DE913126C - Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffen aus einem Gasstrom - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffen aus einem Gasstrom.

Es gibt verschiedene Arten von Vorrichtungen für das Niederschlagen und Abscheiden von Staub aus Luft und anderen Gasen, nämlich Zyklonstaubabscheider, Fliehkraftstaubabscheider und Filterapparate. Die Erfindung befaßt sich mit der Staubabscheidung durch Schleuderwirkung.

Vorrichtungen mit Filterelementen verstopfen sich nach längerem Gebrauch, so daß des öfteren die Filterelemente zu reinigen oder zu ersetzen sind. Der Wirkungsgrad einer solchen Vorrichtung ist verhältnismäßig niedrig.

Durch Zyklonstaubabscheider werden zwar die großen Teilchen abgeschieden, jedoch nicht sehr feine Festteilchen aus Luft.

Die Fliehkraftstaubabscheider bekannter Bauart erzeugen außerhalb des Hauptabscheidewirbels Wirbelströmungen, welche die Abscheidewirkung verringern. Bekannte Fliehkraftstaubabscheider verwenden Schleuderschaufeln, Schleuderflügel oder Schlagarme, welche zum Zerteilen von Teilchen oder Pulverisieren geeignet sind, sich aber für eine wirksame und schnelle Abtrennung feiner Teilchen aus Luft oder einem anderen Gas nur wenig eignen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile, welche den bekannten Einrichtungen anhaften, zu vermeiden. Sie besteht darin, daß im Abscheidergehäuse für das Abschleudern und Trennen der Festteile vom Gas ein mit hoher Geschwindigkeit rotierender Läufer vorgesehen ist, dessen Umfang in Abstand von der Zylinderwand des Gehäuses liegt, wodurch eine Sammelkammer für die Festteilchen gebildet ist, aus der sie abgeleitet werden, wobei der Läufer glatte Oberflächen aufweist, und an seinem einen Ende axial das Abzugsrohr für das gereinigte Gas angebracht ist, dessen

Durchmesser viel kleiner ist als der Durchmesser des Läufers.

Durch den Erfindungsvorschlag erhält man eine Staubabscheidung, durch die sehr wirksam und schnell im wesentlichen alle feinen Teilchen aus einem Gas entfernt werden. Der Grund hierfür liegt darin, daß der nach abwärts verlaufende Ausscheidungswirbel im wesentlichen frei von einer störenden Wirbelung ist. Infolge der glatten Ausbildung der Oberfläche des Läufers erhält man einen schnellen Ausscheidungswirbel ohne schädliche Nebenwirbelbildungen. Die Winkelgeschwindigkeit des Ausscheidungswirbels ist in der Mitte des Wirbels und am Eingang zum Gasabzugsrohr sehr viel größer als an der Peripherie des Läufers. Dadurch entsteht eine zentripetale Entfernung des gereinigten Gases oder der Luft mit einem sehr wirksamen zentrifugalen Einfluß auf solche Feststoffe, die sich dem Abzugsrohr für das gereinigte so Gas nähern. In den Zeichnungen ist

Fig. ι ein senkrechter Axialschnitt, teilweise in Ansicht, durch eine Ausführungsform des Abscheiders, bei dem die die feinen Teilchen enthaltende Luft durch das obere Ende der Maschine as hindurch nach abwärts gesaugt wird und die in der Luft enthaltenen Feststoffe oder andere Teilchen in tangentialer Richtung aus dem unteren Abschnitt des Läufergehäuses abgeschieden werden;

Fig. 2, 3 und 4 zeigen Draufsichten der drei verschiedenen Arten von Scheiben, die bei der Zusammensetzung des Läufers, wie er bei der in Fig. 1 dargestellten Maschine aufgebaut ist, verwendet werden;

Fig. 5 ist ein Querschnitt nach der Linie 5-5 in Fig. ι;

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht der in Fig. 1 dargestellten Maschine, wobei einige Teile weggebrochen sind;

Fig. 7 ist eine Seitenansicht des vollständigen Läufers der in Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung, jedoch ohne Gehäuse und ohne Lager;

Fig. 8 zeigt einen senkrechten Axialschnitt, teilweise in Ansicht, einer anderen Ausführungsform der Erfindung, bei der der Einlaß für die die Teilchen aus festem oder halbfestem Stoff enthaltende Luft am unteren Ende des Läufergehäuses vorgesehen ist und bei der der Luftstrom durch die Maschine hindurch nach aufwärts gerichtet wird, wobei das Abführen der gereinigten Luft von dem oberen Abschnitt der Maschine mittels eines Teilvakuums erfolgt;

Fig. 9 ist eine schematische Ansicht, die die Verbindung und die gegenseitige Lage von drei Schleudersichtern zum Klassieren und Abscheiden von Teilchen innerhalb dreier Größenbereiche zeigt, wobei schließlich Luft abgeleitet wird, die im wesentlichen frei von allen Feststoffen ist; Fig. 10 ist ein senkrechter Axialschnitt, teilweise in Ansicht, durch eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der ein gelochter oder durchlässiger Wendelläufer an Stelle der vielen durchlochten Scheiben verwendet wird, die bei den in den anderen Figuren dargestellten Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden;

Fig. 11 bis 13 sind Teildraufsichten anderer Arten von gelochten Scheiben und darin vorgesehenen öffnungen, die ebenfalls in den Bereich der Erfindung fallen.

Bei der in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird ein zylindrisches Läufergehäuse 11 verwendet, das in diesem Beispiel senkrecht angeordnet ist und eine glatte innere Zylinderwandüng aufweist. Das Gehäuse 11 wird durch eine Deckplatte 12 geschlossen, die einen in der Mitte gelegenen und in axialer Richtung sich erstreckenden Einlaßkanal 12° aufweist. Auf dem Deckel 12 des Läufergehäuses ist ein abgedichtetes Kappengehäuse 13 befestigt, an das sich ein in tangentialer Richtung einmündendes Lufteinlaßrohr 14 anschließt. Das Läufergehäuse 11 wird an seinem unteren Ende durch eine Bodenplatte 11 ^a geschlossen, die in der Mitte eine öffnung aufweist, die dicht ein Luftabzugsrohr 15 umgibt, das mit dem Läufer verbunden ist und einen Teil dieses Läufers bildet. An seinen Enden weist das Rohr 15 Speichenringe 15° und 15⁶ auf, die an den unteren Abschnitten der Welle 16 befestigt sind.

Der Läufer sitzt fest auf einer senkrechten Welle 16, die in an dem oberen Abschnitt und an dem go unteren Abschnitt der Welle vorgesehenen Lagern drehbar gelagert ist. Das obere Ende der Welle ist mit einem Drucklager i6^a versehen, das in dem Deckel der Kappe 13 liegt und eine Luftabdichtung zwischen einem Ring und einer zusammendrückbaren Staubscheibe l6^& herstellt, die an dem Deckel I3^a der Kappe 13 durch Schraubenbolzen oder auf andere Weise befestigt ist.

Eine Anzahl mit glatten Stirnflächen versehener flacher Scheiben ist im senkrechten Abstand voneinander auf der Läuferwelle 16 befestigt. Alle Scheiben liegen innerhalb des Gehäuses 11, und ihr Zusammenarbeiten erfüllt eine äußerst wichtige Aufgabe beim Betrieb der Maschine. Die obersten Scheiben sind durch mit Schraubengewinde versehene Abstandsringe 17 voneinander getrennt, die auf das Außengewinde der Welle 16 aufgeschraubt sind. Am Speichenring 15°, der das obere Ende des Luftabzugsrohres 15 festlegt, sitzt eine Stellschraube I5^C, um das Rohr 15 an der Läuferwelle 16 zu befestigen. Der oberhalb des Speichenrings liegende folgende Abstandsring 17 wird gegen die Scheibe, unter der sich der Speichenring 17 befindet, geschraubt und wirkt als Anker.

Bei der in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Ausführungsform ist die Hauptzahl der verwendeten Scheiben und sind alle Scheiben zwischen der obersten Scheibe A und einer unterhalb der Oberkante des Luftabzugsrohres 15 liegenden unteren Scheibe D mit dicht nebeneinanderstehenden Öffnungen versehen, die, wie in Fig. 3 und 4 ersichtlich, die Form von dicht auf Abstand stehenden, kreisrunden Löchern haben, deren Durchmesser je nach der Verwendung der Maschine vorzugsweise zwischen 0,8 und 7,8 mm liegt. An Stelle der kreis- ia& förmigen Löcher können natürlich auch schmale

Schlitze verwendet werden, die sich entweder in radialer Richtung oder in Umfangsrichtung und konzentrisch zu den Scheiben erstrecken, wie dies in den Fig. ii, 12 und 13 dargestellt ist. Ebenso können anderegelochte Scheibenaufbauten mit glatter Oberfläche und glatter Unterfläche verwendet werden.

Die mit dem Buchstaben A bezeichnete oberste

Scheibe des Läufers ist ungelocht, so daß sie einen Zentrifugalverteiler für die Festteilchen und die Luft bildet, die in das Läufergehäuse durch den in dem Deckel vorgesehenen axialen Einlaßkanal I2^a eintreten. Die Scheibe^ hat vorzugsweise einen etwas geringeren Durchmesser als die nächstfolgende Scheibe B der darunterliegenden Gruppe. Die mit dem Bezugszeichen B bezeichneten Zwischenscheiben, die in einem Abstand untereinander zwischen der obersten Scheibe A und dem oberen Ende des Abzugsrohres 15 angeordnet sind, sind mit Lochungen versehen oder weisen öffnungen auf, wie

*° in Fig. 13 dargestellt.

Eine zweite Gruppe auf Abstand voneinander stehender gelochter Scheiben C (im Durchführungsbeispiel drei Scheiben, Fig. 4) umgibt den oberen Teil des Abzugsrohres 15 und ist starr mit diesem

»5 Rohr verbunden. Diese Scheiben haben den gleichen Außendurchmesser wie die Zwischenscheiben B und können gewünschtenfalls mit runden Lochungen des gleichen Durchmessers versehen werden wie die Scheiben B.

Die unterste Scheibe des Läufers ist an dem mittleren Abschnitt des Luftabzugsrohres 15 befestigt. Ebenso sind in vielen Anlagen, z. B. in der nachstehend beschriebenen Durchführungsform, zwei oder mehr Scheiben D an dem mittleren Abschnitt des Luftabzugsrohres 15 befestigt und umgeben dieses Rohr. Diese Scheiben D sind ungelocht, um eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Teilchen durch die Scheiben hindurch zu verhindern.

Das untere Ende des Läufergehäuses wird von

to dem Gestell 18 getragen, das auch als Träger und Lager für einen Motor M dient, dessen Ankerwelle koaxial mit der Läuferwelle 16 verläuft. Ein Gebläse großer Leistungsfähigkeit, das aus einem Gebläsegehäuse 19 und einem Gebläseläufer 20 be-

♦5 steht, sitzt auf dem Gestell 18, wobei der Läufer 20 an einer Verlängerung der Ankerwelle des Motors befestigt ist und koaxial mit der Läuferwelle 16 liegt, an deren unterem Ende der Läufer 20 durch eine Kupplung 21 befestigt ist. Zwischen dem unteren Ende des Luftabzugsrohres 15 und dem Einlaß oder dem oberen mittleren Abschnitt des Gebläsegehäuses liegt koaxial mit dem Läufer 16 und dem Luftabzugsrohr 15 eine kurze zylindrische Kammer 22. In der Mitte ihrer Höhenausdehnung trägt diese Kammer ein von Speichen getragenes Lager 23, um den unteren Abschnitt der Läuferwelle 16 zu lagern. Die zylindrische Kammer 22 ist an ihrer oberen Stirnseite um das schnell umlaufende Luftabzugsrohr 15 herum mittels einer aus verdichtetem Filz bestehenden Unterlegscheibe 24 geschlossen, die einstellbar auf dem in der Mitte mit einer öffnung versehenen Deckel 22° festgeklemmt ist.

Gewünschtenfalls kann eine zweite, aus Filz bestehende Abdichtungsscheibe 25 an der Fußplatte 26 des Abscheidergehäuses festgeklemmt werden, wobei das Zusammenpressen dieser Unterlegscheibe ebenso wie bei der Unterlegscheibe 24 bewirkt, daß die innere Umfangsfläche des Filzes auf dem umlaufenden Mittelabschnitt des Luftabzugsrohres 15 schleift.

Das untere Ende des Luftabzugsrohres 15 endet vorzugsweise eine Strecke unterhalb der Deckplatte 22" der Kammer 22. Das untere Ende der Kammer 22 steht abgedichtet in Verbindung mit dem in der Mitte gelegenen, in axialer Richtung verlaufenden Einlaß an der Deckplatte 19 des Gebläsegehäuses.

Um die durch Schleuderwirkung erzeugte Führung der schwereren Teilchen nach abwärts bei der Zentrifugalsichtung zu unterstützen und um ferner ein Hindernis für die Aufwärtsbewegung der leichteren Teilchen in dem den Läufer umgebenden Wirbel zu schaffen, wird ein. schraubenlinienförmig verlaufendes Führungselement 27 vorgesehen, das die Form einer runden Stange oder eines Drahtes hat, der sich schraubenlinienförmig an der zylindrischen Innenwandung des Gehäuses entlang windet und an dieser Wandung befestigt ist, wie dies Fig. 1 erkennen läßt.

Am Fuße des Gehäuses 11 ist ein tangential gerichteter Kanal 11" vorgesehen, um die abgeschiedenen Teilchen abzuführen. Dieser Kanal steht mit einer Verbreiterung 28" im oberen Ende einer Ablaßleitung 28 in Verbindung, die mit dem oberen Ende eines zur Aufnahme der abgeschiedenen Teilchen dienenden Behälters 29 abnehmbar verbunden werden kann.

Luft, die im wesentlichen von allen festen Teilchen befreit ist, wird in tangentialer Richtung über das Gebläsegehäuse 19 abgeleitet, wobei sie durch eine Auslaßleitung 19° strömt, die im vorliegenden Beispiel mit einer Leitung 31 verbunden ist. Ein Luftregelventil 30 ist in der Auslaßleitung 19° vorgesehen, um die Anlage auf den gewünschten Luftstrom einzustellen.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung

Beim Betrieb werden der Läufer des Abscheiders und das Gebläse mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit angetrieben, wobei die Umlaufzahl des Läufers je nach dem besonderen Verwendungszweck für gewöhnlich innerhalb eines Bereiches von 1800 bis 5000 Umdrehungen je Minute liegt. Der Luftstrom, der durch das Gebläse oder das Mehrstufengebläse, sofern ein solches verwendet wird, j erzeugt wird, zieht die die Unreinigkeiten und die festen Teilchen enthaltende Luft einwärts und abwärts durch die Einlaßleitung 14 in den oberen und in den mittleren Teil des Gebläsegehäuses 11. Das Luftregelventil 30 wird so eingestellt, daß der ge- lao wünschte Luftstrom erhalten wird. Die in den oberen Teil des Gehäuses eintretende, mit Staub oder anderen festen. Teilchen beladene Luft trifft dort gegen die obere, ungelochte Scheibe A und wird durch Schleuderwirkung nach außen bewegt, so daß die schwereren Teilchen durch die Schleuder-

wirkung in den schnellen Wirbel geschleudert werden, der durch den schnellen Umlauf des ganzen Läuferaufbaues erzeugt wird. Bei der in Fig. ι dargestellten Form verläuft die allgemeine Bewegung der Luft nach einwärts und auswärts, während die durch die Schleuderkraft hervorgerufene Bewegung der Teilchen nach auswärts gerichtet ist.

Die die feinen Teilchen enthaltende Luft strömt nach einwärts und allmählich durch die mit

ίο Lochungen versehenen oder gelochten Scheiben B und C hindurch, wobei diese aufeinanderfolgenden glatten Scheiben der Luft eine Winkelgeschwindigkeit erteilen, die im wesentlichen gleich der Winkelgeschwindigkeit des Läufers ist. Der auf diese

Weise geschaffene, nach abwärts verlaufende Wirbel ist im wesentlichen frei von einer störenden Wirbelung, da keine Schaufeln, Flügel oder Schlagarme bei irgendeiner der in dem Läufer verwendeten Scheiben vorhanden sind. Der innerhalb des Läufergehäuses liegende Axialabschnitt wird natürlich auf einem wesentlich geringeren Druck gehalten als der Druck zwischen der Umfangsfläche des Läufers und dem Läufergehäuse. Infolgedessen strömt in der in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Durchführungsform der Erfindung ständig Luft durch die durchlochten Scheiben hindurch nach abwärts, wobei die Luft die feineren und leichteren Teilchen mit sich führt, die durch die Öffnungen der Scheiben hindurchtreten und die infolge der durch die glatten Scheiben erzeugten Schleuderwirkung allmählich nach außen in den an der inneren Wandung des zylindrischen Gehäuses sich bewegenden Wirbel hineingeführt werden.

In einigen Fällen ist es erwünscht, zwei

oder mehr der gelochten Zwischenscheiben B mit ungelochten Deckscheiben 32 zu versehen, die die Mittelöffnungen dieser Scheiben B abdecken und die verhindern, daß kleine feste Teilchen unmittelbar längs des Umfanges der Läufernabe nach abwärts strömen.

Das Luftabzugsrohr 15 ist an seinem oberen Ende offen und ist ferner mit verschiedenen Gruppen von verhältnismäßig breiten, radialen Luftdurchlaßöffnungen I5^d im oberen Abschnitt versehen, wobei alle Öffnungen oberhalb der Gruppe der ungelochten Scheiben D liegen, die sich in der Nähe des Bodens des Läufergehäuses befindet. Die Winkelgeschwindigkeit der Luft und der von der Luft mitgenommenen festen Teilchen ist im wesentlichen

immer gleich der Winkelgeschwindigkeit der durchlochten Scheiben, wenn die Luft durch die Scheiben hindurchströmt, so daß auf diese Weise eine bestimmte Umlauf kraft erzeugt wird, um die Luft mit einem Mindestmaß an Schlupf und Wirbelstörung zu reinigen. Die Abscheidefähigkeit der Vorrichtung kann durch folgende Formel ausgedrückt werden:

F =

Wv*

— 0,00341 W R n²,

in der F Kraft in Kilogramm, W Teilchengewicht in Kilogramm, R Radius des Drehkreises in Meter, N Geschwindigkeit in Umdrehungen je Minute ist.

Aus der vorstehenden Gleichung ergibt sich, daß, je höher die Geschwindigkeit und je größer der Drehkreisdurchmesser ist, desto höher die Abscheidekraft ist, die zur Einwirkung gebracht wird, um die schwereren Teilchen von der leichteren Luft zu scheiden. Es ist weiter ersichtlich, daß eine höhere Geschwindigkeit wirkungsvoller ist als ein größerer Durchmesser, da die Abscheidekraft sich mit dem Quadrat der Geschwindigkeit, aber nur linear mit dem Durchmesser des Umlauf kreises ändert.

Die Luft tritt nach dem Durchströmen einer Anzahl durchlochter Scheiben in das mittlere Abzugsrohr 15 durch dessen oberes offenes Ende und auch durch die radialen öffnungen 1-5* ein. Die gereinigte Luft wird aus dem Sichter durch das Rohr 15 hindurch abgezogen und wird dann durch das Gebläse hindurch aus dem Gebläseabzugsrohr ΐα.^α abgeführt. Alle festen Teilchen werden durch Schleuderwirkung auf die Gehäusewandung oder in den in der Nähe der Wandung entstehenden, nach abwärts sich bewegenden Wirbel geschleudert und werden dann zu dem Boden des Sichters durch das Zusammenwirken von Schwerkraft und Führung durch den schraubenlinienförmig verlaufenden Draht oder die Stange 27 nach abwärts geleitet. Die an dem unteren Ende des Läufers umlaufenden ungelochten Scheiben D verhüten einen Rücklauf der festen Teilchen und schleudern alle Teilchen durch die Abzugsöffnung n^p hindurch zum Boden des Läufergehäuses.

Bei dem neuen Abscheider bewegt sich die Ab-Scheideleistung bei sich ändernden Luftmengen innerhalb eines sehr weiten Bereiches für praktische Zwecke entsprechend der Leistung des Gebläses auf gleicher Höhe. Ein weiteres sich ergebendes Kennzeichen des neuen Aufbaues ist darin zu sehen, daß der Druckabfall im Abscheider vom Einlaß bis zum Auslaß bei einer gegebenen Kapazität konstant bleibt, und zwar bei einer weiteren Veränderung der Menge oder der Art des Materials oder der Teilchen, die aus der Luft abgeschieden werden sollen.

Die durch die Scheiben des Läufers hindurchgehenden Lochungen oder Schlitze sollen nicht als Filterelemente wirken und arbeiten auch nicht als Filterelemente. Die Lochungen verstopfen sich nicht, da jede Neigung zum Anhäufen kleiner Teilchen in den durch die Scheiben hindurchführenden Kanälen die Luftgeschwindigkeit erhöht, bis eine die Teilchen mitnehmende Luftgeschwindigkeit erreicht ist. Es wurde gefunden, daß der Durchmesser der öffnungen oder die Breite der Schlitze der in den Fig. 11 und 12 dargestellten Scheiben dieDicke der Scheiben nicht um das Zweieinhalbfache überschreiten sollte.

Die Abscheidegeschwindigkeit ist bei dem neuen Aufbau deshalb so hoch, weil keine störende Wirbelbildung hervorgerufen wird, wie sie den meisten üblichen Schleuderabscheidern auf Grund der Verwendung von Schaufeln, Flügeln oder Schlagarmen im Läufer eigen ist. Die in Abständen voneinander stehenden glatten Scheiben geben der Luft eine Winkelgeschwindigkeit, die im wesent-

lichen gleich ist der Umdrehungsgeschwindigkeit des Läufers, wobei gleichzeitig die Stoßwirkung von Teilchen gegen die Innenwandung des Gehäuses oder das gegenseitige Auftreffen von Teilchen, wie es bei Wirbelströmungen stattfindet, auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Durchführungsform der Erfindung strömt der Luftstrom durch den Schleuderabscheider nach aufwärts, und die ίο von festen Teilchen freie Luft wird in tangentialer Richtung von dem Gebläse 34 und seinem Abzugsrohr 35 abgeleitet. Die die Teilchen oder den Staub enthaltende Luft tritt bei der Vorrichtung nach Fig. 8 in den oberen Abschnitt eines üblichen Zyklonstaubabscheiders 36 durch eine in tangentialer Richtung in den Abscheider 36 eintretende Luftleitung 37 ein. Die in der eintretenden Luft enthaltenen schwereren Teilchen werden in dem in dem oberen Teil des Zyklongehäuses 36 erzeugten Zyklon oder schnellen Wirbel durch Schleuderkraft abgeschieden und fallen durch Schwerewirkung in das untere, spitz zulaufende Ende des Zyklonabscheiders, wo sie durch ein übliches Luftabschlußventil 38 abgeführt werden. Die Oberseite as des dem Zyklonstaubabscheider zugehörigen Gehäuses 36 steht offen in Verbindung mit dem mittleren Bodenteil des zylindrischen Läufergehäuses 39 des Abscheiders. Ein mit mehreren Scheiben ausgestatteter Läufer von im allgemeinen gleichem Aufbau wie der Läufer der erstbeschriebenen Durchführungsform (jedoch in umgekehrter Anordnung) dreht sich innerhalb des zylindrischen Gehäuses 39. Die unterste Scheibe A dieses Läufers ist ungelocht, um als Verteilerscheibe mit Bezug auf die die Teilchen enthaltende Luft zu dienen. Die nächstfolgenden Scheiben B sind an der Läuferwelle 40 befestigt, umgeben diese Welle und sind mit Lochungen versehen wie die Scheiben B der zuerst beschriebenen Durchführungsform. Der Läufer enthält eine Luftabzugsmuffe 41 von verhältnismäßig großem Durchmesser, die an der Läuferwelle 40 durch Speichenringe 41° befestigt ist und deren offene Enden 'mit dem Inneren des Gebläsegehäuses 24 in Verbindung stehen. Wie dargestellt, umgeben drei durchlochte oder anderweitig mit Öffnungen versehene Scheiben C die Luftabzugsmuffe 41 und sind mit dieser Muffe starr befestigt. Diese Scheiben C liegen in einem dichteren Abstand voneinander als die Scheiben B. Oberhalb der mit Lochungen versehenen Scheiben C liegt eine Gruppe von ungelochten Scheiben D (im vorliegenden Beispiel drei Scheiben), die die Muffe 41 umgeben und starr an der Muffe befestigt sind. Die feineren Teilchen werden in tangentialer Richtung von dem unteren Abschnitt des Sichtergehäuses 39 durch Schleuderkraft und Schwerewirkung abgezogen und strömen in eine in tangentialer Richtung liegende Leitung 42, die mit einem abwärts gerichteten, rohrähnlichen Trichter 43 verbunden ist, der durch ein Luftabschlußventil oder eine Ausgabevorrichtung geschlossen gehalten wird. Bei der zuletzt beschriebenen Durchführungsform der Erfindung wird Luft durch die von dem Gebläse 34 ausgeübte Schleuderwirkung nach aufwärts gezogen, so daß die die kleineren Teilchen enthaltende Luft sich von dem Zyklonstaubabscheider 36 nach aufwärts bewegt und zuerst auf die ungelochte Verteilerplatte A auftrifft, um dann mit den feinsten Teilchen nach einwärts gezogen zu werden. Der Luft wird durch die Schleuderwirkung und auf Grund des Durchtritts durch die in den Scheiben B und C befindlichen Lochungen eine Winkelgeschwindigkeit gegeben, die im wesentlichen gleich derjenigen des Läufers ist. Die feinen Teilchen werden schnell von den glatten Oberflächen der gelochten Scheiben ausgeschleudert, werden schließlich in dem an dem Umfang des Läufers sich bewegenden schnellen Wirbel gesammelt und fallen infolge Schwerkraft zum unteren Abschnitt des Gehäuses 39, wo sie schließlich durch das tangential Rohr 42 abgeleitet werden. Auf diese Weise erfolgt eine Klassierung und eine Abscheidung von zwei Teilchengrößen.

Bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform der Erfindung fließt der Luftstrom wie bei der zuletzt beschriebenen Durchführungsform nach aufwärts und wird mittels eines mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden Gebläses 50 erzeugt, dessen Axialabschnitt durch eine Leitung 51 mit einer Deckenkammer 52 verbunden ist, die sich auf dem Deckel 53° des zylindrischen Abscheidergehäuses 53 befindet. Bei dieser Ausführungsform sitzt der Läufer auf einer senkrechten Läuferwelle 54, die an ihrem oberen Ende und an ihrem unteren Ende in zweckentsprechenden Lagern drehbar gelagert ist. Die Welle ist an ihrem unteren Ende mittels einer biegsamen Kupplung 55 mit der verlängerten Ankerwelle 56 eines Elektromotors M verbunden, die in dem Fuß des Gestellrahmens 57 gelagert ist. Das Gebläse 50 wird natürlich durch einen besonderen Motor angetrieben. Der Läufer dieser Ausführungsform weist eine Muffe 58 auf, die sich über nahezu die ganze Länge des Abscheidergehäuses erstreckt, an ihrem unteren Ende geschlossen, an ihrem oberen Ende jedoch offen ist. Die Befesti- ¹⁰S gung der Muffe 58 an der Läuferwelle 54 erfolgt am unteren Ende durch einen Ring 54° und an dem oberen Ende durch einen Speichenring 58°, wobei das obere Ende der Muffe vorzugsweise oberhalb des Bodens der Kammer 52 liegt. Das obere Ende "0 der Muffe 58 bildet ein Luftabzugsrohr und ist mit einer Anzahl radialer Öffnungen 58^Ö ausgerüstet, die es der Luft ermöglichen, aus dem innerhalb des oberen Teiles des Abscheidergehäuses liegenden Bereich in den oberen Abschnitt des Rohres einzutreten.

An Stelle der Gruppe von durchlochten Scheiben mit am Ende der Gruppe gelegenen undurchlochten Scheiben wird bei dieser Ausführungsform ein gelochtes spiralförmiges oder schraubengangförmiges Element 59 verwendet, das die Muffe 58 umgibt und längs seiner inneren Spiralkante an der Muffe befestigt ist. Die Umfangskante des schraubenflächenförmigen Elementes liegt koaxial mit der Welle 54 und mit der Innenwandung des Gehäuses 53, von der die Umfangskante in einem geringen

Abstand Hegt. Oberhalb des schraubenflächenförmigen Elementes 59 ist an dem oberen Abschnitt der Muffe 58 eine ungelochte Scheibe 60 befestigt. Die aus der Luft abgeschiedenen Feststoffe und anderen Festteilchen werden durch die Schleuderwirkung und die Schwerkraft sowie durch die Förderwirkung des Läufers nach abwärts und gegen die innere Umfangswandung des Gehäuses 53 geführt und strömen aus dem Abscheidergehäuse in tangentialer Richtung durch einen Kanal 53^Ö hindurch, der mit einer schräg liegenden Leitung 61 in Verbindung steht, mit deren unterem Ende ein luftabschließendes Drehventil 62 verbunden ist, um den abgeschiedenen Stoff einem Sammelbehälter zu-15. zuführen.

Im Betrieb arbeitet die in Fig. 10 dargestellte Ausführungsform der Erfindung ungefähr in gleicher Weise wie die vorher beschriebene Vorrichtung. Der Läufer wird in einer Richtung angetrieben, die ao eine Förderung des festen Stoffes nach abwärts, jedoch nicht nach aufwärts unterstützt. Die mit Staub oder anderen Teilchen beladene Luft tritt über eine Leitung 64 ein, die tangential in die untere Kappe 65 mündet, die an ihrer Oberseite as mit dem Boden 53^e des Abscheidergehäuses in Verbindung steht. Diese Luft und die von der Luft getragenen Teilchen treffen zuerst gegen das ungelochte untere Ende von Muffe 58, werden nach außen verteilt und durch den schnell umlaufenden Läufer nach außen geschleudert. Die Luft strömt dann durch die Stufen des schraubenflächenförmigen, gelochten Abscheideelementes 59 hindurch, wobei dieses Element mit seinen Luftkanälen der innerhalb des Gehäuses 53 befindlichen Luft eine Winkelgeschwindigkeit erteilt, die im wesentlichen gleich der Winkelgeschwindigkeit des Läufers ist. Die Teilchen werden durch Schleuderwirkung und durch die glatten Flächen des schraubenfiächenförmigen Abscheideelementes nach außen geschleudert, während die Luft weiter nach einwärts und aufwärts durch die in dem Element 59 befindlichen Lochungen oder Schlitze tritt. Die Luft wird schließlich durch die relativ breiten Luftöffnungen 58^& in die Muffe 58 hineingesaugt und dann durch die obere Kammer 52 und die Leitung 51 hindurch in das Gebläse 50 gezogen, aus dem sie in tangentialer Richtung abgeleitet wird.

In Fig. 9 ist schematisch eine Klassier- und

Windsichteranlage dargestellt, in der Teilchen von drei verschiedenen Größen nacheinander aus der Luft, mit der sie gemischt sind, abgetrennt werden und in der die im wesentlichen von allen Teilchen befreite Luft zwecks weiterer Verwendung oder gewünschtenfalls zum Wiederumlauf abgeleitet wird. Drei Schleuderabscheider X, Y und Z sind hintereinandergeschaltet, und die Luft wird durch diese Gruppe durch ein mit hoher Geschwindigkeit umlaufendes kräftiges Gebläse 70 hindurchgesaugt, das mit der Luftauslaßleitung 70 des letzten Schleuderabscheiders in Reihe liegt.

Jeder Schleuderabscheider X, Y und Z weist einen mit einer Geschwindigkeitsregelvorrichtung versehenen eigenen Motor M auf, der durch einen Riemenantrieb mit der Läuferwelle des zugehörigen Abscheiders verbunden ist. Ein Trichter H₁ der körniges oder pulverförmiges Material oder andere Teilchen enthält, 'steht mit seinem im Durchmesser verkleinerten unteren Ende mit der Lüftzuführleitungf2< in Verbindung. Vor der Verbindungsstelle des Trichters H mit der Leitung 72 befindet sich ein Luftregelventil. Der durch die Leitung 72 fließende Luftstrom erzeugt einen verhältnismäßig gleichförmigen Strom der zerkleinerten Feststoffe aus dem Trichter H, wobei die Luft und die mitgenommenen Teilchen in den Kopf des ersten Schleuderabscheiders X eintreten. Der Läufer des Abscheiders X besteht vollständig aus durchlochten Scheiben, so daß die schwereren und größeren Teilchen durch Schleuderwirkung nach auswärts geworfen, werden und durch die Schwerkraft in den unteren Abschnitt des Gehäuses fallen, aus dem sie durch einen tangential verlaufenden Kanal abgeleitet werden, der mit einer Leitung in Verbindung steht, die mit »Auslaß für grobe Teilchen« be zeichnet ist und ihrerseits durch ein luftdichtes Drehventil 73 abgeschlossen ist. Die in der Anlage vorhandene, mit den kleineren Teilchen beladene Luft wird in axialer Richtung aus dem unteren Ende des Abscheidlergehäuses X abgesaugt und strömt von dort nach dem unteren Ende des Gehäuses des zweiten Abscheiders Y. Dieser hat ebenfalls einen Läufer, der lediglich aus einer Gruppe von durchlochten Scheiben besteht. Der Luftstrom fließt aufwärts durch den Abscheider Y hindurch, an dessen innerer Umfangswandung ein spiralförmiger Führungsdraht oder eine spiralförmig gebogene Stange befestigt ist, um die schwereren Teilchen nach abwärts zu leiten. Die durch Schleuderkraft in den den Läufer umgebenden Wirbel hineingeschleuderten Teilchen werden durch eine Leitung aufgefangen, die tangential mit dem Fuß des Gehäuses des Abscheiders Y in Verbindung steht, und strömen, wie in Fig. 9 ersichtlich, durch die Zweigleitung »Auslaß für mittelgroße Teilchen« nach abwärts durch ein luftabschließendes Drehventil 74 hindurch in den Sammelbehälter 75. ' Die die feinen Teilchen enthaltende Luft wird aus dem oberen Ende dies Schleuderabscheiders Y abgesaugt und strömt in das untere Ende des dritten Schleudera'bscheiders Z. Dieser Abscheider hat den in ^;Fig. 8 dargestellten allgemeinen Aufbau mit einer undurchlochten Platte am unteren Ende des Abscheiders, auf die die eintretende Luft zuerst auftrifft und die als Schleuderverteiler dient. Bis auf die beiden oberen Scheiben, die an der Luftabsaugmuffe befestigt sind, sind alle Scheiben mit Lochungen versehen und haben Lochungen oder Schlitze, die gemäß den hier gezeigten verschiedenen Ausbildungen geformt sein können. Der Luftstrom strömt aufwärts durch den Abscheider Z hin- durch, wobei die feinen Teilchen durch die verschiedenen Scheiben auswärts geschleudert werden. Die im wesentlichen von allen festen Teilchen freie Luft strömt durch die in der Luftabsaugmuffe 76 befindlichen Radialöffnungen hindurch und wird dann von dem Abscheider Z und aus der ganzen

Klassieranlage durch die Leitung 71 hindurch abgesaugt, die mit dem Einlaß des Gebläses 70 oben in Verbindung steht.

Durch richtige Regelung der in die Sichtanlage eintretenden Luftmenge sowie der Geschwindigkeiten der Abscheider X und Y kann ein Klassieren und Niederschlagen von Teilchengrößen dreier Größenbereichö durch Verwendung der Vorrichtung im ununterbrochenen Arbeitsverfahren erhalten werden.

Dler Ausdruck »ununterbrochen«, wie er in den Ansprüchen verwendet wird, umfaßt Scheiben oder schraubenförmige Schleuderelemente, deren geschlossene Oberflächen nicht durch Schaufeln, Flügel oder andere Hindernisse unterbrochen sind, die in irgendeiner Weise das Gleiten der festen Teilchen oder der Luft in Umfangsrichtung oder in Radialrichtung der Läuferachse begrenzen.

Es können verschiedene Änderungen in der Form, ao in den Einzelheiten, in der Anordnung und in den Abmessungen der Teile gemacht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Claims (8)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffen aus> einem Gasstrom, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse für das Abschleudern und Trennen der Festteile vom Gas ein mit hoher Geschwindigkeit rotierender Läufer vorgesehen ist, dessen Umfang im Abstand von der Zylinderwand des Gehäuses liegt, wodurch eine Sammelkammer für die Festteilchen gebildet ist, aus der sie abgeleitet werden, und daß der Läufer glatte Oberflächen aufweist und an dem einen Ende des Läufers axial das Abzugsrohr (15,41) für das gereinigte Gas angebracht ist, dessen Durchmesser viel kleiner ist al's¹ der Durchmesser des Läufers.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer aus einer Anzahl glatte Oberflächen aufweisender Scheidewände (A, B, C, D) besteht, welche in Querrichtung zum Sichtergehäuse liegen und wenigstens den Mittelteil des Gehäuses einnehmen.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheidewände im Gehäuse auf Abstand voneinander liegen und die größere Zahl der Scheiben (B, C) über ihre größeren Flächenteile mit öffnungen zum Durchlassen dies Gases und der feinen Teilchen versehen ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer aus einem gelochten spiralförmigen oder schraubengangförmigen Abscheideelement (59). besteht.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen seitlichen Auslaßkanal (218, 412.', 6n), der mit der iSammelkammer für die Festteilchen zwecks ihrer Albleitung aus dem Abscheidergehäuse in Verbindung steht.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in das Abscheider-, gehäuse aus einer Gaseinlaßöffnung eintretende Gas nach dem Um'fangsabschnitt des Läufers hin und nach dem in der Mitte und in axialer Richtung des Läufers liegenden Gasauslaßkanal (15, 41) zu verteilt wird.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasabsaugrohr (15,41), das sich konzentrisch durch die am Gasauslaßende des Gehäuses befindlichen Scheiben (C, D) hindurch erstreckt, an der drehbar gelagerten Läuferwelle (16, 40) befestigt ist.
8. 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der an der Gaseinlaßöffnung des Gehäuses liegenden Scheiben (A) und wenigstens eine der am Gasauslaßende liegenden Scheiben (D) ungelocht ist.

   Angezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 190 257, 5,21 082, 2155;
   britische Patentschrift Nr. 11 126 aus dem Jahre

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

   9508 5.