegenden Zylindermantelfläche 42 des zentralen Rohres 9 mit dem Durchmesser d₃. Dieser Ringkanal 32 bildet für den zugeführten Schüttgutstrom eine Beschleunigungsstrecke, d. h. die Luftmenge im Ringspalt wird einschließlich der mitgeführten Feststoffteilchen auf eine Geschwindigkeit c beschleunigt, wie dies in der Literaturstelle "Verfahrenstechnik" zum Umlenk-Gegenstrom- Sichter näher beschrieben ist. Dabei stellt sich das in Fig. 2, linke Figurenhälfte dargestellte Geschwindigkeitsprofil 43 ein, d. h. an den Mantelflächen 41, 42 geht das parabelförmig dargestellte Geschwindigkeitsprofil gegen Null. Hierdurch werden in den Wandbereichen liegende schwerere Feststoffteilchen 48 nicht bis zur maximalen Geschwindigkeit c_max. beschleunigt, sondern beispielsweise nur auf eine Geschwindigkeit c₁ am Wandungsabschnitt 41 und c₂ am Wandungsabschnitt 42, wobei diese Geschwindigkeiten c₁, c₂ nicht ausreichen, den von unten herkommenden Trenngasstrom 25 zu durchdringen. Folglich werden die im Randbereich der Wandungen 41, 42 herabfallenden Grob-Teilchen 48 nicht entgegen ihrer Bestimmung nach unten in den Gegenstrom- Sichter gelangen, sondern sie werden als Verluste nach oben in den Außenringkanal 30 zur Abführung des Feingutes 49 gelangen (Pfeil 44). Diese Verluste des mit dem Feingut 49 ausgetragenen Grobgutes 48 ist mit Pfeil 45 schematisch dargestellt.

Weiterhin bildet auch der von unten her kommende Trenngasstrom 25 ein Geschwindigkeitsprofil 46, welches sich im Ringkanal 24 unterhalb der Mündung 26 einstellt. Auch hier geht die Strömungsgeschwindigkeit V_G des Trenngasstromes in den Wandungsbereichen gegen Null, da das Strömungsprofil 46 stark in Richtung Wandungsabschnitte abfällt. Dies hat zur Folge, daß insbesondere an der radial innenliegenden Zylindermantelfläche 42 im Ringkanal 24 eine nur geringe Aufwärtsströmung des Trenngasstromes 25 vorhanden ist, was mit dem Geschwindigkeitspfeil 47 angedeutet ist. Dies hat zur Folge, daß in diesem nahen Wandungsbereich der radial innenliegenden Zylindermantelfläche 42 herabfallendes Feingut 49 nahezu ungehindert den dort unzureichend vorhandenen Trenngasstrom 25 durchdringen kann und unerwünscht in den unteren Bereich des Gegenstrom-Sichters gelangt.

Um diesen Nachteil zu begegnen, ist gemäß der rechten Darstellung in Fig. 2 zunächst im Ringkanal 32 sowohl die radial außenliegende Mantelfläche 41 als auch die radial innenliegende Mantelfläche 42 mit einer Oberflächenstruktur 50 versehen, die zu starken Turbulenzen der Luftströmung in diesen Wandungsbereichen führt. Demzufolge ist das Geschwindigkeitsprofil 43′ nicht stark abfallend zu den Wandungsbereichen ausgebildet, sondern gestaltet sich eher nach Art eines Rechtecks mit nahezu gleich großen Geschwindigkeitsvektoren c auch in den jeweiligen Randbereichen. Dies hat zur Folge, daß die gesamte Fördergasmenge einschließlich mitgeführten Feststoffteilchen in der Beschleunigungsstrecke im Ringkanal 32 auf die erforderliche hohe Geschwindigkeit gebracht wird, damit das Grobgut 48 auch im Wandungsbereich die erforderliche Geschwindigkeit c_max. aufweist, um den von unten nach oben gerichteten Trenngasstrom 25 zu durchdringen. Es gibt damit weniger Verluste an Grobgut.

Auch der unterhalb der Mündung 26 des Förderrohrs 5 liegende Wandungsabschnitt 42 des zentralen Rohres 9 weist eine entsprechende Oberflächenstruktur 50′ auf, die der darüberliegenden Oberflächenstruktur 50 entspricht. Auch hierdurch stellt sich ein Geschwindigkeitsprofil 46′ im Ringkanal 24 ein, welches insbesondere im Bereich des radial innenliegenden Wandungsabschnittes 42 einen wesentlich steileren Verlauf aufweist, was durch entsprechende Turbulenzen erzeugt wird. Hierdurch ist in diesem Wandungsbereich eine höhere Trenngasstrom-Geschwindigkeit V_G-W vorhanden, die ein Herabfallen von Feingut 49 verhindert. Somit wird gemäß der Darstellung nach Fig. 2, rechte Figurenhälfte sowohl ein Austrag von Grobgut 48 mit dem Feingut 49 in den Ringkanal 30 als auch ein Austrag von Feingut 49 in den unteren Bereich des Sichters vermieden. Hierdurch erhöht sich die Effektivität und der Wirkungsgrad eines solchen Sichters erheblich.

Die Oberflächenstruktur 50, 50′ kann als Zick-Zack-förmige Oberflächenstruktur ausgebildet sein. Dabei wird der Abstand a zwischen zwei benachbarten Spitzen 52, 52′ so gewählt, daß dieser im allgemeinen kleiner ist als der Durchmesser D bzw. der Teilchenlänge der das Grobgut bildenden Feststoffteilchen 48.

Die Oberflächenstruktur 50 kann auch durch andere geeignete Maßnahmen aufgerauht oder gebildet werden, damit entsprechende Verwirbelungen zur Erzeugung von Turbulenzen entstehen. Dies kann beispielsweise eine durch Hammerschlag gebildete Oberfläche mit kugelsegmentförmigen Einbuchtungen oder eine Wellenstruktur mit spitzen Wellenkamm oder dergleichen sein. Es können auch sonstige Verwirbelungskanten vorgesehen sein.

Die Oberflächenstrukturierung 50 innerhalb des Ringkanals 32 erstreckt sich vorzugsweise über einen Höhenabschnitt h₁₇, der die gesamte Beschleunigungsstrecke, d. h. den gesamten Ringkanal 32 erfaßt. Hierdurch werden alle Teilchen auch im Randbereich der erforderlichen Beschleunigung zur Erzielung einer gewünschten Endgeschwindigkeit unterzogen.

Im Ringkanal 24 für den aufwärts gerichteten Trenngasstrom 25 ist im wesentlichen eine Turbulenz erzeugende Oberflächenstruktur 50′ an dem radial innenliegenden Wandungsabschnitt 42, d. h. an der Außenzylinderfläche des zentralen Rohres 9 erforderlich, da dieser Bereich durch den Fördergutstrom aus dem darüberliegenden Ringkanal 32 beeinflußt wird. Die Höhe h₁₈ der aufgerauhten Oberflächenstruktur 50′ zur Erzeugung von Turbulenzen wird deshalb in einer ähnlichen Größenordnung wie der Höhenabschnitt h₁₇ gewählt.

Wie aus der Darstellung nach Fig. 1 weiterhin hervorgeht, ist der Gaseinlaßstutzen 14 möglichst im unteren Bereich des Umlauf-Gegenstrom-Sichters 1 angeordnet, um eine möglichst große Strecke für den aufsteigenden Trenngasstrom 18, 22, 25 zu erhalten. Weiterhin kann diese Strecke zur Erzeugung einer Beschleunigung dieses Trenngasstromes aufgrund einer Diffuserwirkung herangezogen werden. Schließlich kann eine lange Strecke des Trenngasstromes die Wirkung einer Nachsichtung von Feingut haben, d. h. Feingut, welches die Trennstrecke im Ringkanal 24 dennoch durchdrungen hat, kann in einem unteren Streckenabschnitt doch noch aufgrund der aufsteigenden Gegenströmung erfaßt werden.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt auch vielmehr alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der Schutzrechtsansprüche.

Bezugszeichenliste

1 Umlenk-Gegenstrom-Sichter
2 Sichterzylinder
3 Symmetrielängsachse
4 Öffnung
5 Schüttgut-Förderrohr
6 Umlenkflansch
7 Anschlußstutzen
8 Schüttgut-Zuführleitung
9 zentrales Rohr
10 kreuzförmige Befestigungsstege
11 kegelförmige Spitze
12 Auslaufsstutzen/-trichter
13 Zylinderrohr
14 Glaseinsatzstutzen
15 Unterer Teil von 2
16 Ringkanal
17 Luftführungsbleche
18 Luft/Pfeil
19 Ringkanal
20 1. Kegelstumpf
21 2. Kegelstumpf
22 Pfeil/Luft
23 zylindrischer Abschnitt
24 Ringkanal
25 Trennungsstrom
26 Unterkante/Minderung
27 3. Kegelstumpf
28 zylindrischer Abschnitt
29 Abschlußbereich
30 Ringkanal
31 Fördergut-Auslaßstutzen
32 Ringkanal
33 Kegelansatz
34 Pfeil
35 Pfeil
36 Pfeil
37 Pfeil
38 Auslauf
39 Auslaufblende
40 Drosselorgan
41 radial außenliegende Mantelfläche
42 radial innenliegende Mantelfläche
43 Geschwindigkeitsprofil
44 Pfeil
45 Schüttgut-Förderleitung
46 Schüttgut-Förderleitung
47 Schüttgut-Förderleitung
48 Grobgut
49 Feingut
50 Oberflächenstruktur
51 Pfeil
52 Spitze

Claims (11)

1. Umlenk-Gegenstrom-Sichter mit einem zylindrischen, vertikal ausgerichteten Sichterzylinder (2) in dessen oberen Bereich konzentrisch ein Schüttgut-Förderrohr (5) eintaucht, welches wenigstens in seinem unteren Mündungsbereich (26) eine innere, ringkanalförmige Beschleunigungsstrecke (32) für den mittels eines Fördergases transportierten Schüttgutstrom aufweist, wobei dem Fördergasstrom ein von unten nach oben gerichteter Trenngasstrom ringkanalförmig entgegengerichtet ist, der zur Auftrennung des Schüttgutstromes in leichtere und schwerere Bestandteile dient und wobei die leichteren Bestandteile (Feingut 49) durch einen das Schüttgut-Förderrohr (5) umgebenden Ringkanal (30) nach oben aus dem Sichterzylinder (2) transportierbar sind, während schwerere Schüttgutteile (Grobgut 48) den Trenngasstrom (25) durchdringen und nach unten in den Sichterzylinder (2) gelangen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die radial­ innenliegende Zylindermantelfläche (42) der ringkanalförmigen Beschleunigungsstrecke (32) wenigstens im unteren Mündungsbereich (26) des Schüttgut-Förderrohrs (5) und/oder wenigstens die radial innenliegende Zylindermantelfläche (42) des den Trenngasstrom (25) führenden Ringkanals (24) jeweils eine als Oberflächenaufrauhung ausgebildete Oberflächenstruktur (50, 50′) aufweist, die zu einer erhöhten Turbulenz im Wandungsbereich und damit zu einem weitestgehend gleichmäßigen Geschwindigkeitsprofil der jeweiligen Luftströmung führt, wodurch sowohl kleinere als auch größere Teilchen über nahezu den gesamten Querschnitt etwa gleiche Strömungsbedingungen erhalten.

2. Umlenk-Gegenstrom-Sichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial innenliegende (42) und die radial außenliegende (41) Zylindermantelflächen des ringförmigen Beschleunigungskanals (32) im Schüttgut- Förderrohr (5) eine als Oberflächenaufrauhung ausgebildete Oberflächenstruktur (50) aufweisen, die zu einer erhöhten Turbulenz des Schüttgut-Fördergases im Wandbereich und damit zu einem weitestgehend gleichmäßigen Geschwindigkeitsprofil der jeweiligen Luftströmung führt.

3. Umlenk-Gegenstrom-Sichter nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Beschleunigungsstrecke (32) im Schüttgut-Förderrohr (5) und die ringkanalförmige Strömungsstrecke (24) für den Trenngasstrom (25) durch ein im Sichterzylinder (2) konzentrisch angeordnetes zentrales Rohr (9) insbesondere mit kegelförmiger Spitze (11) gebildet ist.

4. Umlenk-Gegenstrom-Sichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Rohr (9) wenigstens im Bereich der Mündung (26) des Schüttgut-Förderrohrs (5) in den Sichterzylinder (2) einen sich nach oben und nach unten erstreckenden Wandungsabschnitt (42) mit der Höhe h₁₇, h₁₈ aufweist, der eine Oberflächenstruktur (50, 50′) zur Erzeugung erhöhter Luftströmungsturbulenzen im Wandungsbereich und damit erhöhter Teilchengeschwindigkeiten umfaßt, wobei sich ein weitestgehend gleichmäßiges Geschwindigkeitsprofil der Luftströmung einstellt.

5. Umlenk-Gegenstrom-Sichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, die Oberflächenstruktur (50, 50′) zur Erzeugung erhöhter Luftströmungs-Turbulenzen im Wandungsbereich und damit eines weitestgehend gleichmäßigen Geschwindigkeitsprofils als Zick-Zack-förmige Oberflächenaufrauhung ausgebildet ist, wobei der Abstand a zwischen zwei benachbarten Spitzen (52, 52′) kleiner als der größte Durchmesser D bzw. Teilchenlänge des Grobgutanteils (48) ist.

6 Umlenk-Gegenstrom-Sichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenstruktur im Querschnitt als Wellenstruktur mit spitzen Wellenkamm ausgebildet ist.

7. Umlenk-Gegenstrom-Sichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenstruktur Verwirbelungskanten aufweist.

8. Umlenk-Gegenstrom-Sichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer Nachsichtstrecke die radiale Einlaßöffnung (14) für den Trenngasstrom (25) im unteren Bereich des Gegenstrom-Sichters angeordnet ist.

9. Umlenk-Gegenstrom-Sichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sichterzylinder (2) in seinem unteren Bereich einen Auslauftrichter (12) mit nach oben fortgesetzten Zylinderabschnitt (13) aufweist, der seitlich einen radial einlaufenden Gaseinlaßstutzen (14) für den Trenngasstrom aufweist und daß der Trenngasstrom über Luftleitbleche (17) in den Sichterzylinder (2) umlenkbar ist.

10. Umlenk-Gegenstrom-Sichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Auslauftrichter (12) eine verschließbare Auslauföffnung (38) aufweist.

11. Umlenk-Gegenstrom-Sichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gaseinlaßstutzen (14) ein Drosselorgan (40) zugeordnet ist.