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Fliehkraft-Staubabscheider
Es ist bekannt, die Abscheidung feinster
Teile in einem Zyklon dadurch zu erzielen, daß man den in ihm kreisenden Staubluftstrom
durch Einbau von Trennwänden in Einzelströme unterteilt; hierdurch wird nämlich
die unter dem Einfluß der Fliehkraft von den Staubteilchen zu durchschreitende \\legstrecke
unterteilt und die Fallzeit verkleinert. Der Reibungswiderstand dieser Anordnung
ist natürlich bedeutend, Es wurde nun gefunden, daß der Vorteil des kurzen Ahscheidewegs
ohne den Nachteil des hohen Reibungswiderstands zu erzielen ist, wenn man die Trennwände
um eine Achse rotieren läßt in der Art, daß zwischen ihnen und den Einzelströmen
keine wesentliche Relativgeschwindigkeit in tangentialer Richtung besteht. In axialer
Richtung muß natürlich eine Geschwindigkeit vorhanden sein; dies ist aber nicht
nachteilig, weil diese kleiner ist als die rotierende Relativgeschwindigkeit, die
der Schleuderwirkung wegen so groß wie möglich sein muß.
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Eine Ausführungsform besteht erfindungsgemäß darin, daß die Trennwände
als konzentrische Rotationskörper ausgebildet sind. Diese können besonders vorteilhaft
Kegelform erhalten. Hierdurch wird eine gewisse Ventilatorwirkung erreicht und das
Abgleiten des auf sie ausgeschleuderten Staubes begünstigt.
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Auf der umlaufenden Welle können zur Verstärkung der Axial- und Rotationsbeschleunigung
der zu reinigenden Luft oder des Gases Ventilatorschaufeln angeordnet werden. Um
eine endgültige Trennung der staubtragenden Gas- oder Luftstromschichten der Teilströme
von den gereinigten
Schichten zu erreichen, ragen gemäß der Erfindung
konzentrische, ringförmige Körper in die Ringräume, die zwischen den umlaufenden
konzentrischen Trennwänden gebildet werden, in seitlichen Abständen zu den Trennwänden
hinein. Auf diese Weise entstehen getrennte Austrittswege für reine und staubbeladene
Gas- bzw. Luftschichten der einzelnen Teilströme.
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Diese Ausführungsform des Erfindungsgegenstands sei an Hand der Abb.
I beschrieben. Der Strom ungereinigten Gases tritt von oben her in der Pfeilrichtung
ein und wird durch die um die Achse f umlaufenden Kegelstümpfe g in Teilströme zerlegt
und zur kreisenden Bewegung mitgenommen. Dieses Mitnehmen kann durch eingebaute
Ventilatorschaufeln h unterstützt wlerden. Die Staubteilchen wandern nun unter der
Einwirkung der Schleuderkraft quer durch die jeweiligen Räume, die von den kegelstumpfförmigen
Trennwänden gebildet werden, nach außen und sammeln sich an der von der Achse weiter
entfernten Wand des Ringraums zu einer staubhaltigen Gas- bzw.
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Luftschicht. Diese strömt ebenso wie die der Achse näherliegende Schicht
gereinigten Gases axial weiter, wobei beide durch die Schleuderkraft getrennt gehalten
werden. Das Gleiten der Staubteile wird durch die kegelige Anordnung der Trennwände
wesentlich erleichtert.
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Analog wirken auch Trennwände konzentrischer Zylinder ebenso staubabscheidend.
Eine kegelige Ausführung hat aber neben dem besseren Staubabgleiten noch den Vorteil,
daß sie als Ventilator wirkt, so daß der Einbau eines solchen außerhalb des Staubabscheiders
unter Umständen ganz erspart werden kann. Die Ventilatorschaufeln h können analog
auch ihrerseits einen besonderen, in derVorrichtung angeordneten Ventilator ersetzen.
Die endgültige Trennung der staubtragenden von der gereinigten Staubschicht geschieht,
wie in Abb. X und insbesondere 2 gezeigt, durch konzentrische Ringe i, welche von
einer Anzahl gleichmäßig auf den Umfang verteilter Hohlkörper k durch waagerechte
Ringe I getragen werden. Zwischen diesen Ringen 1 und den an den Kegelstümpfen g
angeschweißten Ringen m wird jeweils ein Abzugkanal gebildet, durch den das staubtragende
Gas gemäß der Pfeilrichtung q in die Hohlkörper k gelangt.
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Diese Hohlkörper werden einzeln oder durch eine gemeinsame Gassammelleitung
durch einen besonderen, nicht dargestellten Ventilator abgezogen. Es herrscht also
in dem ganzen Bereich der Staubgas führenden Kanäle ein Unterdruck gegenüber dem
Reingasstrom; infolgedessen kann durch die Lücken zwischen den umlaufenden Ringen
m und dem Ringe o, der dem Hohlkörper k angeschweißt ist, keine Verunreinigung ins
Reingas gelangen; es strömt vielmehr ein gewisser kleiner Teil des Reingases ins
Staubgas. Selbstverständlich wird die Lücke n so schmal gehalten, wie dies betriebsmäßig
möglich ist.
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Abb. 3 zeigt einen Horizontalschnitt nach der Linie E n F in Abb.
3. Durch Heben und Senken des sternförmigen Körpers, der aus den gleichmäßig auf
den Umfang verteilten Hohlkörpern k und den Ringen 1 i und o besteht, läßt sich
eine Regelung der Stärke des staubtragenden Gasteilstroms erzielen. Das Reingas
strömt in der Pfeilrichtung p durch die Räume, die zwischen den Ringen m und I und
i gebildet werden, und dann durch die Räume zwischen den einzelnen Hohlkörpern k
weiter, um am unteren Ende der Vorrichtung abgezogen zu werden.
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Eine andere konstruktive Möglichkeit ist die, die Ringe i und einen
Teil der Ringe I mit den Kegelstümpfen umlaufen zu lassen. Man muß dann eine zweite
Lücke im Ring I in Kauf nehmen und verliert die Regelfähigkeit der Dicke der staubtragenden
Gasschicht.
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Als Material für die Trennwände kann jedes dünne Blech aus Eisen
oder auch aus jedem anderen Material, das sich zu dünnen Tafeln verarbeiten läßt,
z. B. Kunststoff. dienen.
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Eine weitere Vervollkommnung des Abscheidungsvorgangs kann durch
Zusatz von Flüssigkeit, die man z. B. durch ein Netzmittel zum Staubbinden geeignet
macht, in Sl)rüll- oder Strahl form erzielt werden.
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PATENTANS1SRi;CIIE 1. Fliehkraft-Staul)al)seheider, bei dem der zu
reinigende Gas- oder I,uftstrom durch Trennwände in Einzelströme unterteilt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die als konzentrische Ringe ausgebildeten Trennwtin(le
um eine Achse umlaufen.
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2. Fliehkraft-Staulabscl0eider nach Anspruch I, dadurch gel\etlnzeichIlct,
daß die Rotationskörper als Regelstiimpfe ausgel,ildet sind.
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3. Flichkraft-Stauba,scheider nach den Ansprüchen I und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß Ventilatorschaufeln auf der umlaufenden Welle zur Axial- und
Rotationsleschleunigung der Luft oder Gase angeordnet sind.
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4. Fliehkraft-Staubabscheider nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß in die Ringräume, die zwischen den umlaufenden Trennwänden gebildet
werden, konzentrische, ringförmige Körper in seitlichen Abständen von den Trennwänden
hineinragen.