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Sichter l"s s1-114 Wiixisichter mit schraubenförrniger Luftst.r<@mu@ng
innerhalb eines Ilolilzylinders bekannt. Bei den üblichen Ausführungsformen wird
in einem senkrecht stehenden Zylinder gearbeitet, in dem das Gut mittels eines Streutellers
der schraubenförmig von unten nach oben verlaufenden Luftströmung zugegeben wird.
1)as Grobgut wird an die Wand (lesZvlindcrs geschieutfert und fällt dort nach unten,
während das Feingut oben. von der Luft ausgetragen wird. Eine scharfe Trennung zwischen
Grobgut und Fcüigut Iwi ciiier bestimmten Korngröße ist hierbei nicht m<iglicli.
weil die .\usführung der Windsichter derart ist, <lall Strömungen quer zur Mantelfläche
und Wirbel unvcnnt#i(fliar sind. Die Folge ist, dnß Feingut in das Grobgut gerät
und andererseits Grobgut zusammen mit dein Feingut von der Luft ausgetragen wird.
Letzteres tritt vor allem auch deshalb ein., weil (las Grobgut entgegengesetzt zur
Strömung nach unten fallen soll und somit immer wieder von der Strömung erfaßt wird,
wobei die; Gefahr besteht, da.ß Grobgutttilchen in dias Feingut gelangen. Zur Verhinderung
eines allzu großen Spritzkornanteils im Feingut wird am oberen Endre des Zylinders
im allgemeinen ein schrägcT Spritzring angeordnet, der das Grobgut zurückhalten
soil. Da aber die Strömung an diesem Spritzring sehr scharf umgelenkt wird, entsteht
dbrt ein stark Wirbel, der entgegen dier gewünschten Absicht dazu führt. (faß das
aufgewirbelte Grobgut der Strömung und damit dem Feingut beigemischt wird: Es sind
ferner Sichter bekannt, bei denen die Luft in einem \Vi,rbel nach innren geführt
wird! und, das Grobgut durch die Fliehkraft entgegengesetzt zu dieser nach innen
gerichteten Luftströmung nach außen getragen wird. Es hat sich gezeigt, daß bei
solchen Sichtverfahren eine scharfe Trennung möglich ist, wenn eine freie, ebene
Wirbelströmung angewandt wird, die in einem flachen Raum mit relativ
kLenem
Ausla$ für die innen abziehende Luft angewandt wird.
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Bei diesen Sichtern ist aber ein großer Energieaufwand erforderlich,
weil die Luft gegen die Zentrifugalkraft nach innen geführt werden muß und, in gleicher
Weise auch das Gut gegen die Fliehkraft nach, itmen bewegt werden muß, wobei eine
Arbeit aufgewandt wird, die bei der Luft nur zum kleinen Teil, beim Gut- überhaupt
nicht wieder zurückgewonnen werden kann. Dieser große Energieaufwand macht die Anwendung
dieser Sichtei bei Massengütern umrationell.
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Es wurde rnttn gefunden, dußeine scharf trennende. rationelle Sichtung
möglich ist, wenn man durch einen axial langgestreekten, ringförmigen Sichtraum
einen kreisenden Trägermittelstrom ohne plötzliche Umlenkung oder Querschnitterweiterung
oder sonstige Strömungs stätrurag in einer Richtung axial hindurchführt und getrennt
von diesem das zu sichterrcLe Gut am inneren Umfang des Sichtraumes einführt, wobei
die Abführung der mit den Gutfraktionen beladenen Trägermittelströmting in wei ()der
mehreren Teilströmen tangential aus dem Sichtraum erfolgt. Das Trägermittel kann
ein Gas oder eine Flüssigkeit mit kleinerem spezifischem Gewicht als das des Sichtgutes
sein. In den meisten Anwendungsfällen wird mit Luft gearbeitet.
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Bei dem Sichtei gemäß der Erfindung findet eine Querströmung zwischen
dem Gut und der Luft statt, wobei die feineren Teile in axialer Richtung weiter
getragen werden als die groben, so daß das Gut ausgebreitet wird und am äußeren
Mantel des lZingraumes in einer der Kornverteilung entsprechenden Verteilung ankommt,
und zwar am Anfang der axialen Sichtstrecke die gröbsten und am I--ndk die feinsten
Teilchen.
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Damit dieser Sichteffekt einwandfrei erreicht wird, ist es notwendig,
daß im Sichtstrom außer der gewünschten gesetzmäßigen Luftströmung keinerlei Querströmung
oder Wirbelströmung der Luft auftritt, was erfindungsgemäß durch eine nach den Gesetzen
der Strömungstechnik vorgenommene sorgfältige Führung der Trägermittelströmung vor
Einfiritt in den Sichtraum und irrt Sichtraum gelingt. .Bei der Durchströmung eines
ringförmigen, langgestrickten Sichtraumes in axialer und gleichzeitig rotierender
Richtung kann bei sorgfältiger Führung dler, Strömung ohne weiteres erreicht werden,
daß die Geschwindigkeit an jeder Stelle eine ganz bestimmte Rotationskomponente
in der Umfangsrichtung und der axialen Richtung aufweist. Die Durchströmung des
Ringraumes darf dabei erfindnrng,sgemäß nur in einer Richtung erfolgen, also nicht,
wie beispielsweise bei einem Zyklon, in zwei Schichten, von denen die äußere in
der .einen und, die innere in der entgegengesetzten Richtung axial strünit. Ein
Zyklon hat nur den Zweck der Staul>-abscheidung zu erfüllen, dem auch die innere
rückwärtige 4trömung infolge der in ihr noch herrschenden Rotationsbewegung dient.
Der Unterschied Liegt vor allen,Dingen auch in der Gutaufgabe. Während bei einem
Stau.babscheider das Gut von vornherein in der Luft suspendiert ist, wird es bei
dem Sichtei gemäß der Erfindung getrennt von dem Luftstrom am inneren Umfang des
Sichtraumes in diesen eingeführt. Bei dem Staubabscheider befinden sich also auch
beim Eintritt des Luftstromes in den Sichtraum bereits in der äußeren Zone Feingutteilchen,
die dort in der Luft suspendiert sind und au:sgeschleudert iverden. so <laß bereits
vom Beginn der axialen Ausscheidungsstrecke an sämtliche Korngrößen bis zum feinsten
am t.'tnfang ankommen, während am Ende der _\lisclieidungsstreckc nur noch feines
Gut ankommt. da (las grobe vorher ausgeschieden ist. Nlan könnte also bei einer
zyklonähnlichen Einführung einer Luftgutmischung in einem axial langgestreckten
Abscheideraum durch Abführung verschiedener Teilströme wohl ein grobgutfreies Feingut
erhalten. aber niemals ein feingtttfreies Grobgut.
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Es wäre auch eine 1ionstrttktioti denkbar, bei der man einen zyklotrartig
l;reisentien Luftstrom irt einen zylindrischen oder schwach konischen Raum einführt
und ihn ini Innert des Raumes wieder eilt-, geg _eng-esetzt zurückführt,
\\ol)ei zwischen der eintretenden Luftschicht und der austretenden Luftschicht das
Gut eingeführt wird. Hierbei würde der Sichteffekt in der äußeren Luftschicht nach
dein gleichen Prinzip wie 1>ri der Erfindung auftreten, so da.ß man eine Zerlegung
des Gutes in Grob- und Feingut oder mehrere Fraktionen durch Abzug entsprechender
Teilluftströniv erreichen könnte. Der ini Innern zurückgeführte 1_uft;trotn iv@ire
dann- der mit Feingut Beladene ültrigl>leil)endc Restlufestroni. Aus ihm würden
wieder Feingutteilchen in die äußere Luftschicht ausgeschleudert, die allerdings
nicht an den Umfang de.; Raumes gelangen können, da sie auch von Anfang an nicht
dorthin gelangt sind. Sie würden sich also anreichern und nach irgendeiner Seite
abgelten, so wie es auch in einem Zyklon der Fall sein muß. Ferner kann die ini
Kern zurückgeführte Strömung auf dIie in der äußeren Schicht strömende Luft nur
störenden Einfluß haben, weil die axiale Strömungskomponente beider Strömungen entgegengesetzt
gerichtet ist. Es ist also eine .solche .Anordnung wohl unzweckmäßiger für die Zwecke
der Sichtung als Strömung in einett Ringraum nur in einer axialen Richtung, .sie
ist aber als unter den Erfin<Itttigsansprtich gehörend zu betrachten, da die
äußere Hauptströmung und die Gutführung der Erfindungsidee entsprechen, während
die Rückführung der Strö niung lediglich als einte Umgeliung des rtveckm<tßigeren
Vorschlages gemäß der Erfindung zti lwtrachten ist.
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Um die Erfindungsidee ani \-ollkommensten zu verwirklichen, ist es
i ielmelir zweckmäßig, die Strömung durch Wände allseitig sorgfältig zu führen,
wobei die Wände feststehend oder tnitumlaufend sein können. :\n den Wänden sowie
bei den Eintritts- und -\ti;tritts<itintiti<,eti soll die Strömung; möglichst
stoß- und reibungsfrei \erlaufen. Eine Strömungsverz<igerun ¢;, die mit Wirbelablösung
an den Wänden verbunden sein kann. ist möglichst zu iermeiden. Man erreicht dies,
indem die axiale Str<imutil;skomli«neute oder in axialer Richtung zunehmend gehalte>ti
ii ir<1, fet-ner dadurch,
daß man ein unnötig langes Kreisen
der Luft im Sichrer vermeidet, also die Luftschichten nach Aufnahme der Gutfraktion
aus dem Sichten herausführt. Dies bedeutet, daß von Beginn der Sichtstrecke alt
auch die tangentiale Abführung der Teilluftströme einsetzt.
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Insbesondere ist darauf zu achten, daß dieTeilung der Sichtströmung
in die abgeführten Teilströme stoßfrei und ohne Geschwindigkeitsstau vorgenommen
wird. Die Wände zur Teilung der Strömung sollen also scharf zugespitzt sein und
in der Strömungsrichtung verlaufen. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die tangentiale
Abführung der Teilluftströme längs der gesamten axialen Länge dies Sichtrahmes ist
unmittelbarer Aufeinanderfolge vorgenomsnen wird, am besten durch einen gemeinsamen
Schlitz, der durch in Strömungsrichtung verlaufende, zugespitzte Wände unterteilt
ist. Auf diese oder eine ähnliche Weise kann die gesamte Luftmenge tangetitial altgeführt
werden. Es kann aber auch noch eine Restluftmenge am Ende dies Sichtrahmes axial
abgezogen werden. In dem Ringquerschnitt. durch den die Restluft axial abgezogen
wird, sind die Gutteilchen je nach ihrer Korngröße bei verschiedenen Durchmessern
angeordnet, da die gröberen Teilchen weiter nach außen abgewandert sinn ah, die
feineren Teilchen. Erfindungsgemäß kann eine Teilung der axial abgeführten Strömung
in zwei oder mehrere Teilströme vorgenommen werden. Es ist auch möglich, daß auf
die tangentiale Abführung überhaupt verzichtet und nur eine axiale Abführung mit
entsprechender Teilung in axiale "Peilströme vorgenommen wird. Die letztere Anordnung
setzt voraus, daß das zu Beginn der Sichtstrecke am Umfang ausgeschiedene Grobgut
von der Luftströmung bis zum axialen Austritt längs der Wand mitgenommen wird. Zur
Teilung in axiale Teilströme werden am besten ein bzw. inehrere.dünne lil,eclizvlinclei,
deren Einströmkante scharf zugespitzt ist, benutzt. Zur Einstellung der Trenngrenze
kann dieser Blechz@-linder in axialer Richtung verschoben und somit die Sichtstrecke
verkürzt werden.
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Das zti sichtende Gut wird vor dem Eintritt in den Sichtraum vorteilhaft
mindestens auf die gleiche Umlaufgescliw-indigkeit gebracht, wie sie (hie Trägermittelströmung
aufweist. Es wird dann beim Eintritt des Gutes in die Sichtströmung sofort die volle
Fliehkraft für alleTeilchen wirksam. Weist das Gut nicht die volle Unilaufgeschwindiigkeit
auf, ,so wird es erst von der Luft in Umfangsrichtung beschleunigt, wobei die Gefahr
besteht, dlaß das leimgut früher die volle Umlaufgeschwindigkeit erreicht und somit
einten größeren Fliehkraft ausgesetzt ist al-s das grobe, was für die Sichtung unerwünscht
ist. Die umgekehrte Wirkung tritt auf, wenn die Umlaufgeschwindigkeit des Sichtgutes
vor (lern Eintritt in die Sichtluft höher ist als die der Sichtluft. Hierbei w-ir(1
also die Sichtwirkung noch ersteigert.
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Zusammen mit dem zu sichtenden Gut kann ein Zusatzluftstrom stolifrei
iii die Hauptluftströmung ringefiilirt werden, w@ilki möglichst darauf zti achten
ist, daß die Geschwindigkeit des Zusatzluftstromes nach Größe und Richtung der der
Hauptströmung entspricht.
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Bei dem Sichten gemäß der Erfindung ist es ohne weiteres möglich,
das Sichtgut in einem Durchgang in eine große Anzahl von Fraktionen zu zerlegest.
Es kann dabei ein Verfahren angewandt werden, das darin besteht, daß diejenige mittlere
Fraktion, deren Kordgröße der gewüssschtenTrenngrenze entspricht, im Kreislauf dem
Aufgabegut wieder zugeführt wird, so daß zwischen den beidenNachbarfraktion.en eine
besonders scharfe Trennung erreicht wird.
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Der Sichten kann sowohl ein Stromsichten als auch ein Umluftsichter
sein. Im ersten Falle werden die Teilluftströme nach der Absc:heidung der Gutfraktionen
abgeführt. Beim Umluftverfahren werden diie Teilluftströme beim Verlassen des Sichtraumes
in Abscheidern, vorzugsweise Zyklonen, von den mitgeführten, Gutfraktionen befreit
und anschließend mittels eines Gebläses Nvieder gemeinsam dem Sichtraum als Sichtluft
zugeführt.
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In Fig. i 1>is 3 ist ein Ausführungsbeispiel für einen Windsichten
gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar in Fig. i im Längsschnitt, in Fig. 2 in
der Seitenansicht und in Fig.3 im Querschnitt. Der Sichten besteht aus de zwischen
einer äußeren Zylinderfläche i und einer inneren Kegelfläche 2 gebildeten Sichtraum
3. Das Gut wird durch den Einlaß,I eingeführt, von der umlaufenden, mit Flügeln
5 besetzten Scheibe 6 erfaßt und in Drehung versetzt und durch eine schmale Schlitzöffnung
7 in dien Sichtraum eingebracht. Die Sichtluft wird durch die tatigential in. dient
Zylinder i einmündende Leitung 8 in einen Einströmkanal 9 geleitet, der als schraubenförmiger
Kanal ausgebildet ist urnd dazu dient, die einströmende Luft iss eine axial-sym.metrisclie
Rotationsströmung, die bei io in den Sichtraum eintritt, überzuleiten. Die Luftgeschwindigkeit
ist im Einströmkanal konstant und wird bis zum :austritt aus dem Sichtraum konstant
gehalten.. Der Austritt erfolgt nur tangen@tial durch den Schlitz ii, der durch
die Zw-isclsenwände 12 in die einzelnen Kanäle 13 unterteilt ist. Die Kanäle 13
liegen, w-ie die seitliche Ansicht in Fig. 2 und dien Querschnitt nach Fig. 3 zeigen,
in der Strömungsrichtung dien Sichtluft. Der Gesamtquerschnitt des tangentialen
Schlitzes i i, der sich aus den einzelnen Üflnungen 13 zusammensetzt, ist ebenso
groß wie der der Öffnung des Einströmungskanals 9 oder etwas kleiner, wodurch die
Konstanz der Luftgesch-,vindigkeit im Sichtraum bis zurr Austritt begünstigt wird.
Unmittelbar nach dem Austritt I1 können die Strömungskanäle 13 erweitert werden.
Die beiden den Sichtraum 3 begrenzenden Flächen., nämlich der äußere Zylinder i
u-nd dien innere Kegel 2, stoßen am Ende des Sichtraumes zusammen. Die Sichtluft
tritt ausschließlich durch die schlitzförmige Öffnung i i in tangentialer Richtung
aus.
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In Fig. a ist eint Beispiel des Sichtens dargestellt, bei dem die
gesamte Luftmenge axial aus dem Sichtraum abgeführt und am Austritt in Teilluftströme
zerlegt wird. Der Sichtraunn selbst bestellt aus zwei Kegvlsttinil>fmämtelri i.
und 15, deren
Durchmesser sich in Strömungsrichtung erweitern, wobei
aber der zwischen den beiden Mänteln gebildete Ringquerschnitt konstant bleibt oder
sich verringert. Die axial eintretende Luft wird mittels eines Leitschaufelringes
20 in Drehung versetzt. Die von der Gutei-nführungsstelle 16 an eintretende Sichtung
ist durch .die Strichellinien dargestellt. Die "Zerlegung des Sichtluftstromes erfolgt
durch einen axial verstellbaren Zylinder 17. Die äußere Strömungsschicht
trägt bei 18 das Grobgut, die innere bei i9 das Feingut aus.
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In Fig. 5 ist eine schematische Anordnung eines auf verschiedene Fraktionen
einstellbaren Umluftsichters dargestellt. In den Sichter 21 wird durch den Einströmkanal
22 die Luft eingeführt, während das. Gut aus. dem Trichter 23 mittels einer Zuteilvorrichtutng
dem Sichter zugeführt wird. Die einzelnen Fraktionen verlassen durch die Rohre 24,
25, 26 und 27 den Sichter und gelangen in Zyklone 28, 29, 30 und 3i.
Unter jedem Zyklon befindet sich zuin Austrag eine Zellenschleuse 32. Die äußeren
Zyklone 28 und 31 entleeren in die Absackvorrichtung 34, während bei den mittleren
Zvkl0ti-en 29 und 30 Klappen 33 vorgesehen sind, die entweder so eingestellt werden,
daß ebenfalls in die _\bsackvorrichtung 34 oder in eine Förderleitung 35 entleert
wird, in der das Gut wieder in die Aufgabeeinrichtung 23 zurückbefördert wird. Der
Transport kann beispielsweise mittels eines Redlers oder, wie in der Fig. 5 dargestellt,
mittels Schnecke und Beeherwerlc oder auf andere beliebige Weise erfolgen. Es kann
auf diese Weise entweder die Fraktion des Zyklons 29 oder die Fraktion des Zyklons
30 zurückgeführt und entsprechend die Trenngrenze variiert werden. Selbstverständlich
gibt es nach weitere Mittel zur Regelung der Trenngrenze im Sichter, beispie.l.swei,se
die Wahl verschiedener Umlaufgescliw-indigkeit und, Änderung der Luftmenge. Die
Teilluftströme verlastsen durch die Öffnungen 36 die Zyklone und gelangen in eine
Sammelleitung 37, die in das Umluftgebläse38 einmündet, von welchem derLuftstrom
durch die Druckleitung 39 dem Sichter wieder zugeführt wird'. Wird mit dem Gut Luft
in den Sichter eingeführt, so ist auch ein Luftauslaß vorzusehen. Der Luftauslaß
kann an einer beliebigen S S telle der Reinluftleitung angeordnet werden. Es kann
auch beispielsweise an Stelle des Zykloti-s für die feinste Fraktion ein Filter
angeordnet werden, durch das man etwa die gleiche Luft abströmen läßt wie die mit
dem Gut in den Sichter eintretende Luftmenge.