DE4418195B4

DE4418195B4 - Sichter mit tangentialem Grobgutaustrag

Info

Publication number: DE4418195B4
Application number: DE19944418195
Authority: DE
Inventors: Roland Nied
Original assignee: Nied Roland Dr Ing
Current assignee: Nied Roland Dr Ing
Priority date: 1994-05-25
Filing date: 1994-05-25
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2014-05-26
Also published as: DE4418195A1

Abstract

Windsichter mit
a) einem feststehenden Spiralgehäuse (1), einem in dem Spiralgehäuse ortsfest angeordneten Leitschaufelkranz (11) mit einstellbaren Schaufeln und einem achsgleich innerhalb des Leitschaufelkranzes angeordneten beschaufelten Sichtrad (14) sowie mit
b) einer Einbringung von Sichtgut (3) in den Ringraum zwischen Sichtrad (14) und Leitschaufelkranz (11) und einer Einbringung von Sichtgas (5) in den Ring- raum zwischen Leitschaufelkranz und Spiralgehäuse- wand, um diese Sichtluft durch die Schaufelkanäle zwischen den Schaufeln des Leitschaufelkranzes dem Sichtgut zuzumischen sowie schließlich mit
c) einer Grobgutaustrageinrichtung (Austrageinrichtung für Grob- bzw. Streugut) im Endbereich der Spiralströmung im Ringraum zwischen Leitschaufelkranz (11) und Sichtrad (14), wobei
d) eine Spiralströmung im Ringraum (9a) zwischen Leitschaufelkranz (11) und Sichtrad (14) grobes Trennkorn liefert, das mittels der Grobgutaustrageinrichtung (8) aus dem Gehäuse abgeführt wird und dessen Korngröße durch Einstellung der Leitschaufeln (12) des Leitschaufelkranzes (11) bestimmt ist, so dass
e) die Sichtung des vom Grobgut befreiten...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Windsichter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solcher Windsichter ist Gegenstand der WO 93/09883 A1. Bei ihm spielt im Hinblick auf die vorliegende Erfindung eine wesentliche Rolle die Ausbildung der Austrageinrichtung für gröberes Gut bzw. Streugut am Ende der Spiralströmung im Ringraum zwischen Leitschaufelkranz und Sichtrad als geneigte Leitplatte. Es handelt sich um eine Ausbildung der Austrageinrichtung für Streugut als einfaches, wenig störanfälliges gleichwohl wirkungsvolles Mittel. Die DE 41 37 633 A1 offenbart ebenfalls einen Windsichter mit den gattungsgemäßen Merkmalen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Leitplatte einem erheblichen Verschleiß ausgesetzt sein kann, wenn Streugut erheblicher Härte über lange Zeit von der Leitplatte erfasst und zum Austrag aus dem Sichtergehäuse gebracht wird.
Aus der DE 24 26 295 B2 und auch der DE 834 319 C ist jeweils ein Windsichter bekannt, bei dem eine Grobgutaustrageinrichtung oder ein dazu gehörendes Rohr an das Ende eines Ringraumes zwischen Sichtrad und Leitschaufelkranz anschließt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Windsichter nach WO 93/09883 A1 so zu verbessern, dass die Austrageinrichtung für grobes Streugut auch bei extremen Betriebsbedingungen in nur sehr geringem Maße dem Verschleiß ausgesetzt ist.
Der Lösung der Aufgabe dient die Ausbildung des gattungsgemäßen Windsichters gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Windsichter trifft das Streugut nicht auf eine Leitkante auf, sondern es wird zwanglos in ein Rohr eingeführt und mittels dieses Rohres aus dem Sichtergehäuse entfernt. Es gibt also praktisch kein verschleißgefährdetes Bauteil.
Mit den Merkmalen der Unteransprüche wird die Erfindung in vorteilhafter Weise weiter ausgestaltet.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung (1 und 2) erläutert. In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäß ausgebildeter und arbeitender Windsichter in einem Mittellängsschnitt dargestellt, wobei es sich um ein Ausführungsbeispiel handelt, das die Erfindung erläutert, nicht aber beschränken soll; hierzu gehört insbesondere, dass der Windsichter, wie dargestellt, mit horizontaler, aber auch mit vertikaler Drehachse des Sichtrades angeordnet sein kann.
In einem Gestell oder Außengehäuse A ist das Spiralgehäuse 1 des erfindungsgemäßen Windsichters angeordnet. In dieses Spiralgehäuse 1 gelangt das Sichtgut (das ist im allgemeinen und insbesondere, wenn der Sichter mit vertikaler Drehachse 6 des Sichtrades 14 angeordnet ist, das in einem Rohgas dispergierte Sichtgut) über einen Sichtguteinlass 2. Ein Strom von Sichtgut 3 ist durch einen Pfeil gekennzeichnet. Das Spiralgehäuse 1 weist ferner einen Sichtgaseinlass 4 auf, wobei das Sichtgas 5 durch einen Pfeil gekennzeichnet ist. Konzentrisch zur Drehachse 6 sind ein Feingutauslass oder -austritt 7, ein Sichtraum 9, ein Sichtrad 14 und ein Leitschaufelkranz 11 angeordnet. Das Spiralgehäuse 1 weist eine vordere Deck- oder Stirnplatte auf, durch die der Feingutauslass oder -austritt 7 eine Verbindung zwischen dem vom Sichtrad 14 umschlossenen Bereich des Sichtraumes 9 und einem außerhalb des Spiralgehäuses 1 angeordneten Filter o. dgl. herstellt, in dem Feingut und Gas, in dem Feingut dispergiert ist, voneinander getrennt werden. In die hintere Deck- oder Stirnplatte des Spiralge- häuses 1 münden Sichtguteinlass 2 und Sichtgaseinlass 4 derart, dass der Sichtguteinlass 2 in den Ringraum 9a zwischen Leitschaufelkranz 11 und Sichtrad 14 und dass der Sichtgaseinlass 4 in den spiralförmigen Raum zwischen Leitschaufel- kranz 11 und Spiralgehäuse 1 münden. Das Sichtgas ist im allgemeinen Sichtluft.
Der Anfang des Ringraumes 9a des Sichtraumes 9 zwischen Leitschaufelkranz 11 und Sichtrad 14 ist gekennzeichnet durch den Sichtguteinlass 2 bzw. dessen Einführung in den Ringraum 9a, dessen Ende gekennzeichnet ist durch einen Grobgutauslass, der auch als eine Grobgutaustrageinrichtung 8 zu bezeichnen ist, die ein Rohr ist, dessen Längsachse als Tangente an die gedachte Mittellinie des Ringraumes 9a herangeführt ist und dessen Querschnitt der Breite des Ringraumes 9a zumindest im wesentlichen entspricht. Um den Eintrittsquerschnitt des Grobgutaustrags oder der Grobgutaustrageinrichtung 8 bestimmen zu können, ist die letzte Schaufel 12a des Leitschaufelkranzes 11 um ihre Achse 13a schwenkbar vor dem Eingang des Rohres angeordnet. Um eine Kurzschlussströmung zwischen Sichtguteinlass 2 und Grobgutaustrageinrichtung 8 zu verhindern, ist eine feste wand 19 zwischen Grobgutaustrag bzw. Austragrohr und dem Bereich der ersten Schaufel 12b des Leitschaufelkranzes vorgesehen, die auf dem Zentralkreis des Leitschaufelkranzes 11 liegt, der seinerseits durch die Drehachsen der Leitschaufeln bestimmt ist, die bei ortsfestem Leitschaufelkranz um ihre Drehachsen schwenkbar sind.
Die Sichtluft durchströmt die Strömungskanäle zwischen den Leitschaufeln 12 des Leitschaufelkranzes 11 von außen nach innen. Die Leitschaufeln 12 sind im Spiralgehäuse 1 derart drehbar ge- lagert, dass sowohl der Einströmwinkel des Sichtgases als auch die durchströmte Spaltweite zwischen den Leitschaufeln 12 variiert werden kann. Das Sichtgut wird an der Innenseite der Leitschaufeln 12 des Leitschaufelkranzes 11 aufgegeben und an den Spalten intensiv vom Sichtgas durchströmt. Aufgrund der von Schaufelstellung und Schaufelform verursachten, herrschenden Strömungsverhältnisse stellt sich in den Strömungskanälen zwischen den Schaufeln des Leitschaufelkranzes 11 eine Wirbelbildung ein, die das Ansetzen von Sichtgut an den Leitschaufeln verhindert und schließlich stellt sich im Ringraum 9a des Sichtraumes 9 eine Spiralströmung ein, in welcher eine Sichtung nicht angestrebt wird: lediglich Teilchen, welche mit der Geschwindigkeit v_u,G in dem einen Sichtteilraum bildenden Ring- raum 9a rotieren, werden von einer Fliehkraft F_T nach außen gedrängt; im wesentlichen versucht jedoch die Schleppkraft F_w, die durch die Radialgeschwindigkeit des Gases v_r,G verursacht wird, Teilchen nach innen zu schleppen; der Leitschaufelkranz hat im wesentlichen die Aufgabe, für eine optimale Zumischung der Sichtluft zum Sichtgutstrom auf der ganzen Länge des Ringraumes 9a zwischen Leitschaufelkranz 11 und Sichtrad 14 zu sorgen.
Im konzentrisch im Sichtraum 9 angeordneten Sichtrad 14 mit den Schaufeln 15 werden die Radial- und die Umfangsgeschwindigkeit nicht vom Gasmengenstrom und der Schaufelstellung beeinflusst, sondern vom Gasmengenstrom und der Drehzahl des Sichtrades 14. Damit das Sichtrad 14 überwiegend feinheitsbestimmend ist, wird die Trenngrenze im ringförmigen Zwischenraum oder Ringraum 9a gröber als am Sichtrad 14 eingestellt.
Der äußere, ortsfeste Leitschaufelkranz 11 dient damit vor al- lem der intensiven Dispergierung und Desagglomeration des Sichtgutes. Die eigentliche Sichtung erfolgt mit gutem Wirkungsgrad im drehenden Sichtrad bzw. dem "drehenden, inneren Schaufelkranz", eben dem Sichtrad. Bei den von der als Ab- leitvorrichtung fungierenden Grobgutaustrageinrichtung 8 abgeleiteten Partikeln handelt es sich gleichsam um Streugut aus Partikeln extrem hoher Masse bzw. um Partikel, die besonderen Einflüssen unterliegen. Tatsächlich wird die überwiegende Mehrheit der Partikel veranlasst, in das Sichtrad zu gelangen, das der eigentlichen Sichtung dient.
Das Feingut verlässt den Sichter schließlich über den Produktbzw. Feingutaustritt 7 des Sichtrades 14.
Die Leitschaufeln 12 des äußeren, ortsfesten Leitschaufelkranzes 11 werden so eingestellt, dass der Durchströmwinkel der Leitschaufeln 12 und die Querschnitte der Leitschaufelkanäle zwischen den Leitschaufeln in dem ringförmigen Sichtteilraum oder Ringraum 9a zwischen dem Leitschaufelkranz 11 und dem Sichtrad 14 eine Spiralwindsichtung ergeben, die ein gröberes Trennkorn liefert als es den an der Außenkante des Sichtrades herrschenden Bedingungen entspricht.
Um dem Kriterium geringer Breite des Ringspaltes zwischen Leitschaufelkranz 11 und Sichtrad 14 zu entsprechen, soll das Durchmesserverhältnis Leitschaufelkranz 11 zu Sichtrad (Mittelkreise von Leitschaufelkranz und Sichtrad) vorzugsweise 1:0,8 betragen. Der Anstellwinkel der Leitschaufeln 12 des Leitschaufelkranzes soll vorzugsweise 25° betragen.
Der Sichter ist senkrecht mit horizontaler Drehachse 6 an- geordnet, seine liegende Anordnung mit vertikaler Drehachse 6 ist jedoch möglich.
Weil im Ringraum 9a keine Sichtung erfolgen soll, kann dieser Ringraum konstante Breite haben, obwohl er in Strömungsrichtung auch schmaler werden kann.
Die vorerwähnte starre Wand 19 bildet vorzugsweise eine Zunge 20, mit der sie im Bereich des Rohres der Grobgutaustrageinrichtung 8 in den Ringraum 9a zwischen Leitschaufelkranz 11 und Sichtrad 14 hinein ragt und diesen Bereich auf vorzugs- weise etwa die Hälfte verengt.

Claims

Windsichter mit a) einem feststehenden Spiralgehäuse (1), einem in dem Spiralgehäuse ortsfest angeordneten Leitschaufelkranz (11) mit einstellbaren Schaufeln und einem achsgleich innerhalb des Leitschaufelkranzes angeordneten beschaufelten Sichtrad (14) sowie mit b) einer Einbringung von Sichtgut (3) in den Ringraum zwischen Sichtrad (14) und Leitschaufelkranz (11) und einer Einbringung von Sichtgas (5) in den Ring- raum zwischen Leitschaufelkranz und Spiralgehäuse- wand, um diese Sichtluft durch die Schaufelkanäle zwischen den Schaufeln des Leitschaufelkranzes dem Sichtgut zuzumischen sowie schließlich mit c) einer Grobgutaustrageinrichtung (Austrageinrichtung für Grob- bzw. Streugut) im Endbereich der Spiralströmung im Ringraum zwischen Leitschaufelkranz (11) und Sichtrad (14), wobei d) eine Spiralströmung im Ringraum (9a) zwischen Leitschaufelkranz (11) und Sichtrad (14) grobes Trennkorn liefert, das mittels der Grobgutaustrageinrichtung (8) aus dem Gehäuse abgeführt wird und dessen Korngröße durch Einstellung der Leitschaufeln (12) des Leitschaufelkranzes (11) bestimmt ist, so dass e) die Sichtung des vom Grobgut befreiten Sichtgutes in dem Sichtrad (14) erfolgt und das Feingut aus dem von den Schaufeln des Sichtrades umschlossenen Ring- raum durch einen in diesem konzentrisch angeordne- ten Feingutaustritt (7) abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass f) die Grobgutaustrageinrichtung (8) ein Rohr aufweist, das an das Ende des Ringraumes zwischen Sichtrad (14) und Leitschaufelkranz (11) in der Weise anschließt, dass die Längsachse des Rohres eine Tan gente an die Mittellinie der Strömung zwischen Leitschaufelkranz und Sichtrad ist.
Windsichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die letzte Schaufel (12a) des Leitschaufelkranzes (11) vor der Einlassöffnung des Rohres schwenkbar ist, um den für das Eintreten des Grobgutes in das Rohr freien Rohrquerschnitt verändern zu können.
Windsichter nach Anspruch 1 oder 2, mit zwei seitlichen Deckplatten, die gegebenenfalls eine obere und eine untere Deckplatte sind, wobei eine dieser beiden Deckplatten sowohl den Einlass für das Sichtgut (3) in den Ringraum zwischen Sichtrad (14) und Leitschaufelkranz (11) als auch den Einlass für das Sichtgas (5) in den Ringraum zwischen Leitschaufelkranz (11) und Spiralgehäuse (1) aufweist, wobei Anfang und Ende des Ringraumes (9a) zwischen Sichtrad (14) und Leitschaufelkranz (11) – gekennzeichnet durch Sichtguteinlass und Grobgutauslass – nahe beieinander liegen und zur Verhinderung einer Kurzschlussströmung von Sichtgut in die Grobgutaustrageinrichtung (8) eine starre Wand (19) zwischen Grobgutaustrageinrichtung (8) und dem Bereich der ersten Schaufel (12b) des Leitschaufelkranzes (11) angeordnet ist, die unmittelbar an das Rohr des Grobgutaustrages angeschlossen ist und mit ihrer Mittelebene in der Symmetrieebene des Leitschaufelkranzes liegt, die ihrerseits durch die Schwenkachsen der Leitschaufeln verläuft.
Windsichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die starre Wand (19) im Bereich der Grobgutaustrageinrichtung (8) eine Zunge (20) bildet, die den Querschnitt des Ringraumes (9a) zwischen Leitschaufelkranz (11) und Sichtrad (14) verengt, vorzugsweise auf etwa die Hälfte.