DE7933711U1 - Apparat zum abscheiden von feststoffpartikeln aus einem gasstrom - Google Patents

Description

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HEINZ H. PUSCHMANN ·

D 8000 MÜNCHEN 22 . THOMAS-WIMMEH.-1UNG 14 TELEFON my/22788?

Kawasaki Jukogyo Kabushlki Kaisha München, 26,11.1979

Nr. 1Ί, Higashikawasaki-cho, P 714/79

2-chome, Ikuta-ku, Kobe-shi, Pu/rei Hyogo ken, Japan

Apparat zum Abscheiden von Feststoffpartikeln aus einem Gasstrom

Die Erfindung betrifft einen Apparat zum Abscheiden oder Trennen von Feststoffpartikeln aus einem strömenden Medium, mit einem eine Wirbelkammer bildenden, horizontalliegenden Zylinder und einem tangential zum Zylinder vorgesehenen Einströmkanal und einem an der gegenüberliegenden Stirnseite des Zylinders angeordneten Abströmkanal.

Derartige zum Abscheiden und Auffangen von Feststoffpartikeln aus einem strömenden Medium dienende Apparate sind als sogenannte Zyklo- f ne bekannt. Bei ihrem Durchströmen entstehen zwei Arten von Wirbel-Strömungen, nämlich ein zwangsläufiger Wirbelstrom und ein halbfreier Wirbelstrom. Beide Strömungen überlagern sich und führen zu einem Druckverlust im Zyklon. V/i 11 man diesen Druckverlust dadurch • mindern, daß sich beide Strömungen möglichst wenig überlagern, müs- [ sen die Apparate in ihren Abmessungen erheblich vergrößert v/erden, ξ was sowohl die Kosten für ihre Herstellung als auch für ihren Be- } trieb erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine neue Konfiguration solcher· Abscheide-Apparate zu schaffen, die eine kleinere Bauform als bis-

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her ermöglicht und mit denen Feststoffpartikel mit hohem Wirkungsgrad abzuscheiden sind und die ohne große Druokverluste arbeite'⁴..

Ausgehend von einem Apparat der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein pyramidenstumpfförmiger Hohlkörper mit seiner Basis parallel zur Längsachse des Zylinders liegend vorgesehen ist, daß eine Führungsplatte an der Durchdringungsstelle von Zylinder und Hohlkörper vorgesehen ist, die aiit den Zylinderwandungen zwei öffnungen bildet, von denen die eine öffnung stromauf und die andere stromab liegt, und daß eine Führungsplatte für abgeschiedenes Gut derart im Hohlkörper angeordnet ist, daß ein Sammelraum gebildet ist, dessen Oberseite mit der stromaufseitigen Öffnung in der Wirbelkammer in Verbindung steht.

Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Apparates ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der erfindungsgemäße Apparat zum Abscheiden oder Trennen von Feststoffpartikeln aus strömenden Gasen weist einen hohen Wirkungsgrad auf und arbeitet mit geringem Druckverlust. Der Begriff "Zylinder" oder "zylindrischer Körper mit kreisförmigem Querschnitt" soll dabei auch einen Zylinder mit unterschiedlichen Krümmungsradien, bezogen auf seinen Umfang, einschließen, wobei die durch einen solchen Körper gebildete Wirbelkammer auch einen vieleckigen Querschnitt aufweisen kann, vorausgesetzt, ein solcher Querschnitt beeinträchtigt nicht die Verwirbelung des eingespeisten Gasstromes.

Die im Gasstrom enthaltenen Feststoffpartikel werden hier zwangsläufig in den Sammelraum überführt und vom Gas abgeschieden oder getrennt. Der erfindungsgemäße Abscheider kann daher eine kleinere Bauform als herkömmliche Abscheider aufweisen, bei denen die Fest-

körper nur durch Schwerkraft abgeschieden werden. Da ferner bei der erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung im Bereich dei Achse des Zylinders keine halb freie Wirbelbewegung entsteht, wie bei den bekannten Zyklon-Abscheidern, kann der Zylinder einen kleineren lichten Durchmesser aufweisen. In der Wirbelkammer des Zylinders fließt der Gasstrom axial zur Kammer und als Wirbelstrom um die Längsmittelachse des Zylinders. Da keine Interferenzen zv/ischen den Wirbelbewegungen beim Durchgang durch den Zylinder auftreten, wie bei bekannten Zyklon-Abscheidern, wird der Leistungsverlust in der Wirbelkammer erheblich verringert. Der Abströmkanal ist mit dem Zylinder tangential zur Strömungsrichtung des Gases über den Zylinderabschnitt verbunden, so daß das Gas ungehindert aus der Wirbelkammer ausströmen kann, wodurch der Druckverlust weiter verringert wird. Irn Abströmkanal fliof'.t das Gas geradlinig. Wenn nun in den Abströmkanal Fcstkörporpartikel eingeführt werden, um zwischen den gegenläufig strömenden Medien - Gas und Festkörper - einen Wärmeaustausch herbei, zuführen, werden die Festkörper im Abströmkanal verhältnismäßig gleichmäßig verteilt, wodurch ein höherer Wirkungsgrad beim Wärmeaustausch erziolbar ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter Auoführungsbcispielc beschrieben. Es zeigen:

Figur 1

Figur 2

Figur 3

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schematisch eine Vorderansicht eines ersten Ausfuhrungobcispielos des erfindungsgemäßen Apparates,

eine Seitenansicht von litikü auf den Apparat nnch Figur 1,

eine Seitnnnnnicht auf den Apparat nach Figur 1, von rechts gesehon,

einen Schnitt nach der Linie IV-IV aus Fifiur 1,

schcftiafcisctt eine Vorderansicht auf aine weitere Ausführungaform des örfindungäßemäßen Apparates,

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Figur 6 eine Seitenansicht von rechts auf den Apparat nach Figur 5,

Figur 7 schematisch eine Vorderansicht einer weit ren Ausführungsform des erfindungsgeraäßen Apparates,

Figur 8 eine Seitenansicht von rechts auf den Apparat nach Figur 7,

Figur 9 schenatisch eine Vorderansicht einer anderen Ausfiihrunr.aform des Apparates gemäß der Erfindung,

Figur 10 schematisch oino Vorderansicht einer weiteren Ausführun/\sfonn der, erfindungsgemäßen Apparates,

Figur 11 eine Seitf-nannicht von rechts auf den Apparat nach Figur 10,

Figur 12 eine Seitenansicht - wie Figur 11 - auf eine abgewandelte Ausführung der Erfindung,

Figur 13 schematisch eine Vorderansicht auf eine andere Ausführungsform des crfindungsgomüßen Apparates,

Figur 1Ί schematisch eine Vorderansicht auf eine weitere Ausführungsform des erfindungsgernößen Apparates,

Figur 15 eine Seitenansicht von links auf den Apparat nach Figur 14,

Figur 16 eine Seitenansicht von rechts auf den Apparat nach Figur TI,

Figur 17 einen Schnitt nach der Linie XVII-XVII in Figur 14,

Figur 18 eine schematische Seitenansicht, teilweise im ' Schnitt, durch eine weitere Aiusführungsform der « Erfindung,

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Figur 19 schematisch eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Figur 20 eine Seitenansicht des Apparates nach Figur 19,

Figur 21 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung,

Figur 22 schematisch eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäPien Apparates,

Figur 23

Figuren
2'I, 25, 25

Figuren
27,23,29

Figur 30

Figur 31

Figur 32

Figur 33

Figur 3't

Figur 35

einen Schnitt nach der Linie XXIII-XXIII aus Figur 22,

jeweils schematische Vorderansichten jeweils einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemafö< η Einrichtung,

Schnitte durch jeweils eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung,

schematisch eine Vorderansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

eine Seitanansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

schematisch eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

schematioch eine Vorderansicht einer anderen Ausführungaforin der Erfindung,

eine Seitenansicht einer anderen AusfUhrungsform der Erfindung,

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Figur 36

Figur 37

Figuren
38, 39

schematise!! eine Vorderansicht einer Anordnung für die Erzeugung von Zement, in der die erfindungsgemäßen Apparate in mehreren Stufen hintereinanderliegend angeordnet sind,

eine Seitenansicht der Anordnung nach Figur 36 und

Diagramme der mit den Ausführungsformen der Erfindung nach den Figuren 14 bis 17 erzielten Ergebnisse.

Bei dem in den Figuren ¹ bis H dargestellten Apparat ist ein Einlaßkanal 1 für die Zufuhr eines feste Partikel enthaltenden Gasstromes an einer Stirnseite eines Zylinders 2 (rechts in Figur 1) senkrecht und tangential zum Innenmantel des Zylinders 2 angeordnet. Der Zylinder 2 weist eine waagrechte Mittelachse auf und bildet eine Wirbelkammer 3 mit kreisförmigem Querschnitt. An der eiern Einströmkanal gegenüberliegenden Stirnseite weist der Zylinder 2 koaxial einen Zylinderabschnitt ¹I kleineren Durchmessers auf, an dem ein senkrecht nach oben tangential zum Irinenmantel des Zylinderabschnittes verlaufender Ausströmkanal 5 angeordnet ist. Der Zylinder 2 ist beiseitig von Stirnplatten 6 bzw. 7 abgeschlossen.

Der Zylinder 2 weist an seinem Mantel einen über seine ganze Breite sich erstreckenden, pyramidenstumpfförmigen, als Auffangkammer dienenden Hohlkörper 8 auf, dessen Basis am Zylindermantel liegt und der sich verjüngend senkrocht nach unten gerichtet ist. liine erste Seitenfläche 8a des Hohlkörpers verläuft tangential zum ftußenmantel der Wirbelkammer 3; der ersten Fläche gegenüberliegend ist eino zweite Seitenfläche 8b vorgesehen, die ebenfalls tangential zum Außenmantel der Wirbelkammer 3 verläuft, und die als Folge der tangentdralen Anordnung mit der ersten Seitenflache einen Trichter bildet. ,_tIm rechten Winkel zur ersten und zweiten Seitenfläche 3a und 8b sind in gleicher Welse nach unten gerichtete weitere Seitenflächen 8c und

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vorgesehen. Der so Rebildete pyramidenstumpfförmige Hohlkörper 8 weist an seinem unteren Ende ein Sammelrohr 9 auf»

Im Bereich der dem Zylinder 2 zugewandten Basis des Hohlkörpers 8 ist eine entsprechend dem Mantel des Zylinders 2 gekrümmte Gasführungsplatte 10 für den Wirbelstrom vorgesehen. Diese Führungsplatte erstreckt 3ich annähernd über die gesamte Länge des Zylinders 2 und trennt die Wirbelkammer 3 vom Innenraum des Hohlkörpers 8. Sie ist auf der Zylindermantelfläche - oder nach innen versetzt - des Zylinders 2 angeordnet. Zwischen der Gasführungsplatte 10 und der Innenmantelfläche des Zylinders 2 ist jeweils stromauf und stromab eine öffnung 11 bzw. 12 vorgesehen, über die die Wirbelkammer 3 und damit der in der Wirbelkammer gebildete Wirbelstrom mit dem Innenraum des pyramidenstumpfförmigen Hohlkörpers 8 in Verbindung steht. Beido öffnungen 11 und 12 reichen über die gesamte Breite des Zylindors 2.

Mit der Gasführungsplatte 10 ist eine Partikelführungsplatte 13 für die abgeschiedenen festen Partikel verbunden, die sich zur Spitze des pyramidenstumpfförmigen Hohlkörpers 8, und zwar parallel zur Seitenwandung 8a, erstreckt und mit dieser einen Sammelraum 14 bildet, der über die öffnung 11 mit der Wirbelkammer 3. in Verbindung steht. Das Ende 13a der Führungsplatte 13 liegt im Abstand I₁ von der unteren (kleinen) Basisfläche des Hohlkörpers 8, wie in Figur 4 gezeigt ist. Die Führungsplatte 13 ragt parallel zur Längsachse des Zylinders 2 in den Hohlkörper 8, befindet sich also zwischen den Seitenflächen 8c und 8d. Durch die Partikelführungsplatte 13 wird stromauf, also einströmseitig, ein mit der Öffnung 11 zusammenwirkender Raum 14 und stromab, also abströmseitig, ein mit der abströmöeitig vorgesehenen Öffnung 12 zusammenwirkender Raum 16 im Hohlkörper 8 geschaffen.

Beim Betrieb strömt der zu trennende Feststoffe enthaltende Gasstrom durch den Einströmkanal 1 nach oben und tangential in die Wirbelkammer 3 ein. Da die Gasführungsplatte 10 die gleiche Krümmen«

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v/ie der Zylindermantel 2 aufweist, wird die Spiralströmung des Gases in der Wirbelkammer 3 durch diese Führungsplatte nicht beeinträchtigt. Der Gasstrom tritt über den Zylinderabschnitt 4 durch den Auslaßkanal 5 aus, nachdem er auf seinem Weg durch den Zylinder 2 etwa dreimal um die Zylinderachse geströmt ist. Durch diese Spiralbewegung des Gasstromes nimmt sein Druck an der abströmseitigen Öffnung 12 gegenüber der einströmseitigen Öffnung 11 ab. Infolge dieses Druckunterschiedes wird ein Teil des Wirbelstror,.es von der Öffnung 11 durch die Räume 14 und 16 nach der öffnung 12 gesaugt. Aus dem die Wirbelkammer 3 in Spiralbahnen durchströmenden Gasstrom werden die darin enthaltenen Festkörperteile durch Zentrifugalkraft an der Innenwandung des Zylinders 2 abgeschieden. Die Festkörperteilchen sammeln sich also im Bereich der Innenwandung des Zylinders 2, so daß der dort fließende Gasstrom eine hohe Partikelkonzeritration aufweist. Der durch den infolge der Anordnung von Wandung 8a und Führungsplatte 13 tangential zum Zylinder 2 liegenden Sammelraum 14 entlang der Wandung 8a nach unten abfließende Gasstrom weist also ebenfalls Festkörper in höhorer Konzentration auf.

Da der pyramidenstumpfförmige Hohlkörper 8 mit seiner Basis dem Zylinder 2 zugewandt ist, sich also nach unten zu verjüngt, nimmt die Geschwindigkeit des Feststoffe in hoher Konzentration enthaltenden Gasstromes nach unten hin zu und die Feststoffe fallen durch die nach unten gerichtete Schwerkraft in das Sammelrohr 9- Mach dem Durchgang durch den Sammelraum 14 ändert der Gasstrom infolge des Unterdruckes an der Öffnung 12 am unteren Ende 13a der Partikelführungsplatte 13 seine Richtung und strömt durch den Raum 16 in dem Hohlkörper 8 nach oben. Da din Wandungen des Raumes 16 nach oben hin auseinanderlaufen, nimmt die Geschwindigkeit des Gasstromes in Strömungsrichtung nach oben ab, wodurch der Abscheidevorgang verbessert wird.

Wie Figur 4 zeigt, ist die Breite der Öffnung 11 gleich d.. , die ifrre größte Weite aufweist, wenn der die Wirbelkammer 3 durchfließende Gasstrom Festkörper in hoher Konzentration enthält, und kleiner ge-

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i| Wählt ist, wenn dessen Konzentration niedrig ist. Auf diese V/eise if kann die in den Sammelraum 14 gelangende Gasmenge auf ein Mindest-

volumen reduziert und die Partikelkonzentration erhöht werden, um dadurch die Wirksamkeit der Abscheidung der Festkörper in dem Hohlkörper zu verstärken.

Ein stirnseitiges Ende 'la des Zylinderabschnittes 4 ragt in die Wirbelkammer 3 hinein, so daß ein Ausströmen von Gas mit hohem Feststoffanteil in den Zylinderabschnitt Ί vermieden ist. Die Stirnseite JJa kann sich zum Zylinder 2 hin konisch erweitern bzw. verengen.

Im erläuterten Ausführungsbeispiel v/erden die im Gasstrom enthaltenen Feststoffpartikel zwangsläufig in den Sammelraum 14 überführt und vom Gas abgeschieden odor getrennt. Der beschriebene Abscheider kann daher eine kleinere bauform als herkömmliche Abscheider aufweisen, bei denen die Festkörper nur durch Schwerkraft abgeschieden werden. Da ferner bei der beschriebenen Abscheidevorrichtung im Bereich dar Achse des Zylinders 2 keine halbfreie Wirbelbewegung entsteht, wie bei bekannten Zyklon-Abscheidern, kann der Zylinder 2 einen kleineren lichten Durchmesser aufweisen. In der Wirbelkammer |{ 3 des Zylinders fließt der Gasstrom axial zur Kammer und als Wirbelstrom um die Längsmittelachse des Zylinders. Da keine Interferenzen zwischen den Wirbelbewegungen beim Durchgang durch den Zylinder auftreten wie bei bekannten Zyklon-Abscheidern, wird der Leistungsverlust in der Wirbelkammer 3 erheblich verringert. Der Abströmkanal 5 ist mit dem Zylinder 2 tangential zur Strömungsrichtung des Gases über den Zylinderabschnitt '4 verbunden, so daß das Gas ungehindert aus der Wirbelkammer 3 ausströmen kann, wodurch der Druckverlust weiter verringert wird. Im Abströmkanal 5 fließt das Gas geradlinig. Wenn nun in den Abströmkanal 5 Festkörperpartikel eingeführt werden, um zwischen den gegenläufig strömenden Medien - Gas und Festkörper einen Wärmeaustausch herbeizuführen, wie die Ausführungsbeispiele nach den Figuren 3(5 und 37 zeigen, v/erden die Festkörper im Abströmkanal verhältnismäßig gleichmäßig verteilt, wodurch ein höherer Wirkungsgrad beim Wärmeaustausch erzielbar ist.

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In dor Ausführung nach den Figuren 1 bis 4 ist die Hohlkörper-Wandung 3a parallel zur Führungsplatte 13 angeordnet, um die größtmögliche Geschwindigkeit beim Durchströmen des Gases in den Raum 14 zu sichern. Strömt das Gas mit einer zu hohen Geschwindigkeit nach unten, so erhöht sich auch der V/iderstand gegenüber der Strömung, und es wird schwierig, den Gasstrom in der gewünschten V/eise in die Auf fangkarnrier 14 zu lenken, oder die Festkörperteile fallen nicht in das Sammelrohr 9, sondern verteilen sich erneut im oberen Teil des Raumes 16, nachdem eier Gasstrom am Ende 13a eier Platte 13 seine Richtung geändert hat. Um Schwierigkeiten dieser Art zu vermeiden, kann der zwischen dem unteren Ende 13a der Führungsplatte 13 und der Hohlkörperwandung 8a befindliche Spalt d_ in seiner Größe zwecks Regulierung des Gasdurchflusses verändert werden, derart, daß er größer als die Breite d. der Öffnung 11 wird.

Die Länge der Führungsplatte 13 kann auch so gewählt v/erden, daß der Abstand zwischen dem unteren Ende 13a der Führungsplatte 13 und der Unterkante der Hohlkörperwandung 3a größer wird als der Abstand 1. des Ausfü^hrungsbeispieles nach den Figuren 1 bis 4, und zwar so weit, dab beispielsweise die Unterkante 13a der Führungsplatte im oberen Teil des Hohlkörpers 8 endet. Ferner ist die waagrechte Anordnung des Zylinders 2 nicht zwingend, vielmehr kann dessen Mittelachse je nach den Einbauverhältnissen auch geneigt verlaufen. Die dritte Hohlkörperwandung 8c kann ferner, wie in Figur 1 strichpunktiert bei 8c¹ und 8c'¹ angegeben, verlaufen.

Eine andere Ausführungsform ist in Figur 5 in Vorderansicht und in Figur 6 in einer Seitenansicht von rechts gezeigt. Die dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel entsprechenden Teile tragen - wie auch in den nachfolgenden Beispielsbeschreibungen - die gleichen Bezugszeichen. Die Ausführung nach Figur 5 und 6 ist zweistufig und gleicht im wesentlichen der nach den Figuren 1 bis 4. Sie v/eist einen Abscheider, beispielsweise ein Zyklon 40, auf, der mit dem _#, Sammslrohr 9 des ersten Abscheiders verbunden ist. Ein Teil des den Sammelraum 14 des ersten Abscheiders durchströmenden Gases, des-

-lesen Strömung mit Hilfe eines Sauggebläses 41 angefacht ist, wird in den Abscheider 40 gespeist. Hierdurch vermindert sich der Anteil an Feststoffpartikeln in der am Ende 13a umgelenkten, durch den Raum 16 und durch die öffnung 12 in die VJirbelkammer 3 gelangenden Gasmenge. Der vom Abscheider HO kommende, von Feststoffpartik'^ih befreite Gasstrom wird durch das Sauggebläse M1 axial in die Wirbelkammer 3 geblasen und durchströmt diese in axialer Richtung zuni Zylinderabschnitt ¹I. Die Zufuhr von partikelfreiem Gas in die V'irbelkannner 3 hat die Wirkung, daß die Ansammlung des über den Einlasskanal 1 zugeführton, Feststoff partikel in hoher Konzentration enthaltenden Gases an der Innenwandung der l/ibelkammer verbessert wird, ohne daß die Strömung in der VJirbelkammer 3 beeinträchtigt i-ird. Da das von Festkörpern befreite Gas in Richtung der Mittelachse; in die Wirbelkammer 3 mit einem geringeren Druck als der, der an d-:r öffnung 11 herrscht, eingespeist wird, kann das Sauggebläse ¹H dann entfallen, wenn in dem Abscheider ¹IO nur ein geringer Druckverlust entsteht.

Eine v/eitere Ausführungsforin ist in Figur 7 von vorn gezeigt sowie rechts von der Seite in Figur 8. Bei dieser, dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 und 6 weitgehend ähnlichen Ausführung wird der von Festkörpern befreite, aus dem Abscheider ¹H) kommende Gasstrom von dem Sauggebläse Ί1 über ein Rohr 1a, das tangential zur Innenwandung an der Wirbelkammer 3 unmittelbar neben dem Einströmkanal 1 dos Zylinders 2 angeordnet ist, in din Wirbelkammer geleitet. Durch die Anordnung des Rohres 1a wird die Strömungsgeschwindigkeit de; Gasstromes in dor Wirbelkammer 3 erhöht. Der Druck an der öffnung,durch die derfestkörperfrcio Gasstrom in die Wirbelkammer 3 einströmt, ist niedrir.er ;\lr> der rin der Öffnung 11, r,o daß das Sauggebläse 'M auch hier entfallen kann, wenn der Druckvcrlust in dein Abscheider '10 gering ist.

Firjur 9 «eigt eine weitere AusfUhrungsfortn, bei der¹ das von Feat-»· körpern befreite Gas aus dom Abscheider '10 in den Abströmkanal 5 «, strömt. Die Abschcidolointurig kann bei dieser Ausführung geringer

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-Πsein als bei den Ausführungen nach den Figuren 5 und 6 sowie 7 und 8, da ab^r nur eine wesentlich geringere Gasmenge den Zylinder 2 durchströmt, können auch die Abmessungen des Zylinders "·, des Hohlkörpers 8 und des Abscheiders 40 sowie die Förderleistuu ; des Sauggebläses 41 kleiner sein. J

Figur 10 zeigt ein? andere Ausführung vom vorn und Figur 11 rechts von der Soite. Hier ist anstelle des pyrainidonstumpfförrnigen Hohlkörpern 8 eine gesonderte Aufnahneeinriehtung 47 unten am Zylinder 2 angeordnet, die au:; zw:i getrennten Hohlkörpern besteht. Die Hohlkörper sind durch ein trapezförmiges Hohlstück 43, das über eine Öffnung 42 mit der Wirbelkammer 3 in Verbindung steht, sowie durch einen ebensolchen Aufnahmebehälter 45 gebildet, der mit einer abströmseitig vorgesehen;·:.::·, öffnung 4b in Verbindung steht. Das Hohlstück 43 wi.ist ein·.! nicii ineh unten verjüngende Wandung 43a auf, die f· tangential zum Innenr.iantol des Zylinders 2 verläuft. Stromab zur Öff- · nung 42 und vom Hohlkörper 4 3 durch eine Führungsplatte 44 getrennt, befindet sich der zuit. Hohlkörper benachbarte trichterförmige Behälter 45. Da eine gekrümmte Führungsplatte an der Wirbelkammer 3 entfällt, können groik; i1en;y;n der» abgeschiedenen Gutes frei von oben in den Behälter 45 himinfallon. Der in die Wirbelkammer 3 gelangende Gasstrom strömt spiralförmig an der Innetv./andung des Zylinders 2 ^: und der Führungsplatte 44 entlang) wobei sich die Konzentration nahe der Innenwandung cv'nvht. Dor Gasstrom mit höherer Konzentration an Festkörpern im Bereich der Innenfläche des Zylinders 2 wird mit Hilfe des Sauggebläses durch den Hohlkörper 43 in den Abscheider 40 gesaugt. Die abgesaugte Gasrnc.ngc kann etwa 10% der die Wirbelkammer 3 über den Ei nströmkanal insgesamt durchströmenden Gasmenge betragen. Das vom Abscheider 40 kommende festkörper!'rein Gas strömt axial in · den Zylinder 2 an der Soite ein, an der auch der Einströmkanal 1 mündet,und durchströmt den Zylinder 2 in axialer Richtung zum Zylinderabachnitt 4.

Bei dar Auoführungsform nach Figur 12, die eine Seitenansicht ähnlich wie Figur 11 ist, wobei einander entsprechende Teile auch die gleichen Bezaigszeioheti tragen, wird das aus der Wirbelkammer 3 durch

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durch den Hohlkörper 43 abgezogene Gas zwecks Abscheiden der Feststoffpartikel in dem nachfolgenden Abscheider anschließend in die Wirbelkammer 3 des ersten Abscheiders nahe dem Anschluß des Einströmkanals 1 am Zylinder 2 tangential zum Gasstrom in der Wirbelkammer 3 eingeführt.

Figur 13 zeigt eine Abwandlung des beschriebenen Apparates, bei der der Zylinderabschnitt 4 nach den Figuren 1 bis 12 ersetzt ist von einen unmittelbar in die dem Einströmkanal gegenüberliegende Stirnseite des Zylinders 2 koaxial einmündenden Abströmkanal 66. Der gegenüber dem Zylinder 2 im Durchmesser kleinere Abströmkanal 66 v/eist ein in die Wirbelkammer 3 hineinragendes Ende 66a auf.

Das in den Figuren 1¹I bis 17 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel wexst eine Stirnseite 6 des Zylinders 2 auf, die in eine nach innen geneigte Fläche 6a übergeht. Der Neigungswinkel ex. der Fläche 6a in bezug auf den Zylindermantel ist größer gewählt als der Gleitwinkel (angle of repose) oder zwischen 45 und 55°. Der Zylinderabschnitt ¹I weist eine ebene, geneigte Fläche 4b an seiner dem Anschluß an den Zylinder gegenüberliegenden Unterseite auf. Die Flache 'Ib ist dem Zylinder 2 zu geneigt. Der Neigungswinkel β in bezug auf den Hantel des Zylinders 2 entspricht dem Winkel *>· der Fläche 6a.

Hier ist eine gekrümmte Führungsplatte 18 vorgesehen, die nahe dem Übergang zwischen dem pyramidensturripf förrnigen Hohlkörper 8 und der Wirbelkammer 3 angeordnet ist, und bildet zuströtnseitig in der Wirbelkammer 3 eine Öffnung 19 und abströmseitig eine Öffnung 17, die so groß ist, daß verhältnismäßig große Mengen von Feststoffpartikeln - wie gernäß Figuren 15 bis 17 - hindurchfallen können. Die Führungsplatte 18 ist entsprechend der Zylindermantelfläch^-e gekrümmt und erstreckt sich über die gesamte Breite des Zylinders

Die Partikelführungsplattc - hier mit 20 bezeichnet - im Pyramideostumpf 8 ist kürzer als im AuafOhrungsbeispicl nach den Figuren 1 bis 4 und an ihrem oberen Ende mit der Führungsplatte 18 an der *

öffnung 19 verbunden. Die Führungsplatte 20 liegt parallel zur Innenwsndung 8a und erstreckt sich daher schräg nach unten, um zwischen sich und der Seitenwandung 8a einen Sarnmelraum zu bilden. Das untere freie Ende 20a der Führungsplatte 20 liegt in einem vorbestimmten Abstand oberhalb der unteren Grundfläche des mit seiner Basis dem Zylinder 2 zugewandten pyramidenstumpfförmigen Hohlkörpers 8. Die Gasführungsplatte 18 und die Partikelführungsplatte 20 für das abgeschiedene Gut werden von mehreren in Achsrichtung des Zylinders 2 im Abstand voneinander angeordneten Stütr.platton 22, hier insgesamt drei, gehalten, die senkrecht zur Mittelachse des Zylinders 2 vorgesehen sind. Durch die Abschragung 6a in der Stirnplatte 6 dns Zylinders 2 wird verhindert, daß sich das Gut im unteren Bereich der Wandung 6 ansammelt. Auf diese V/eise kann ein erhöhter Üruckverlust durch Ablagerung von Feststoffpartikeln sov;ie ein Abfall der Abscheideleistung vermieden" werden, wenn möglicherweise bereits abgeschiedene Partikel wieder aufgewirbelt werden. Dadurch, daß eine geneigte Fläche Mb die Stirnseite des Zylinders 4 bildet, können die zum Beispiel in die oberste Stufe einer Zementbrennanlage nach den Figuren 36 und 37 eingebrachten Feststoff partikel an der Abschrägung ^Jla entlang in den pyramidenstumpf förrnigen, als Auf fangkarnner dienenden Hohlkörper 8 gelangen, wobei sie durch den Ausströmkanal 5 nach unten fallen. Die beschriebene, in eine solche Anlage eigebaute Abscheidevorrichtung bildet dort eine Vorheizeinrichtung für die eingeführten Schwebstoffe. Auf diese Weise sammeln sich die Partikel nicht im Zylinderabschnitt 5, so daß auch kein Druckverlust eintritt. Da die Gasführungsplattc 18 eine üffnu.ng auf der Abströmseite aufweist, durch die große Mengen von Festkörpern fließen können, werden sich keine Partikel über die gesamte Fläche der Platte 18 absetzen, sondern unmittelbar indie Sammelkammer - Hohlkörper 8 - abfließen. Die Führungsplatte 20 gemäß Figur 17 für das abzuscheidende Gut kann nach unten entsprechend der Auafiihrungsform nach den Figuren 1 bis 4 verlängert werden. <■

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Die Figur 18 zeigt eine gegenüber Figur 17 abgewandelte Ausführungsform. Anstelle der Gasführungsplatte 18 und der Partikelführungsplnttc 20 für das abgeschiedene Gut ist hier nur eine einzige Führungsplatte 48 vorgesehen, die beide Funktionen gleichzeitig erfüllt. Zu diesem Zweck ist die Führungsplatte 48 im Bereich zwischen den beiden in den Figuren 14 und 17 dargestellten Führungsplatte;! 18 und 20 angeordnet und bezüglich der Wirbelkammer 3 radial nach außen gekrümmt. Die Führungsplatte 48 stützt sich über Trägerplatten 49 an der Wandung 8a der Auf fangkarnmer 8 ab. Mit eine solchen Führungsplatte worden die gleichen Ergebnisse erzielt wie mit den beiden Führungsplatten 18 und 20 aus den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 14 bis 17.

Eine weitere Ausführungsform ist in Figur 19 als Vorderansicht und in Figur 20 als Seitenansicht von rechts dargestellt. Die Abschrägung 6a aus dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist hier durch eine geneigte,konvex nach außen gekrümmte Fläche 6b ersetzt, die einen Neigungswinkel Oi gegenüber der Horizontalen aufweist. An der gegenüberliegenden Stirnseite tritt an die Stelle der geneigten Fläche 4b des Zylinderabschnittes 4 eine nach außen konvex gekrümmte Abschrägung 4c.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens kann die pyramidenstumpf förmige Auffangkarritner 8 mit ihrer Basis an der gesamten Länge des Zylinders 2 aufliegen und mit einer Stirnplatte des Zylinders 2 verbunden sein.

Eine Weiterbildung des Abscheiders ist im Schnitt in Figur 21 gezeigt. Eine parallel zur Zylinderlängsachse zwischen der dritten und vierten Seitenwandumj 8c und 8d angeordnete Prallplatte 23 ist κι it der zweiten Innenwandung 8b so verbunden, daß sie nach unten geneigt in den Raum 16 der Auffangkammer 8 hineinragt. Das freie Ende 2?a dor Prallplatte 23 liegt, bezogen auf die kleine Basis _r des Pyramidensturapfes, höher als das Ende 13a der Partikelführungs^- platte 13. Hit Hilfe dieser Anordnung treffen die aus dem*Sammel-

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raum 14 passierenden, nach oben abgelenkten Gasstrom nicht abgeschiedenen Partikel auf die Prallplatte 23 auf und werden dadurch nicht mehr vom Gasstrom durch den Raum 16 nach oben mitgeführt, wodurch dich ebenfalls die Abscheideleistung erhöht. Die in den Raum 16 hineinragende Prallplatte 23 begrenzt ferner den Radius R, über den der Gasstrom an der Spitze 13a der Führung seine Richtung ändert, wodurch die im Gasstrom wirkende Zentrifugalkraft zunimmt und die Abscheidung der Feststoffpartikel begünstigt.

Eine andere Ausführungsform ist von vorn gesehen in Figur 22 gezeigt und in einem Schnitt nach der Linie XXIII-XXIII in Figur 23 dargestellt. Eine zur Zylinderachse senkrechtstehende Trennplatte 24 ist zwischen der ersten und zweiten Seitenwandung 8a und 8b der Auf fangkarnmer mittig über den gesamten Durchmesser des Zylinders 2 angeordnet. Durch diese Trennplatte wird der von der-Innenwandung 8a und dor Partikelfübrungsplattc 13 begrenzte Sammelraum 1¹I in zwei gleichgroße Räume 1'4a und 1^b unterteilt. Ebenso wird der Sammelraum 16, der durch die Führungsplatte 13, die zweite, dritte und vierte Seitenwandung 8b, 8c und 8d und die Gasführungsplatte 10 begrenzt wird, in zwei Räume 16a und 16b unterteilt. Durch die mittige Unterteilung der pyramidünstumpfförmigon Auffangkammer in zwei Räume kann der in den Raum 1'la eingeführte Gasstrom durch einen Teil der im Bereich des Einströmkarnbs 1 liegenden Öffnung 11 durch den Raum 16a und durch einen Teil der im Bereich des Einströmkanals 1 liegenden öffnung 12 in die Wirbelkammer 3 rückgcleitet v/erden. In gleicher V/eise kann der Gasstrom aus der Kammer 1'Ja durch die entsprechenden Teile der im Bereich des Abströmknnals 5 liegenden Öffnungen 11 und 12 und den Raum 16a in die Wirbelkammer 3 zurückströmen. Hierdurch kann das ungewollte Abströmen des Feststoffe in hoher Konzentration enthaltenden Gasstromes zum Abströmkanal 5, also ein Strömungskurzschluß, verhindert und damit der Gasstrom zu vorbestimmbaren Umläufen in der Wirbelkammer 3, hier drei volle Umläufe, gebracht v/erden, wodurch sich die Abscheideleistung auch er- _r höhen läßt.

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Auch larsen sich Prallplatte 23 und Trennplatte 24 kombinieren, also beide in der pyramidenstumpfförmigen Auffangkammer 8 anordnen. In einem solchen Fall können synergistische Effekte erzielt v/erden, was zu einer erhöhten Abscheideleistung führt.

Die Figur 24 zeigt eine v/eitere Ausführungsform des Abscheiders, bei dem eine Wendelführung 25 in Form eines vor springenden Einsatzes im Innern des Zylinders 2 sich in Richtung des zu verwirbelnden Gasstromes fortsetzend angeordnet ist. Auch damit wird die Wirbelströmung erhöht. Die wendeiförmige Führung 25 verhindert, daß die Wirbelbewegung im Gasstrom gegen Ende der Wirbelkammer abnimmt. Das aus dem Gasstrom durch Zentrifugalkraft beim Durchfließen der Wirbelkammer an deren Wandungen abgeschiedene Gut kann an der nadelführung entlang in den pyramidenstumpfförmigen Hohlkörper 8 fallen, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Partikel nochmals aufgewirbelt v/erden.

Die wendelförmig Führung 25 kann auch als Wendelnut in der Innenwandung uer Wirbelkammer 3 ausgeführt sein. Darüber hinaus kann diese Führung auch aus einzelnen Abschnitten bestehen und braucht nicht kontinuierlich ausgebildet zu sein.

In einer anderen Ausführungsform sind anstelle einer Wendel mehrere ringförmige Führungen 26 im Abstand voneinander an der Innenwandung dos Zylinders 2 angeordnet, vgl. Figur 25. Mit dieser Anordnung wird die gleiche Wirkung erzielt wie mit der Wendel aus Figur Die ringförmigen Führungen 26 können zusätzlich die Funktion der Abstützungen 22 aus Figur 14 übernehmen.

Figur 2b zeigt eine andere Ausführungsform des Abscheiders von vorn. Anstelle eines Zylinders 2 nach dem Ausführungsbeispiel aus Figuren 1 bis 4 ist hier ein Konus verwendet, dessen verjüngtes Ende dem Ausströmkanal 5 benachbart ist. Der tangential in den Ko«- nus 27 hineinfließende Gasstrom wird bei dieser Konfiguration geg,en das verjüngte Ende, d.h. gegen den Ausströmkanal 5 hin, stärker verwirbelt, wodurch eine höhere Abscheideleistung erreichbar ist. *

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Figur 27 ist ein Schnitt durch cine v/eitere Ausführungsform, die der Ausführung nach den Figuren 1¹J bis 17 ähnlich ist, mit der Maßgabe, daß anstelle des Zylinders 2 ein Zylinder 28 vorgesehen ist, der nicht rotationssymmetrisch ist, sondern bei dem der Krümmungsradius R₁ auf der Abstrümseite 28a größer ist als der Krümmungsradius R~ auf der Zuströrnseitc 28b. Diese besondere konstruktive Ausbildung hat zur Folge, daß das einströmende Gas den Zylinder auch dann noch in ausreichendem Maße spiralförmig durchströmt, wenn die Führungsplatte 18 in Längsrichtung verfrältnismäMg kurz ist. Damit wird auch vormieden, daß der Gasstrom die zweite Innenwandung 8b des pyramidenstumpfförmigen Hohlkörpers oder der Auffangkammer 8 beaufschlagt und infolgedessen ungehindert spiralförmig fließt.

Figur 28 ist ein Schnitt durch eine andere Ausführungsform. Die gekrütrj.ito Gasführungsplatte 10 weist hier eine öffnung'29 auf, die etwa auf der iiatitellinie des Zylinders 2 senkrecht zur Mittelachse liegt und die die Wirbelkammer 3 mit dem Raum 16 der Auffangkammer 8 verbindet.

Durch diese öffnung können große Mengen der im Gasstrom enthaltenen Feststoffpartikel in den Raum 16 nach unten fallen. Zwischen den Öffnungen' 11 und 29 liegt ein Teil 10a der Führungsplatte 1 J, so daß die Gefahr einer Turbulenz in dem spiralförmig fließenden Gasstrom verringert wird.

Figur 29 ist ein Schnitt durch eine Abwandlung dieser Ausführungsform. An der Führungsplatte 18 ist stromab eino Öffnung 30 vorgesehen und symmetrisch zur Führungsplatte 18 ist eine weitere Führungsplatte 31 mit gleichem Krümmungsradius vorgesehen. Die Öffnung 30 ist derart bemessen, daß große !!engen von abgeschiedenen Feststoffpartikeln aus dem Gasstrom nach unten in den Raum 16 fallen können.

Eine weitere Ausführungsform zeigt Figur 30 von vorn. Wenn der EiH-strömkanal 1 mit dem Zylinder 2 derart verbunden ist, daß die Längsmittelachse des Kanals nicht mehr parallel zur Längsmittelebene des

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Zylinders liegt, dann werden die Feststoffpartikel in dem tangential in den Zylinder 2 durch den Einströrakanal eingeblasenen Gasstrom gegen den angeformten Rohrteil 32 geschleudert. Beim spiral fürnigen Durchfließen zum Ausströmkanal 5 konzentrieren sich also die Feststoffpartikel entlang einer Spirale im Zylinder 2. Um diesen Umstand voll ausnützen zu können, sind an der zuströmseitigen zum r.cum 1¹! der Auffangkarmner 8 führenden Öffnung 11 bewegliche Verschlußnlatten 33 vorgesehen, die im Abstand voneinander liegen und axial zun Zylinder 2 beweglich sind. Auf diese Weise kann der Durchsatz des Gases, das Feststoffpartikel in hoher Konzentration enthält, reguliert werden, wenn beispielsweise die Verschlußplatten dort, wo die Konzentration noch niedrig ist, in ihre Schließstellung bewegt '.;-;rden. Hierdurch wird ebenfalls das Abscheidevermögen verDessert .

In der Figur 31 (D, 31 (2), 31 (3) und 31 CD sind Abwandlungen in Seitenansicht der Ausführung nach Figur 30 gezeigt. Der Einströmkanal genriß der Figur 30 kann mit dem Zylinder 2 entsprechend den Figuren 31 (1) bis 31 (3) verbunden werden. Anstelle der hier gezeigten Art der Verbindung, einer sogenannten Linden-Verbindung, kann auch die außonliegonde Fläche 1a des Einströmkanals als Tangente zum Zylindermantel der, Zylinders 2 verlaufen, vgl. Figur 31 (Ί). Auch die.T? Anordnung soll unter "tangentialur Zulauf" verstanden werden.

Dio Figur 32 zeigt eine andere Ausführungsform dos Abscheiders von vorn. Anstelle dos pyrnrnidonstumpfförmigen Hohlkörpers 8 gemäß Figuren 1 bi:j Ί air; Auffangknrnmer ist hier oin Toil 3't vorgesehen, bei den dar; .'.'ninmelrohr 9 an d<:r· äup.orntnn linken Kante in einer senkrechten Ebene πit dor don Abstrümkanal 5 zugewandten Stirnseite des Zylinder.'·. 2 vorgesehen int. Die Auf fnngUninrnor kann auch dio mit 35 bezeichnet:: Form nach Figur 33 hnbun, bei i\or das Ü.iinmelrohr 0 seitlich no Wdit auf ainer Seitn dßo Zylindern 2 angeordnet ist, r daß das al« AuffangUammcr dienende Toil 35 im rächten Winkel zur ,, Mittolaoliöc dos Zylinders 2 liögt. Auch können, wie Figur 3¹· zoißt,

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mehrere pyramidenstumpfförmige Körpt-r 36, von denen zwei dargestellt sind, in Längsrichtung des Zylinders 2 angeordnet sein. Diese Ausbildung der Auffangkammer ist zu bevorzugen, wenn die Anzahl der spiralförmigen Bewegungen des Gasstromes in der Wirbelkammer 3 durch ihre Verlängerung erreicht werden soll, υ .ine daß sich dadurch die Bauhüho des Gerätes wesentlich erhöht.

Figur 35 zeigt eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform. §

Als Auffangkammer ist hier ein Teil 37 vorgesehen, der auf der fj

Unterseite des Zylindern .? angeordnet int. Die Wandungen 37a und |

37b diese?. Teiles sind r.ncli außen gowülbt. Eine Führungsplatte 33 f

für das abgeschiedene Gr.t weist denselben Krümmungsverlauf auf wie f

die zugeordnete Wandung 37a und bildet mit dieser eine Auffangkam- ;i

mer 39· Bei dieser Ausbildung wirken auf den in den Raum 39 gelan- | genden Gasstrom weitern.'η Zentrifugalkräfte, din die ,Feststoffpartikel gegen die Wandung 37a drücken. Die daran abgeschiedenen Partikel können also nicht lo-^hr vom Gasstrom mitgeführt worden, wenn dieser an Ende 3Ba der Führungsplatte seine Richtung nach oben hin

'M ändert. Dor Abscheidevorgnng wird hierdurch ebenfalls günstig be- ij

cinflußt. I

In Figur 36 ist eine Vorderansicht einer mehrstufigen Zementbrenn- | anlage dargestellt, di·. !;\·:Ιιΐ'°ι-π der beschrieb ;nen Apparate zum Ab- '(, scheiden von Feststoffpnrtikelii ri'is einem Gasstrom in ihren einzelnen Stufen aufweint. Figur 37 :.'.eigt diese Anlage von d^.r Seite. Im ; Zusarnmeiv./irkcn mit zwei oberen Zyklonen 53 und einem unteren Zyklon 5'( bilden die Abschcide-Apparate 50, 51 und 52 Vorheizer für die ^; zu verarbeitenden Suspensionen, iiach Zufuh" durch eine Leitung 55 werden Feststoffpartikel mittels Heißgas von unten oingeblaoen, so daft zwischen den Partikeln w\\(.\ dem Gas ein Wärmeaustausch stattfindet. Wie durch die Pfeile angegeben, wird das Feststoffgut dann in den Zyklonen 53 gesai;v.:i ilt und flieüt von dort nach unten in die Leitung 56. Dieser Vorgang wird wiederholt und die Feststoffpartikel strümeii dann von der Leitung 56 in den Abscheider 50, die Leitung 57, den Abscheider 51, die Leitung 53 und den Abscheider 52, und von

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dort zu einem Kalzinierofen 59, wo die Feststoffpartikel dekarbonisiert werden. Das irn Kalzinierofen 59 kalzinierte Gut gelangt durch die Leitung; 60 zu einem Zyklon 54, wo es gesammelt und einem Drehofen zugeführt wird. Im Drehofen wird das Gut zu Klinker gebrannt, der dann in einem Klinkcrkühler 62 gekühlt und zu einem Endprodukt verarbeitet wird.

Der Weg des heißen Gases ist durch die unterbrochen gezeigten Pfeile angegeben. Die heißen Abgase aus dem Drehofen 61 v/erden in den Kalzinierofen 59 zusammen mit verhältnismäßig warmer Sekundärluft für die Verbrennung geleitet. Die Sekundärluft stammt aus dem Klinkorkühler G2 und wird über die Leitung 63 zugeführt. Das heiße Gas aus dom Kalzinierofon 59 gelangt durch die Leitung 60, den Zyklon 5'I, die Leitung 58, den Abscheider 52, die Leitung 57, den Abscheider 51, die Leitung 56, den Abscheider 50, die Leitung 55 und die Zyklone 53 und dient als iiodium zum Wärmeaustausch mit den Feststoff partikoln. Nach dem Wärmeaustausch wird das Gas über ein Sauggebläse 6''I abgesaugt.

Die Abscheide-Apparate 50, 51 und 52 sind wesentlich kleiner als die bisher üblichen Zyklone. Bei Verwendung dieser Geräte in einer Vorheizanlngo für Suspensionen tviit fünf Stufen (53, 50, 51, 52 und 5'I), wie hier gazeigt, wird die Gcsamthöhe einer herkömmlichen Anlage nit vier Stufen und den üblichen Zyklonen nicht überschritten. Darüber hinaus ist der Wärmeaustausch bei einer solchen Vorheizanlage init fünf Stufen anstelle einer herkömmlichen Anlage mit nur vier Stufen wesentlich wirksamer, und die Leistung des Sauggebläses 64 kann geringer sein, weil die Abschcide-Apparote ^:j0, 51 und 52 einen wesentlich geringeren Druekvcrlust aufweisen.

Durch Hinzufügen weiterer Abseheidc-Apparate kann die Anlage erweitert werden. Beispielsweise erhält man eine Anlage mit sechs Stufen, wenn den Abochaidc-Appnratcn 50, 51_t !32 oin weiterer Apparat hinzugefügt wird, wobei die Gesamthöho einer herkömmlichen Anlaße nicht überschritten wird und sich der Wärmeaustausch außerdem verbessert. «

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m den Figuren 33 und 39 sind die Ergebnisse von Versuchen mit den Abschcide-Apparaten nach dor Ausführungsform gemäß den Figuren 1'I bis 1? grafisch dargestellt. In dem Diagramm gibt die ausgezogene Linie dan Ergebnis mit dom erfindungsgernäßen Abscheider an, die unterbrochene Linie das mit einem herkömmlichen Zyklon erzielte. Die strichpunktierte !Curve in Figur 38 zeigt das Ergebnis mit dem Apparat (A), einem Apparat ohne die geneigte Fläche 6a im unteren Beroich oinor Stirnseite des Zylinders 2 und ohne Gasführungsplatte für «-'en üaswirbel und ohne Partikelführungsplatte 20 für das abgeschiedene Gut, und l.iit der, Apparat (B), einem Gerät mi* der Abschrägung 6a, jedoch ohne die Führungsplatte 18 und ohne die Führungsplat te 20 für das abgeschiedene Material. Aus Figur 38 geht hervor, daß die Abscnrägung 6a an der Stirnseite 6 des Zylinders 2 und die Anordnung einer Führungsplatte für den Gaswirbcl sowie die Führungsplatte TJ für das abgeschiedene Gut im oberen und mittleren Teil des pyrai;iidon:3tui:,pfförmigen, als Auffangkamtner dienenden Hohlkörpers 8 die Abscheideleistung des crfindungsgemäßen Gerätes auf das Hiveau eines herkömmlichen Zyklons anhebt. Das bei den Versuchen verwendete Material ist Zement mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von ¹IO ,u. Der in einem Abscheide-Apparat auftretende DruckvcrlastAP kann durch folgende Gleichung angegeben werden:

A ρ = Χ ' (D

darin ist: Y" - Koeffizient des Druckvorlustcs ιΛ = spezifisches Gov.'icht von Gas, ν = Geschwindigkeit des Gases bein Eintritt in das Gerät g = SchwercbeschleunigUiig

Aus Gleichung (1) geht hervor, daß der Druckverlust proportional zum Koeffizienten des Druckvcrlustos zunimmt, vorausgesetzt, dapj das spezifische Gewicht des üancü und seine Geschwindigkeit beim Eintritt in den Apparat gleich sind. Die Figur 39 zeigt» daß der Koeffizient für den Druckverlust im crfindungsgcmiißon Apparat (ausgezogene Linie)

auffallend niedriger ist als bei ninem herkömmlichen Zyklon (gestrichelte Linie). Daraua kann gefolgert v/erden, daß der Druckver-Iii3t Δ ρ im erfindungf5gom;ißcn Apparat geringer ist als bei herkömmlichen Zyklonen.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, besteht der beschriebene Apparat zum Abscheiden oder Trennen von Feststoffpartikeln aus einem Gasstrom aus einem eine Wirbelkammer bildenden Zylinder, wob-:i die V/i r bei kammer eine horizontale Mittelachse auf v/eist und in Ouorschnitt kreisförmig oder vieleckig sein kann, v/o bei die Anzahl der Ecken so zu wählen ist, daß der spiral- oder wendelförmig Durchfluß des Gases unbeeinflußt bleibt» Das Gas wird tangential zur Wirbelkammer zugeführt, damit dieses die Wirbelkammer in Längsrichtung und spiral- oder wendelförmig durchströmen kann. Infolge dieser Anordnung wird vermieden, daß Rieh wie bei einem Zyklon herkör.irilicher Bauart zwei Arten von Wirbclströmen überlagern. Hierdurch wird der Druckvorlust in Apparat verringert. Ferner ist ein pyramidenstumpfförmiger Hohlkörper als Auffangkammer mit seiner breiten Basis der Unterseite des Zylinders zugeordnet. Dort werden die aus dem Gasstrom ausgeschiedenen Partikel gesammelt, v/elcher Gasstrom dem Zylinder durch eine zuströmseitig vorgesehene öffnung über einen Cinlaßkannl '/.ug-'iführt wird. Das in Her Wirbelkammer befindliche Gas strömt über die zuströmseitig vorgesehene Öffnung aus der Wirbelkammer in die genannte Aufnahmekammer ein, so daß eine hoheAbschaideleistung erzielbar ist. Auf diese Weise können Abscheide-Apparate mit im Vergleich zu herkömmlichen Zyklonen kleinerer Bauform geschaffen v/erden, bei denen Feststoffe nur durch Scherkraft ausgeschieden werden.

Claims (19)

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Apparat zum Abscheiden oder Trennen von Feststoffpartikeln aus einem strömenden Medium, mit einem eine Wirbelkammer bildenden, horizontalliegenden Zylinder und einem tangential zum Zylinder vorgesehenen Einströmkanal und einem an der gegenüberliegenden Stirnseite des Zylinders angeordneten Abströmkanal, dadurch gekennzeichnet , daß ein pyramidenstumpfförmiger Hohlkörper (8) mit seiner Basis parallel zur Längsachse dea Zylinders (2) liegend vorgesehen ist, daß eine Führungsplatte (Gasführungsplatte 10) an der Durchdringungsstelle von Zylinder (2) und Hohlkörper (8) vorgesehen ist, die mit den Zylinderwandungen zwei öffnungen (11, 12) bildet, von denen die eine öffnung (11) stromauf und die andere (12) stromab liegt, und daß eine Führungsplatte (Partikelführungsplatte 13) für abgeschiedenes Gut derart im Hohlkörper (8) angeordnet ist, daß ein Sammelraum (14) gebildet ist, dessen Oberseite mit der stromaufseitigen öffnung (11) in der Wirbelkammer (3) in Verbindung steht.

2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Abströmkanal (5) tangential zum Innenmantel des Zylinders (2) angeordnet ist.

Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Abströmkanal (5) an einem gegenüber dem Zylinder (2) einen kleineren Durchmesser aufweisenden Zylinderabschnitt (4) angeordnet ist, der koaxial zum Zylinder (2) angeordnet ist.

4. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungsplatte (10) in bezug auf den Zylinder (2) radial angeordnet und in Übereinstimmung mit der Zylinderwandung konvex nach außen gekrümmt ist.

5. Apparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Führungsplatte (10) gleich dem Krümmungsradius des Zylinders (2) ^!st.

6. Apparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsplatte (10) eine konvexe, in bezug auf den Zylinder (2) radial nach außen gewölbte Fläche (18) aufweist und in Richtung des Innenraumes des pyramidenstumpfförmigen Hohlkörpers (8) geneigt ist, und zwar in dem Raum zwischen dem Außenmantel der Wirbelkammer (3) und dem oberen Ende des Hohlkörpers, vgl. Figur 27.

7. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die abströmseitig an der Führungsplatte (10) vorgesehene Öffnung (12) für den Durchgang großer Mengen von Feststoffpartikeln dimensioniert ist.

8. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekernzeichnet , daß abströmseitig in der Mitte der Führungsplatte (10) eine weite Öffnung (29) für den Durchgang großer Mengen von Feststoffpartikeln vorgesehen ist, vgl. Figur 28.

9. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e kennzei chnet , daß in dem pyramidenstumpfförmigen Hohlkörper (8) eine senkrecht zur Längsmittelachse des Zylinders (2) liegende, den Hohlkörper in mehrere voneinander getrennte Räume (14, 16) aufteilende Führungsplatte (24) vorgesehen ist, vgl. Figur 22.

10. Apparat naoh einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch g e -kennzeichnet , daß die führungsplatte (13) für das abgeschiedene Out mit ihrem Ende (13a) im Abstand (1 1) von der unteren Orundflache des Hohlkörpers (8) endet, vgl. Figur 4.

11. Apparat naoh einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e kennzeichnet , daß eine an der Innenwandung des Hohlkörpers (8) befestigte Prallplatte (23) schräg nach innen in den Innenraum (16) des Hohlkörpers hineinragt, und daß die die Prallplatte (23) aufnehmende Wandung (8b) dem von der Wandung (8a) und der Führungsplatte (13) begrenzten Aufnahmeraum (14) gegenüberliegt, vgl. Figur* 21.

12. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Zylinder (2) im unteren Teil der dem Einströmkanal (1) zugeordneten Stirnseite eine Abschrägung (6b) bildet und längs dem Zylindermantel mit dem pyramidenstumpfförmigen Hohlkörper (8) verbunden ist, vgl. Figur 19.

13. Apparat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschrägung eine ebene Fläche bildet, vgl. Figur 14.

14. Apparat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschrägung an der eingangseitigen Stirnseite des Zylinders (2) konvex gekrümmt ist, vgl. Figur 20.

15. Apparat nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß der Zylinderabschnitt an der Ausgangsseite des Zylinders (2) auf seiner vom Abströmkanal (5) abgewandten Seite zum Zylinder hin abgeschrägt ist, derart, daß die Abschrägung (4c) in axialer Verlängerung des Abströmkanales (5) liegt, vgl. Figur 19.

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16« Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch g e kennzeichnet , daß der Aufnahmeraum (46) für das abgeschiedene Out als eine von der Auffangkämmer (43) getrennte Kammer (45) ausgebildet ist, vgl. Figur 12.

17. Apparat nach den Ansprüchen' 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß der Zylinder (2) eine von der Innenfläche des Zylindermantels in den Innenraum hineinragende, den Wirbelstrom unterstützende, wendeiförmige Führung (25 aufweist.

18. Apparat nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch g e k e η η -. zeichnet , daß die im Zylindermantel des Zylinders (2) angeordnete Führung eine wendeiförmige Nut ist.

19. Apparat nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet , daß mit der zuströmseitigen Öffnung zwischen Wirbelkammer (3) und Aufnahmeraum (14) in Richtung der Längsachse des Zylinders (2) bewegliche und axial im Abstand voneinander liegende Schließplatten (33) verbunden sind, vgl. Figur 33.