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Zyklon-Windsichter für pneumatisch gefördertes staubförmiges Gut Die
Erfindung betrifft einen Zyklon-Windsichter für pneumatisch gefördertes staubförmiges
Gut mit im unteren Teil konisch verjüngter, in einen Grobgutsammelbunker mündender
Schleuderkammer und einem darin gleichachsig zur Mündungsöffnung angeordneten Füllkörper
in der Form eines aufrecht stehenden Kegels, wobei im Austrag-Ringspalt zwischen
dem Füllkegel und der Wandung des Kammerunterteils dem ausfallenden Staubkorngemisoh
Zusatzluft als Sichtwind von unten nach oben entgegenströmt.
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Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung des Trennungsgrades bei Sichtvorrichtungen
der vorstehend geschilderten bekannten Art. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Bodenfläche des kegelförmigen Füllkörpers einwärts gewölbt und ihr Rand
schneidenartig ausgebildet ist.
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Voraussetzung zum Erreichen eines scharfe Trennungsgrades bei Windsichtern
ist, daß nur Teilchen bis zu einer gewünschten Größe durch das Zusatztransportmedium
durch den Austrag-Ringspalt und weiter in den Austrittskanal transportiert werden.
Dank des schneidenartig ausgebildeten Randes der Bodenfläche des Füllkörpers genügen
schon kleinste, durch die Strömung der Zusatzluft je nach Teilchengröße erzwungene
Ablenkunters.chiede zwischen den Bahnkurven einzelner, aus dem Ringspalt nach unten
fallender Teilchen, um ein Teilchen entweder in den Grobgutsammelbunker oder zusammen
mit dem Transport-
Strom aus der Einrichtung zu befördern. Die einwärts
gewölbte Bodenfläche des Füllkörpers bewirkt andererseits, daß von der Strömung
der Zusatzluft nicht durch den Ringspalt transportierte, jedoch nur wenig gröbere
Teilchen möglichst rasch aus dem Bereich des Ringspaltes weg in den Grobgutsammelbunker
befördert und so der Einwirkung allfällig in den Bunker übertretender Wirbel der
Umlaufströmung in der Schleuderkammer entzogen werden.
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Es sind zwar bereits bei Sichtern kegelförmige Einsatzkörper mit einwärts
gewölbter Bodenfläche vorgeschlagen worden, doch handelt es sich dabei tun eine
grundsätzlich verschiedene Anordnung und Arbeitsweise. So wird der das Teilchengemisch
mitführende Luftstrom zentral gegen einen als Leitfläche wirkenden Boden eines kegelförmigen
Körpers geleitet, wobei die Leitfläche am Rand einwärts gewölbt ist und in ihrer
Mitte in eine dem Luftstrom zugekehrte Spitze ausläuft. Der Boden des Kegelkörpers
dient als Prall-Ablenkfläche für den Gesamtstrom des Teilchengemisches; Zweck und
Wirkungsweise des Kegelkörpers sind somit völlig verschieden von der Funktion des
erfindungsgemäßen Füllkörpers in der Austragöffnung eines Zyklon-Sichters.
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Ferner sind auch Zyklone mit einem im Austragende angeordneten Füllkörper
in der Form eines Kegels mit nach unten gerichtetem Öffnungswinkel bekanntgeworden.
Das gleiche gilt für Sichtzyklone mit Zuführung von Zusatzluft durch den Austrag-Ringspalf
nach oben. Gegenüber solchen Bauformen unterscheidet sich die erfindungsgemäße Ausführung
durch den einwärts gewölbten Boden des Kegelkörpers und den schneidenförmig ausgebildeten
Bodenrand desselben, welche die geschilderte Verbesserung des Trennungsgrades erzielen
lassen. Auch ist schon vorgeschlagen worden, bei einem Sichtzyklon dicht unterhalb
des Tauchrohres eine Begrenzungs- oder Sperrplatte vorzusehen, die aber ebensowenig
einem erfindungsgemäßen, als Leitkörper wirkenden Füllkörper gleichgesetzt werden
kann.
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Zweckmäßig kann der Füllkörper in einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung in an und für sich bekannter Weise von einer stangenartigen Verlängerung
getragen sein, die nach oben bis in das Tauchrohr reicht und/oder nach unten in
den Grobgut-Sammelbunker ragt. Die nach oben ragende Verlängerung verhindert, daß
Teilchen in eine Zone kleiner Umfangsgeschwindigkeiten der Umlaufströmung eintreten,
während die nach unten ragende Verlängerung verhindert, daß in den Grobgut-Sammelbunker
übertretende Wirbel der Umlaufströmung in der Schleuderkammer bereits abgelagerte
Teilchen wieder erfassen und durch den Wirbelkern nach oben transportieren. Wie
ebenfalls an und für sich bekannt, kann vorteilhaft die Länge der in den Grobguf-Sammelbunker
ragenden Verlängerung mindestens die Hälfte, vorzugsweise etwa Dreiviertel der ganzen
Bunkerhöhe betragen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. i einen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten
Zyklon-Winds.ichter, Fig. 2 Teile der in Fig. i dargestellten Vorrichtung in vergrößertem
Maßstab und Fig. 3 eine andere Anordnung des Füllkegels. Gleiche Teile sind in sämtlichen
Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Der in Fig. i dargestellte Windsichter besitzt eine Schleuderkammer
i, die mit der Eintrittsspirale 2 in ungefähr tangentialer Richtung verbunden ist.
Diese Eintrittsspirale ist an eine nicht gezeichnete Leitung angeschlossen, durch
welche ein gasförmiges, mit dem sich sichtenden Gut beladenes Haupttransportmedium
- im vorliegenden Fall Luft - in die Schleuderkammer i eingeführt werden kann. Letztere
mündet mit ihrem konisch verjüngten Unterteil 3 in den Grobgutsammelbunker 4. Das
den Austrittskanal für die mit Feingut beladene Transportluft bildende Tauchrohr
5 ragt ungefähr gleichachsig zur Schleuderkammer 1, 3 in diese hinein und mündet
mit seinem Oberteil in eine Kammer 6, an welche die Austrittsleitung 7 in ungefähr
tangentialer Richtung angeschlossen ist. Die Leitung 7 steht mit einem nicht gezeichneten
Sauggebläse in Verbindung. Am Boden des Grobgutsammelbunkers befindet sich eine
Schleuse zum Abziehen des Grobgutes.
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Gleichachsig zur Mündungsöffnung 8 des Kammerunterteils 3 ist ein
Füllkörper 9 eingesetzt, welcher zusammen mit der Wandung des Kammerunterteils 3
einen Ringspalt io bildet. Der Fü.llkörp.er 9 wird in bekannter Weise von einer
stangenartigen Verlängerung i i getragen, die in zentraler Lage die Kammer 1, 3
durchsetzt und nach oben bis in das Tauchrahr 5 reicht und nach unten in den Sammelbunker
4 ragt. Der Füllkörper 9 besitzt die Form eines aufrecht stehenden Kegels. Die Bodenfläche
des Füllkörpers ist einwärts gewölbt und ihr Rand schneiderartig ausgebildet. Die
stangenartige Verlängerung ii ist im Sammelbunker geführt und kann mit Hilfe der
Aufhängevorrichtung i i a. in Achsrichtung verschoben werden, derart, daß durch
Verschieben des Füllkörpers 9 die Breite des Ringspaltes io verändert wird.
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Die Mündungsöffnung 8 (Fig. 2) der Schleuderkammer ist vorn einem
Kanal 12 umgeben, welcher durch die obere Wand 13 des Sammelbunkers und durch eine
quer zur Kammerachse sehende Wand 14 gebildet wird. Dieser Kanal dient dazu, Zusatzluft
als Sichtwind an den Ringspalt io heranzuführen. Zu diesem Zweck steht der Kanal
12 durch Öffnungen 15 in der Wand 13 mit einer Kammer 16 in Verbindung, an welche
die Zuführleitung 17 für die Zusatzluft angeschlossen ist. Die Austrittsöffnung
des die Zusatzluft führenden Kanals wird durch. eine Spaltöffnung i9 gebildet, welche
vom Rand 22 der Mündungsöffnung 8 und der quer zur Kammerachse stehenden Wand 14
begrenzt ist.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Mit
Hilfe des an die Leitung 7 angeschlossenen Sauggebläses wird die mit dem zu sichtenden
Staubkorngemisch beladene Transportluft durch
die Eintrittsspirale
2 angesaugt. Die Luft und das von ihr mitgeführte Teilchengemisch führen in der
Schleuderkammer eine Umlaufströmung in Richtung des Pfeiles 2o aus. Durch die Zentri.fugalwirkung
werden die in der Luft enthaltenen Teilchen ausgeschleudcrt, wobei die stangenarfige
Verlängerung i i verhindert, daß Teilchen in eine Zone kleiner Umfangsgeschwindigkeiten
und geringer Fliehkräfte eintreten. Die ausgeschleuderten Teilchen gelangen entlang
der Innenwandung des Kammerunterteils 3 in den Bereich des Ringspaltes io, während
die von diesen Teilchen. getrennte Luft entsprechend den Pfeilen 21 nach oben in
Achsrichtung umgelenkt und durch das Tauchrohr 5 abgeleitet wird.
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Der Strömungsweg der Zusatzluft ist durch den Pfeil 23 angedeutet.
Nach Durchströmen der zur Beruhigung dienenden Kammer 16 gelangt die Zusatzluft
in den Kanal 12, trifft aus diesem durch die Spaltöffnung i9 aus und umströmt die
durch den Rand 22 der Mündungsöffnung 8 gebildete Kante. Die Zusatzluft strömt als
Sichtwind in der durch den Pfeil 23 angedeuteten Richtung durch den Ritbgspalt io
direkt nach oben, um zusammen mit der Haupttransportluft in das Tauchrohr 5 abgeführt
zu werden.
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Beim Umströmen des Randes 22 erfaßt die Zusatzluft die feinen Teilchen
aus dem durch den Ringspalt fallenden Teilchengemisch und transportiert sie auf
dem beschriebenen Strömungsweg zum Tauchrohr 5. Die von der Strömung der Zusatzluft
auf die groben Teilchen des Staubkorngemisches ausgeübten Kräfte genügen aber nicht,
sie aus ihrer Bahn erheblich abzulenken und durch den Ringspalt nach oben zu transportieren;
sie fallen entsprechend ihrem Gewicht auf den mit strichpunktierten Linien eingezeichneten
Bahnen nach unten; in den Aufnahmeraum des Sammelbunkers. Jeweils von der Strömung
der Zusatzluft abgelenkte Teilehen mittlerer Größe, welche im ausgeschiedenen Feingut
nicht erwünscht sind, werden durch die Fliehkraftwirkung in Richtung des Pfeiles
24 ausgeschleudert und fallen ebenfalls auf den Boden des Sammelbunkers. Die in
den Sammelbunker ragende stangenartige Verlängerung i i des Füllkörpers verhindert,
daß in den Bunker übertretende Wirbel der Umlaufstömung in der Schleuderkammer bereits
abgelagerte Teilchen wieder erfassen und durch den Wirbelkern nach oben transportieren.
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Mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung gelingt es, aus einem Gemisch:,
enthaltend sehr grobe und sehr feine Teilchen, letztere mit einem bei bisher bekannten
Sichtern nicht möglich gewesenen Feinheitsgrad und Wirkungsgrad auszuscheiden. Durch
Veränderung der Breite des Austrag-Ringspaltes io durch Verschieben des Füllkörpers
g in Achsrichtung kann zudem die maximale Größe der als Feingut auszuscheidenden
Teilchen innerhalb sehr enger Grenzen eingestellt werden. Das aus der Vorrichtung
abgeführte Feingut kann in einem gewöhnlichen Abscheider von der Transportluft getrennt
werden. Fig. i zeigt ferner an der Wandung des Kammeroberteils unterhalb der Eintrittspirale
für das Haupttransportmedium angeordnete, schräggestellte Ablenkschaufeln 25. Solche
an und für sich bekannte Schaufeln bewirken eine Aufteilung des entlang der Kammerwandung
nach unten fallenden Stromes des Teilchengemisches in eine der Schaufelzahl entsprechende
Anzahl Teilströme. Damit kann erreicht werden, daß das aus der Haupttransportströmung
ausgeschiedene Teilchengemisch gleichmäßig über den ganzen Umfang des Ringspaltes
durch letzteren hvndurchfällt.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen. Ausführungsbeispiele
beschränkt. Vielmehr könnte der Füllkörper g auch eine andere als die gezeichnete
Gestalt aufweisen, beispielsweise mit einem größeren oder kleineren Öffnungswinkel
oder mit gekrümmten Mantellinien. Ferner ist es auch möglich, gemäß dem in Fig.3
dargestellten Ausführungsbeispiel den Füllkörper 9 an einer anderen Stelle des Kammerunterteils
3 anzuordnen. Hier ist die Spaltöffnung des die Zusatzluft zuführenden Kanals 12
in der Wandung des Kammerunterteils angeordnet. Die Zusatzluft aus dem Kanal 26
umströmt die den Spalt begrenzende Kante 27 unter Aufnahme von Feingut aus dem durch
den Austrag-RirvgSpalt 28 fallenden Teilchengemisch. Diese Anordnung besitzt den
Vorteil, daß die Bauhöhe des Sammelbunkers klein gehalten werden kann; es besteht
keine Gefahr, daß im Bunker aufgewirbelte Grobgutteilchen in den Bereich der Strömung
der Zusatz-Transportluft gelangen.
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Der Ausscheidungsgrad kann noch weiter verbessert werden, wenn der
Füllkörper 9 im Betrieb der Vorrichtung in an sich bekannter Weise in eine zur Umlaufströmung
des Haupttransportmediums in der Schleuderkammer gleichsinnige Drehung versetzt
wird. Dies erfolgt zweckmäßigerweise mit Hilfe eines Antriebsmechanismus, welcher
mit der Verlängerung i i verbunden ist, z. B. mit Hilfe eines Elektromotors.
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Die Ansprüche 2 und 3 sind als reine Unteransprüche nur in. Verbindung
mit dem Hauptanspruch zu lesen. Ferner sind die Teile der Beschreibung und der Zeichnungen,
die über die Erläuterung des Inhalts der Patentansprüche- hinausgehen, nicht Gegenstand
der Erfindung.