DE843347C

DE843347C - Dust separator based on vortex effect

Info

Publication number: DE843347C
Application number: DER5773A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr-Ing Rehfus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-04-19
Filing date: 1951-04-19
Publication date: 1952-07-07

Description

Auf Wirblerwirkung beruhender Staubabscheider Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung und wesentliche Verbesserung der im Prinzip bekanten, auf Wirblerwirkung beruhenden Staubabscheider, und zwar im besonderen solcher, bei denen die Leistung dadurch erhöht und verbessert worden ist, daß mehrere zusammenarbeitende Wirbler in reihenweiser oder kreisförmiger Anordnung angewandt sind. Die bisher bekanntgewordenen, sog. Mehrfachwirbler waren jedoch meist sehr teuer in der Ausführung und daher unwirtschaftlich. In dieser Beziehung ist jedoch eine wesentliche \'erbesserung gelungen, ausgehend von folgenden Überlegungen: Die Leistung eines NVirblers ist um so besser, je kleiner der Durchmesser des Wirblers ist. Die Güte der Abscheidewirkung ist abhängig von der Art des Staubkornes bzw. von der Fallgeschwindigkeit desselben. Dem Staubkorn muß ausreichend Zeit gelassen werden, um den Fallweg zu durchwandern.Dust separator based on vortex effect The invention relates to a further training and substantial improvement of the known in principle, on vortex effect based dust collector, and in particular those where the performance has been increased and improved by having multiple swirlers working together are applied in a row or circular arrangement. The previously known so-called multiple vortices, however, were usually very expensive to implement and therefore uneconomical. In this respect, however, a substantial improvement has been achieved, starting out of the following considerations: The performance of an NVirbler is better, the smaller it is is the diameter of the vortex. The quality of the separation effect depends on the type of dust particle or the speed of fall of the same. The speck of dust sufficient time must be allowed to walk the fall path.

Gemäß der Erfindung ist es gelungen, diesen Anforderungen in besonders einfacher und zweckmäßiger Weise zu entsprechen, im wesentlichen dadurch, daß drei oder mehr Wirbler von verschiedenem Durchmesser ineinander angeordnet sind, derart, daß der äußerste rohrförmige Wirbler, dem die Staubluft im wesentlichen tangential zugeführt wird, sie in axialer Richtung an das mit Zwischenraum in ihm angeordnete zweite Wirbler- rohr abgibt und dieses sie in gleicher Weise weiter in das dritteWirblerrohr jedesmal unterRichtungswechsel übertreten läßt, während der Staub in im wesentlichen achsparalleler Richtung ausgeschieden wird. According to the invention it has been possible to meet these requirements in particular to correspond in a simple and expedient manner, essentially in that three or more vortices of different diameters are arranged one inside the other, in such a way, that the outermost tubular vortex to which the dust air is essentially tangential is fed, it is arranged in the axial direction with the space in it second vortex tube and this you continue in the same way into the third vortex tube every time while changing direction the dust is eliminated in a direction that is essentially parallel to the axis.

Ein Nusführullgsl) eispiel ist in der Zeichnung dargestellt. A nut guide example is shown in the drawing.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch den Staubabscheider. Durch gestrichelte Linien n', 0' ist eine weitere Ausbildung dieser Ausführungsform angedeutet, und es ist mit dünneren Strichen am oheren Ende des eigentlichen Staubabsaugers noch ein Nachahscheider angedeutet. Fig. 1 is a longitudinal section through the dust collector. Through dashed Lines n ', 0' indicate a further development of this embodiment, and it is still with thinner lines at the upper end of the actual dust extractor a follower suggested.

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den Staubahscheider ohne den Nachabscheider und zur Hälfte ein Schnitt nach Linie A-B in Fig. 1. Figure 2 is a top plan view of the dust collector without the post separator and half a section along line A-B in FIG. 1.

Um das im wesentlichen zylindrische Staubabscheidergehäuse a ist, ausgehend von dem Staubluftzuführungsstutzen b ein schmaler und hoher Kanal c herumgeführt, der über eine Offnung d in den zylindrischen Hohlraum des Gehäuses a einmündet. Zweckmäßig läuft der Kanal c um mehr als zwei Drittel des Gehäuses a herum. Unten am Gehäuse a ist ein Trichter e angeordnet, der den abgeschiedenen Staub abführt. Ein Deckel f schließt das Gehäuse oben ah. Er läßt ein Rohrtück g nach außen hin durchtreten, welches die möglichst entstaul>te Luft ins Freie oder in irgendeine l eitung entweichen läßt. gegebenenfalls über den mit dünnen Linien angedeuteten Nachahscheider. Around the essentially cylindrical dust collector housing a, starting from the dust air supply nozzle b, a narrow and high duct c is led around, which opens into the cylindrical cavity of the housing a via an opening d. The channel c expediently runs around more than two thirds of the housing a. Below a funnel e is arranged on the housing a and removes the separated dust. A cover f closes the housing at the top ah. He leaves a piece of pipe g to the outside pass through, which releases the air, which is as de-congested as possible, into the open air or into any line can escape. possibly above those indicated with thin lines Follower.

Innerhall> des Wirblerrohres g ist, konzentrisch zu ihm, ein Rohrstück Ii angeordnet, welches einen Ringspalt i frei läßt, und im Rohrh befindet sich ein weiteres engeres Rohr k, ebenfalls mit ringförmigem Zwischenraum m. Inner reverberation> of the vortex tube g is a piece of tube concentric to it Ii arranged, which leaves an annular gap i free, and in the Rohrh there is a Another narrower tube k, also with an annular space m.

Weiter abwärts folgt wieder ein Rohrstück n mit größerem Durchmesser und, einen Ringspalt p frei lassend, ein Rohrstück o von kleinerem Durchmesser. Unten in diesem ist, wieder zentrisch, ein Teller q angebracht, der störende Wirbelverbindungen verhütet. A pipe section n with a larger diameter follows further downwards and, leaving an annular gap p free, a pipe section o of smaller diameter. At the bottom of this, again centrically, a plate q is attached, the disturbing vortex connections prevent.

Die Wirkung ist im wesentlichen folgende: Aus dem Staubluftzuführungsstutzen b gelangt die Staubluft durch den schmalen und verhältnismäßig hohen Einlaß c und die Einlaßöffnung d in den zylindrischen Hohlraum des Wirblergehäuses a. The main effect is as follows: From the dust air supply nozzle b the dust air passes through the narrow and relatively high inlet c and the inlet opening d into the cylindrical cavity of the swirler housing a.

Schon im Einlaßrohr vollzieht sich ein großer Teil der Staubabscheidung, bevor die Staubluft in den eigentlichen Wirbler a eintritt.A large part of the dust separation takes place in the inlet pipe, before the dusty air enters the actual vortex a.

Das breite kreisende Luftband von bereits vorgereinigter Luft wird dann der Reihe nach mehreren. in der Zeichnung beispielsweise drei ineinander gestellten Wirblern g, h und k zugeführt. The wide circulating band of air that has already been pre-cleaned becomes then several in sequence. in the drawing, for example, three nested Vortex g, h and k supplied.

Die Höhe dieser drei Wirbler ist ungefähr ebenso groß wie die Höhe des eintretenden Luftbandes.The height of these three vortices is about the same as the height of the incoming air band.

Durch den vom Gehäuse a und das Wirblergehäuse g gebildeten Zwischenraum wirbelt die Luft und gelangt aus ihm in im wesentlichen axialer Richtung und unter schroffem Richtungswechsel durch den ringförmigen Ringraum i in das Innere des Wirblerrohres h, dann unter nochmaligem Richtungswechsel durch den Ringspalt rn in den Innenraum des Wirblerrohres k. Der ab geschiedene Staub kann jedes Mal nach unten austreten und schließlich durch den trichterförmigen Unterteil e ausgetragen werden. Through the space formed by the housing a and the swirler housing g swirls the air and gets out of it in a substantially axial direction and under abrupt change of direction through the annular annular space i into the interior of the vortex tube h, then with another change of direction through the annular gap rn into the interior of the vortex tube k. The separated dust can escape downwards every time and finally be discharged through the funnel-shaped lower part e.

Am Teller q tritt wieder ein scharfer Richtungswechsel ein, die Luft bewegt sich sodann wieder nach oben durch den ringförmigen Zwischenraum zwischen Rohr k und Rohr o und weiterhin -durch das Rohr n von noch größerem Durchmesser und die Ringspalte m und i. At the plate q there is another sharp change of direction, the air then moves back up through the annular space between Pipe k and pipe o and further through pipe n of an even larger diameter and the annular gaps m and i.

Der abgeschiedene Staub kann nach unten in den Trichter e fallen. Die aus dem eigentlichen Abscheider nach oben austretende Luft durchzieht im Fallen nach der Anordnung des Nachabscheiders, der aus einem trichterförmig sich erweiternden Teil v und einem sich ebenfalls trichterförmig wieder verengenden Teil r mit eingefügtem Austrittsrohr s besteht, ins Freie, wie durch Pfeil angedeutet. In diesem Nachabscheider tritt wieder die Wirkung eines Wirblers ein, jedoch mit dem Unterschied, daß der abgeschleuderte Staub nicht nach unten fällt, sondern im Nachabscheider nach außen gedrängt wird und am Umfang durch eine besondere Rohrleitung t weiter geleitet wird. Mit dieser zusätzlichen Einrichtung wird der allerfeinste Reststaub noch aufgefangen. The separated dust can fall down into the funnel e. The air exiting upwards from the actual separator permeates when it falls according to the arrangement of the post-separator, which consists of a funnel-shaped widening Part v and a likewise funnel-shaped again narrowing part r with inserted Exhaust pipe s exists into the open air, as indicated by the arrow. In this post-separator the effect of a vortex occurs again, but with the difference that the The dust that is thrown off does not fall down, but outwards in the post-separator is pushed and is passed on at the circumference through a special pipe t. With this additional device, the very finest residual dust is collected.

Statt aus den Wirblerrohren n und o den abgeschiedenen Staub unmittelbar in den Trichter e fallen zu lassen, kann man den Staub auch, geleitet durch kegelige Trennwände n', o', getrennt nach unten leiten. Instead of the separated dust directly from the vortex tubes n and o One can also drop the dust into the funnel e, passed through conical ones Divider walls n ', o', separate downwards.

Dabei wird der Vorteil erreicht, daß eine Sichtung des Staubes entsteht. Der grobe Staub, der im ringförmigen Zwischenraum zwischen Gehäuse a und Rohr n ausgeschleudert wird, kann in dem Zwischenraum zwischen e und n' für sich nach unten gelangen, und der feinkörnige Staub aus den Wirhlerräumen kleinerer Durchmesser kann ebenfalls für sich ausgetragen werden. This has the advantage that the dust is sifted. The coarse dust that accumulates in the annular space between housing a and tube n is ejected, can in the space between e and n 'down by itself get, and the fine-grained dust from the vortex spaces of smaller diameter can also be carried out on its own.

Zwischen dem zylindrischen Gehäuse a des Abscheiders und dem spiraligen Endverlauf des Einlaßkanals c ist eine düsenförmige Verjüngunggebildet, durch welche auf einfachstem Weg und mit geringstem Reibungsverlust eine Erhöhung der Luftgeschwindigkeit erreicht wird. Diese Geschwindigkeitserhöhung ist von Vorteil, weil die Schleuderwirkung bekanntlich mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zunimmt. Das gezeichnete und beschriebene Ausführungsbeispiel läßt erkennen, daß eine besonders hohe Leistung mit möglichst kleinem Durchmesser des Mehrfachwirblers erreicht wird, da der Fallweg für den auszuscheidenden Staub in radialer Richtung möglichst klein gehalten wird und infolge der Höhe der einzelnen Kanäle in achsparalleler Richtung dem Staubkorn ausreichend Zeit gelassen wird, um den Fallweg zu durchwandern. Between the cylindrical housing a of the separator and the spiral one At the end of the inlet channel c a nozzle-shaped taper is formed through which an increase in air speed in the simplest way and with the least amount of friction loss is achieved. This increase in speed is beneficial because of the spin effect is known to increase with the square of the speed. The one drawn and described Embodiment shows that a particularly high performance with as possible small diameter of the Mehrfachwirblers is achieved, since the fall path for the to be eliminated Dust is kept as small as possible in the radial direction and due to the height of the left enough time for the dust speck in the individual channels in an axially parallel direction to hike the fall path.

Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel und auch bei anderen Ausführungsformen ist zweckmäßig das Verhältnis der Durchmesser von außen mantel zu Innenrohr immer das gleiche, z. B. wie aus der Zeichnung hervorgeht, 2:1, also der Durchmesser von a:g = n: h = c: k und im Nach abscheider auch g:s. Schließlich ist der Durchmesser von s = Durchmesser von b, alles auch näherungsweise. In the illustrated embodiment and also in other embodiments the ratio of the diameter of the outer casing to the inner pipe is always appropriate the same, e.g. B. as can be seen from the drawing, 2: 1, i.e. the diameter of a: g = n: h = c: k and in the after separator also g: s. Finally is the diameter of s = diameter of b, everything also approximate.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Based on Wiorbler effect multi-stage dust separator, characterized in that three or more vortices of different diameters are arranged one inside the other, in such a way that the outermost tubular vortex to which the dust air is fed essentially tangentially, they in the axially parallel direction aii the second arranged with space in it Vortex tube and this they continue in the same way in the third and the approximately following Vortex tubes, each time with a change of direction. ABGILIT, while the secluded Dust discharged in the interstices in an essentially axially parallel direction will.

2. Dust separator according to claim 1, characterized by an inlet channel (b) of small radial width and great axial length. the one around the cylindrical The vortex tube (g) is led around and finally opens into the cell> e.

3. Dust separator Iiach claim 1, characterized. that the vortex tubes (g, h, k) are arranged so that their lower edges are the deeper the narrower the pipes are.

4. .taulal> separator according to claim 1, characterized. that the axial distance between the lower edge of the largest vortex tube and the lower edge of the smallest vortex tube is as large or almost as large as the height of the The mouth of the dust air inlet duct (c).

5. Dust separator according to claim 1, characterized in that except such pipes, the width of which is graduated in the telescopic system so that the downward protruding pipes gradually become narrower than the pipe first swirled around, too pipes of greater width are still used.

6. Dust separator according to claim 1, characterized in that the Inlet channel (c) the dust separator housing (a) by more than two thirds of its circumference before it reaches the inlet opening (d) of the housing (a).

7. Staul> al> separator according to claim 1, characterized in that that for the discharge of the separated dust below arn dust separator housing (A) a collecting funnel (e) is arranged.

8. Dust separator according to claim 1, characterized in that the the separated dust ahgel) end vortex spaces with special discharge funnels (n ', o') are equipped.

9. Staubal> separator according to claim I, characterized by a Post-separator, which is connected to the air outlet of the multiple vortex, and which is designed as a double hollow cone (q, r), so that it is in the direction of the air outlet first expanded and then narrowed again, and its central clean air outlet (s) starts from approximately the zone of the largest diameter of the post-separator.