EP0472930B1

EP0472930B1 - Vorzugsweise vertikaler Windsichter

Info

Publication number: EP0472930B1
Application number: EP91112707A
Authority: EP
Inventors: Roland Dr.-Ing. Nied
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-08-01
Filing date: 1991-07-29
Publication date: 1996-10-16
Anticipated expiration: 2011-07-29
Also published as: EP0472930A3; EP0472930A2; JP3326188B2; JPH04227092A; ES2093052T3; ATE144169T1; DE59108284D1; US5252110A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen vorzugsweise vertikalen Windsichter mit den Merkmalen des ersten Teiles des unabhängigen Anspruchs 1, der demzufolge ein entgegen der Fliehkraft radial von außen nach innen von der feingutbeladenen Sichtluft angeströmtes rotierendes Sichterrad aufweist, aus dem diese Sichtluft axial abströmt, um durch ein Austrittsrohr einer Weiterverwertung, z.B. in einem Filter oder dergleichen, zugeführt zu werden, wobei das Sichtrad eine Deckscheibe sowie an deren Außenumfang angeordnete Schaufeln aufweist und zwischen dem Sichtradauslaß und dem Austrittsrohr ein Mittel zum Abbau der Umfangskomponenten der Strömung vorgesehen ist.
Solche Windsichter sind bekannt (z.B. US-A-2,968,401). Bei ihnen ist das Mittel zum Abbau der Umfangskomponenten der Strömung ein Spiralgehäuse.
Ein genereller Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, einen solchen Windsichter so auszubilden, daß die Strömungsverhältnisse verbessert werden, um Energie einsparen zu können, um die Wirksamkeit bezüglich der Trennleistung zu verbessern und um eine kompakte Bauweise zu ermöglichen.
Es ist ein besonderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Windsichter in der Weise auszubilden, daß die Führung des mittels des Sichtrads vom Produktstrom abgezweigten Feingutstroms bis zum Feingutaustritt aus dem Sichtergehäuse müglichst verschleißarm erfolgt. Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, unvermeidbare Verschleißerscheinungen bei Wartungsarbeiten am Sichter bequem feststellen zu können und sie beheben zu können. Der Windsichter soll also insoweit verschleißarm und wartungs- bzw. reparaturfreundlich sein.
Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, für eine vergleichmäßigung der Strömung zwischen zwei Deckscheiben des Sichtrades in den Strömungskanälen zu sorgen, die von den beiden Deckscheiben und den Schaufeln begrenzt werden. Im Rahmen dieses Aspekts soll die Strömungsgeschwindigkeit zur Berücksichtigung besonderer Betriebsbedingungen gegenüber den Werten verändert werden können, die sich dann zwangsläufig einstellen, wenn die beiden Deckscheiben oder zumindest deren einander zugekehrten Seiten bzw. Flächen parallel zueinander verlaufen, wie es bei bekannten Windsichtern der Fall ist.
Es ist schließlich ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Windsichter im Bereich seines Sichtrades so auszubilden, daß Verluste infolge Relativbewegungen zwischen bewegten Teilen und feststehenden Bauteilen deutlich verringert werden.
In jedem Fall soll eine kompakte Sichterbauweise ermöglicht werden.
Bei einem Windsichter nach der EP-A-0 369 399 ist der Austrittsstutzen mit der einen Deckscheibe des Sichtrades fest verbunden und sein ansaugseitiges Gaseintrittsende ragt in den Sichtradbereich zwischen den Deckscheiben und innerhalb des Schaufelkranzes hinein. Am abströmseitigen Ende ist der Austrittsstutzen und mit ihm das Sichtrad in einem Axial- und Radiallager im Sichtergehäuse aufgehängt und der Antrieb des Sichterrades ist mit diesem über den Austrittsstutzen kraft- und formschlüssig verbunden. In einem Bereich, der dem ansaugseitigen Ende des Austrittsstutzens näher als dem anderen Ende ist, erfährt der Austrittsstutzen eine Querschnittserweiterung, wobei der Übergang zwischen den beiden Abschnitten des Austrittstutzens gut ausgerundet ist, um Wirbelbildung zu vermeiden. Zweck der Ausbildung des Austrittsstutzens als Tauchrohr ist es, eine kompakte Sichterbauweise mit optimierten Strömungsverhältnissen zu ermöglichen und der Vorteil der Tauchrohrerweiterung ist ein Abbau der Empfangsgeschwindigkeit der Drallströmung bereits im Tauchrohr, wobei der Übergang vom engeren zum weiteren Abschnitt des Tauchrohrs bzw. Austrittsstutzens möglichst wirbelfrei erfolgen soll. Durch die US-A-3,237,766 sind verschiedene Versionen eines Sichters mit einem von außen nach innen durchströmten Sichtrad bekannt, denen die Möglichkeit der Einstellung des Verhältnisses zwischen Schleppkraft und Zentrifugalkraft in den Strömungskanälen zwischen den beiden Deckscheiben und den Schaufeln des Sichtrads gemeinsam ist. Dieses Problem ist bei zwei Versionen gelöst, denen wiederum gemeinsam ist, daß die nur noch Feingut enthaltende Abluft nach dem Verlassen des Sichtrades in ein liegendes Spiralgehäuse eintritt, aus dem sie mit einem Gebläse abgesaugt wird (Fig. 3,4 von US-A-3,237,766). Hierbei liegt die Annahme nahe, daß beim Austritt der Abluft aus einem Ring 34 und ihrem Eintritt in das Spiralgehäuse ein Querschnittssprung gegeben ist. Tatsächlich ist dies aber kein Querschnittssprung innerhalb der Strömung, weil diese im Austreten aus dem Ring 34 und dem Eintreten in das Spiralgehäuse um 90° umgelenkt wird, der Strömungsquerschnitt sich also von der lichten Weite des Rings 34 zu dem Abstand zwischen dem äußeren Rand des Rings 34 und der gegenüberliegenden Wand des Spiralgehäuses verändert und dadurch eher eine geringfügige Verringerung des Strömungsquerschnittes als eine sprunghafte Vergrößerung des Strömungsquerschnitts gegeben ist, worauf es bei der Erfindung ankommt, was sich aus der Definition der Erfindung in den Patentansprüchen und ihrer nachfolgenden Beschreibung im einzelnen ergibt.
Die Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem Anspruch 1, und die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: zur Erläuterung eines Aspekts der Erfindung einen Windsichter, wie er bei der Erfindung zur Anwendung kommt, in vertikaler Anordnung und als Mittellängsschnitt, wobei das Sichtrad noch so ausgebildet ist, wie es heute in der Praxis im allgemeinen zur Anwendung kommt,
Fig. 2: in einer Figur 1 entsprechenden Darstellung einen Windsichter in erfindungsgemäßer Bauweise, wobei jedoch das Sichtrad selbst ebenfalls noch so ausgebildet ist, wie es heute in der Praxis im allgemeinen zur Anwendung kommt, diesem Sichtrad jedoch das Auslaßrohr für das Gemisch aus Sichtluft und zumindest nahezu staubförmigen Feststoffpartikeln so zugeordnet ist, daß einem Teilaspekt der vorliegenden Erfindung Rechnung getragen ist, obwohl diese Zuordnung an sich bereits bekannt ist,
Fig. 3: in schematischer Darstellung und als Vertikalschnitt ein Sichtrad, das für einen der Aspekte der Erfindung erfindungsgemäß ausgestaltet ist und sowohl bei einem Sichter gemäß Fig. 1 als bei einem Sichter gemäß Fig. 2 zur Anwendung kommen kann und
Fig. 4: eine Einzelheit in größerer Darstellung.

Einer nicht dargestellten Abscheidevorrichtung ist ein ursprünglicher Rohgasstrom zugeführt worden, in dem grobe und feine Feststoffpartikel suspendiert waren. Die groben Partikel wurden aus dem ursprünglichen Rohgasstrom ausgeschieden und aus dem Abscheidergehäuse entfernt. Der verbleibende Rohgasstrom mit den in ihm verbliebenen kleineren, gewichtsärmeren Partikeln gelangt in den Windsichter gemäß Fig. 1 oder gemäß Fig. 2, wobei jedoch auch diese kleineren, gewichtsärmeren Partikel unterschiedlich sind bezüglich ihrer Größe bzw. ihres Gewichtes, also bezüglich ihrer Masse.
Der Windsichter gemäß Fig. 1 weist ein Sichtrad auf, das seinerseits eine erste, abströmseitige, bei vertikaler Anordnung des Sichters obere Deckscheibe 1 und eine dazu axial versetzte zweite, bei vertikaler Anordnung des Sichters untere Deckscheibe 2 aufweist. Zwischen den beiden Deckscheiben 1,2 befinden sich in gleichmäßigen Abständen in Umfangsrichtung Schaufeln 3. Derartige Sichträder sind an sich bekannt, so daß weitere Ausführungen zur Ausbildung der Schaufeln 3 nicht gemacht werden müssen. Sie sind am Außenumfang der abströmseitigen und zweiten Deckscheibe 1, 2 fest zwischen diesen angeordnet, indem die beiden Deckscheiben beispielsweise durch Bolzen zusammengehalten werden und zwischen sich die Schaufeln halten. Deckscheiben und Schaufeln bilden das um seine Längsachse 4 drehende Sichtrad. Diese Längsachse 4 kann grundsätzlich vertikal stehen und einen stehenden Sichter kennzeichnen oder sie kann horizontal liegen und einen liegenden Windsichter kennzeichnen. Mit der abströmseitigen Deckscheibe 1 ist der Austrittsstutzen 5 fest verbunden. Er ist als Tauchrohr mit dem Abschnitt 6 in das Innere des Sichtrades 1 bis 3 hineingeführt, um innerhalb des Sichtrades mit der abströmseitigen Deckscheibe 1 drehfest verbunden zu sein. In einem oberen Abschnitt 7 ist der Austrittsstutzen oberhalb der Deckscheibe 1 innen trichterförmig erweitert; An- und Abströmung der mit Feinstaub angereicherten von einem Abscheider kommenden Sichtluft sind durch Pfeile 8,9 gekennzeichnet.
Das Sichtrad und der dem Sichtrad zugeordnete Austrittsstutzen 5 sind in einem Gehäuse angeordnet, das aus einem topfförmigen Unterteil 10 und einem oberen Deckel 11 besteht. Die beiden Gehäuseteile 10,11 liegen in Umfangsflanschen 12,13 aufeinander und sind durch diese Umfangsflansche hindurchgesteckte Schraubverbindungen 14 lösbar miteinander verbunden. Das Gehäuseunterteil 10 weist eine seitliche Konsole 15 auf, in der der Deckel 11 mittels eines Zapfen 16 um dessen Längsachse schwenkbar gelagert ist. Zum Schwenken des Deckels 11 um die Längsachse des Zapfens 16 werden die durch die Flansche 12,13 gesteckten Schraubverbindungen 14 gelöst. Der Deckel 11 ist mit einem halsförmigen Ansatz 17 versehen, in dem der Austrittsstutzen 5 mit einem oberen, zylinderrohrförmigen Abschnitt 18 in zwei axial gegeneinander versetzten Lagern 19,20 um seine Längsachse drehbar gelagert ist.
Am oberen Ende ist der Austrittsstutzen an eine nicht gezeichnete Unterdruckquelle angeschlossen.
Das Antriebsdrehmoment für das Verdichterrad wird teilweise am oberen Ende des Austrittsstutzens 5,6 bzw. 18 eingeleitet, wozu als Beispiel außerhalb des oberen, durch einen Deckel lösbar verschlossenen Endes des halsförmigen Ansatzes 17 eine drehfest mit dem Austrittsstutzen verbundene Riemenscheibe 21 und ein auf diese einwirkender Antriebsriemen 22 dargestellt sind; teilweise wird das Antriebsdrehmoment auch über die zweite Deckscheibe 2 eingeleitet, indem außerhalb eines Ansatzes 27 des Lagergehäuseteils 10 einem Lagerbolzen 24 der Deckscheibe 2 ein Riementrieb 30,31 zugeordnet ist. Die Riementriebe 21,22 einerseits und 30,31 andererseits sind so aufeinander abgestimmt, daß die beiden Deckscheiben 2,3 mit gleichen Drehzahlen oder aber in einem gewollten anderen Drehzahlverhältnis angetrieben werden. Sind die beiden Deckscheiben 1,2 fest miteinander verbunden, so ist nur ein Synchronantrieb möglich. Werden beide Deckscheiben mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben, so ist auf eine bewegliche, dichtende, aber auch abriebfeste Verbindung zwischen Deckscheiben und Schaufeln zu achten. Bei fest miteinander verbundenen Deckscheiben ist selbstverständlich auch ein üblicher Antrieb möglich, bei dem nur eine der Deckscheiben angetrieben wird, also beispielsweise nur der Antrieb 21,22 oder nur der Antrieb 30,31 vorgesehen ist.
Die zweite, bei vertikaler Anordnung des Windsichters untere Deckscheibe 2 ist mittels eines Zapfens 23 an dem Lagerbolzen 24 befestigt, der in Lagern 25,26 in dem halsförmigen Ansatz 27 des Gehäuseunterteils 10 um seine Längsachse drehbar gelagert ist.
Konzentrisch zu dem Kranz der Schaufeln 3 und außerhalb dieses Schaufelkranzes ist ein Führungsrohr 32 angeordnet und mit Stützschaufeln 33 im Gehäuseunterteil 10 derart gehalten, daß es den Schaufelkranz 3 konzentrisch umgibt.
Unterhalb der unteren, zweiten Deckscheibe 2 mündet unmittelbar über dem Gehäuseboden radial in das Gehäuseunterteil 10 ein Einlaßstutzen 34 zur Einbringung der Sichtluft. Im Bereich des Führungsrohres 32 und zwischen den Deckscheiben 1,2 mündet radial in das Gehäuseunterteil 10 ein Einlaßstutzen 35 für das Gut, das mittels einer im Einlaßstutzen 35 angeordneten Einlaßschnecke 36 in das Gehäuse gefördert wird.
Bei laufendem Sichtrad 1 bis 3 tritt die Sichtluft durch den Stutzen 34, das Gut durch den Stutzen 35 in das Gehäuseunterteil 10 ein, worauf die mit Gut angereicherte Sichtluft durch den Ringkanal 37 zwischen dem Führungsrohr 32 und der Wand des Gehäuseunterteils 10 hindurch einem Krümmer 38 im Gehäusedeckel 11 zugeführt wird, in dem eine Strömungsumkehr erfolgt. Die gutangereicherte Sichtluft gelangt nun in den Bereich innerhalb des Führungsrohres 32, um von dort aus in radialer Richtung in das Sichtrad eingesaugt zu werden, wo an den Schaufeln 3 eine Abtrennung von zu grobkörnigem Gut erfolgt, so daß in das Sichtrad feingutbeladene Sichtluft gelangt. Diese feingutbeladene Sichtluft wird im Sichtrad in eine axiale Strömungsrichtung umgelenkt und wird nunmehr durch das Tauchrohr 5 abgesaugt. In einem dem Tauchrohrabschnitt 18 nachgeschalteten Filter wird auch noch das Feingut aus der Luft ausgefiltert. Das zu grobe Gut gelangt entlang der zweiten Deckscheibe 2 in den Bereich unterhalb der zweiten Deckscheibe 2, um von dort in geeigneter Weise weiterbearbeitet zu werden. Es wird dem Sichtergehäuse an geeigneter Stelle und in geeigneter Weise entnommen, was jedoch im einzelnen nicht erläutert werden soll, weil es nicht Teil der Erfindung ist.
Nach dem Aufklappen des Gehäusedeckels 11 ist das Innere des Gehäuses 10,11 gut zugänglich und eine Reinigung und Wartung insbesondere des von der unteren Deckscheibe 2 entfernten Sichtradteiles mit der oberen Deckscheibe 1 und den Schaufeln 3 und gegebenenfalls dessen Reparatur sind gut möglich.
Auch bei dem Windsichter gemäß Fig. 2 wird der gesamte vertikale Windsichter umschlossen von einem Gehäuse, das im wesentlichen aus dem Gehäuseoberteil 40 und dem Gehäuseunterteil 41 besteht. Gehäuseoberteil 40 und Gehäuseunterteil 41 sind am oberen bzw. unteren Rand mit je einem nach außen gerichteten Umfangsflansch 42 bzw. 43 versehen. Die beiden Flansche 42,43 liegen im Einbau- bzw. Funktionszustand des Sichters aufeinander und sind durch geeignete Mittel gegeneinander fixiert. Geeignete Mittel zum Fixieren sind beispielsweise Schraubverbindungen. Als lösbare Befestigungsmittel können auch Klammern oder dgl. dienen.
An einer praktisch beliebigen Stelle des Flanschumfangs sind beide Flansche durch ein Gelenk 44 miteinander so verbunden, daß das Gehäuseoberteil 40 nach dem Lösen der Flanschverbindungsmittel gegenüber dem Gehäuseunterteil 41 nach oben in Richtung des Pfeiles 45 geschwenkt werden kann und das Gehäuseoberteil 40 von unten, das Gehäuseunterteil 41 von oben zugänglich ist. Das Gehäuseunterteil 41 seinerseits ist zweiteilig ausgebildet und es besteht im wesentlichen aus dem zylindrischen Sichtraumgehäuse 46 mit dem Flansch 43 an seinem oberen offenen Ende und dem Austragkonus 47, der sich nach unten kegelförmig verjüngt. Austragkonus 47 und Sichtraumgehäuse 46 liegen am oberen bzw. unteren Ende mit Flanschen 48,49 aufeinander und beide Flansche 48,49 von Austragkonus 47 und Sichtraumgehäuse 46 sind wie die Flansche 43,44 durch lösbare Befestigungsmittel miteinander verbunden. Das so zusammengesetzte Sichtergehäuse ist in Tragarmen 50 aufgehängt, von denen mehrere möglichst gleichmäßig beabstandet auf den Umfang des Verdichtergehäuses verteilt sind und am zylindrischen Sichtraumgehäuse 46 angreifen.
Wesentliches Teil der Gehäuseeinbauten des Windsichters ist wiederum das Sichtrad mit der oberen Deckscheibe 1, der zu dieser axial beabstandeten unteren abströmseitigen Deckscheibe 2 und den zwischen den Außenrändern der beiden Deckscheiben 1,2 angeordneten, mit diesen fest verbundene und gleichmäßig auf den Umfang des Sichtrades verteilte Schaufeln 3 zweckmäßiger Kontur. Bei diesem Windsichter wird der Antrieb des Sichtrads über die obere Deckscheibe 1 bewirkt, während die untere Deckscheibe 2 die abströmseitige Deckscheibe ist. Die Lagerung des Sichtrads umfaßt eine in zweckmäßiger Weise zwangsweise angetriebene Welle 51, die mit dem oberen Ende aus dem Sichtergehäuse herausgeführt ist und mit ihrem unteren Ende innerhalb des Sichtergehäuses in fliegender Lagerung drehfest das Sichtrad trägt. Die Herausführung der Sichtradwelle 51 aus dem Sichtergehäuse erfolgt in einem Paar bearbeiteter Platten 52,53, die das Gehäuse am oberen Ende eines nach oben kegelstumpfförmig verlaufenden Gehäuseendabschnitts 54 abschließen, die Welle führen und diesen Wellendurchtritt ohne Behinderung der Drehbewegungen der Welle abdichten. Zweckmäßigerweise kann die obere Platte 53 als Flansch drehfest der Welle 51 zugeordnet und über Drehlager 55 drehbar auf der unteren Platte 52 abgestützt sein, die ihrerseits dem Gehäuseendabschnitt 54 zugeordnet ist. Die Unterseite der abströmseitigen Deckscheibe 2 liegt in der gemeinsamen Ebene zwischen den Flanschen 43,44, so daß das Sichtrad in seiner Gesamtheit innerhalb des klappbaren Gehäuseoberteils angeordnet ist. Im Bereich des konischen Endabschnitts 54 weist das Gehäuseoberteil 40 außerdem den Produktaufgabestutzen 56 auf, der ein Rohr ist, dessen Längsachse parallel zur Drehachse des Sichtrads 1-3 und seiner Antriebswelle 51 verläuft und das möglichst weit außen angeordnet ist.
Das Sichtraumgehäuse 46 nimmt den achsgleich zum Sichtrad angeordneten rohrförmigen Austrittsstutzen 57 auf, der mit seinem oberen Ende dicht unterhalb der abströmseitigen Deckscheibe 2 des Sichtsrads liegt, ohne jedoch mit diesem verbunden zu sein. An das untere Ende des als Rohr ausgebildeten Austrittsstutzens ist eine Austrittskammer 58 achsgleich angesetzt, die ebenfalls rohrförmig ist, deren Durchmesser jedoch wesentlich größer ist als der Durchmesser des Austrittsstutzens 57, zumindest doppelt so groß ist wie der Durchmesser des Austrittsstutzens. Am Übergang zwischen Austrittsstutzen 57 und Austrittskammer 58 liegt also ein deutlicher Durchmessersprung vor. Der Austrittsstutzen ist in eine obere Deckplatte 59 der Austrittskammer 58 eingesetzt, unten ist die Austrittskammer 58 durch einen abnehmbaren Deckel 60 verschlossen. Die Baueinheit aus Austrittsstutzen 57 und Austrittskammer 58 ist in mehreren Tragarmen 61 gehalten, die sternförmig gleichmäßig auf den Umfang der Baueinheit verteilt sind, mit ihren inneren Enden im Bereich des Austrittsstutzens fest mit der Baueinheit verbunden und mit ihren äußeren Enden am Sichtergehäuse befestigt sind.
Der Austrittsstutzen 57 ist von einem kegelförmigen Ringgehäuse 62 umgeben, dessen unterer, größerer Außendurchmesser zumindest etwa dem Durchmesser der Austrittskammer und dessen oberer, kleinerer Außendurchmesser zumindest etwa dem Durchmesser des Sichtrads entspricht. An der konischen Wand des Ringgehäuses 62 enden die Tragarme 61 und sind mit dieser Wand fest verbunden, die ihrerseits wieder Teil der Baueinheit aus Austrittsstutzen 57 und Austrittskammer 58 ist.
Die Tragarme 61 und das Ringgehäuse 62 sind Teile einer Spüllufteinrichtung, wobei die Spülluft das Eindringen von Materie aus dem Innenraum des Sichtraumgehäuses 46 in den Spalt zwischen Sichtrad bzw. dessen unterer Deckscheibe 2 und Austrittsstutzen 57 verhindert. Um diese Spülluft in das Ringgehäuse 62 und von dort in den freizuhaltenden Spalt gelangen zu lassen, sind die Tragarme 61 als Rohre ausgebildet, mit ihren äußeren Endabschnitten durch die Wand des Sichtergehäuses hindurchgeführt und über ein Ansaugfilter 63 an eine Spülluftquelle angeschlossen. Das Ringgehäuse 62 ist nach oben durch eine Lochplatte 64 abgeschlossen und der Spalt selbst kann durch eine axial verstellbare Ringscheibe im Bereich zwischen Lochplatte 64 und unterer Deckscheibe 2 des Sichtrads 1,2,3 einstellbar sein.
Der Auslaß aus der Austrittskammer 58 wird von einem Rohr 65 gebildet, das von außen in das Sichtraumgehäuse 46 hineingeführt ist und in tangentialer Anordnung an die Austrittskammer 58 angeschlossen ist. Der Verkleidung der Einmündung des Feingutaustragrohrs 65 an die Austrittskammer 58 dient ein Abweiskegel 66.
Am unteren Ende des konischen Teilgehäuses 47 sind in horizontaler Anordnung die Sichtlufteintrittsspirale 67 und der Grobgutaustrag 68 dem Teilgehäuse 47 zugeordnet. Die Drehrichtung der Sichtlufteintrittsspirale 67 ist der Drehrichtung des Sichtrads entgegengerichtet. Der Grobgutaustrag 68 ist dem Teilgehäuse 47 abnehmbar zugeordnet, wobei dem unteren Ende des Teilgehäuses 47 ein Flansch 69 und dem oberen Ende des Grobgutaustrags 61 ein Flansch 70 zugeordnet und beide Flansche wiederum durch bekannte Mittel lösbar miteinander verbunden sind, wenn der Sichter betriebsbereit ist.
Die auszulegende Dispersionszone ist mit 71 bezeichnet. An der Innenkante bearbeitete (angefaste) Flansche für eine saubere Strömungsführung und eine einfache Auskleidung sind mit 72 bezeichnet.
Schließlich ist noch an die Innenwand des Austrittsstutzens 57 ein auswechselbares Schutzrohr 73 als Verschleißteil angelegt und kann ein entsprechendes auswechselbares Schutzrohr 74 an die Innenwand der Austrittskammer 58 angelegt sein.
Zu Beginn des Betriebs des Sichters im dargestellten Betriebszustand wird über die Sichtlufteintrittsspirale 67 Sichtluft in den Windsichter unter einem Druckgefälle und mit einer zweckentsprechend gewählten Eintrittsgeschwindigkeit eingeführt. Infolge der Einführung der Sichtluft mittels einer Spirale insbesondere in Verbindung mit der Konizität des Teilgehäuses 47 steigt die Sichtluft spiralförmig nach oben in den Bereich des Sichtrads 1-3. Gleichzeitig wird das "Produkt" aus Feststoffpartikeln unterschiedlicher Masse über den Produktaufgabestutzen 56 in das Sichtergehäuse eingegeben. Von diesem Produkt gelangt das Grobgut, d.h. der Partikelanteil mit größerer Masse entgegen der Sichtluft in den Bereich des Grobgutaustrags 68 und wird zur Weiterverarbeitung bereitgestellt. Das Feingut, d.h. der Partikelanteil mit geringerer Masse wird mit der Sichtluft vermischt, gelangt von außen nach innen radial durch das Sichtrad in den Austrittsstutzen 57, in die Austrittskammer 58 und schließlich über das Feingutaustrittsrohr 65 in den Feingutaustritt, sowie von dort in ein Filter, in dem Luft und Feingut voneinander getrennt werden. Gröbere Feingutbestandteile werden aus dem Sichtrad radial herausgeschleudert und dem Grobgut zugemischt, um das Gehäuse mit dem Grobgut zu verlassen oder so lange im Sichtergehäuse zu kreisen, bis es zu Feingut einer solchen Körnung geworden ist, daß es mit der Sichtluft ausgetragen wird.
Infolge der abrupten Querschnittserweiterung vom Austrittsstutzen 57 zur Austrittskammer 58 findet dort eine deutliche Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Feingut-Luft-Gemisches statt. Dieses Gemisch wird also mit sehr geringer Strömungsgeschwindigkeit durch die Austrittskammer 58 in den Feingutauslaß 65 gelangen und an der Wand der Austrittskammer 58 nur in geringem Maße Abrieb erzeugen. Deswegen ist das Schutzrohr 74 auch nur eine höchst vorsorgliche Maßnahme. Die aus Gründen einer guten Trenntechnik hohe Strömungsgeschwindigkeit im Sichtrad herrscht jedoch noch im Austragstutzen 57, weshalb das Schutzrohr 73 wichtiger ist als das Schutzohr 74. Erfindungswesentlich ist der Durchmessersprung mit einer Durchmessererweiterung beim Übergang vom Austrittstutzen 57 in die Austrittskammer 58.
Im übrigen kann der Sichter durch die Unterteilung des Sichtergehäuses in der beschriebenen Weise und die Zuordnung der Sichterkomponenten zu den einzelnen Teilgehäusen wiederum gut gewartet werden und schadhaft gewordene Komponenten können mit relativ geringem Aufwand und innerhalb kurzer Wartungszeiten ausgewechselt werden.
Während in den Gesamtanordnungen gemäß Fig. 1,2 das Sichtrad mit den beiden Deckscheiben 1,2 und dem zwischen diesen angeordneten Schaufelkranz 3 noch in bereits bekannter, üblicher Form mit parallelen und parallelflächigen Deckscheiben dargestellt ist, ist in Fig. 3 das Sichtrad für den erfindungsgemäß ausgestalteten Windsichter dargestellt.
Die abströmseitige Deckscheibe 1 ist unverändert eben und in einer Ebene angeordnet, die senkrecht zur Drehachse 4 des Sichtrades und der Längsachse des Sichters verläuft, unabhängig davon ob die Dreh- und Längsachse 4 senkrecht steht oder horizontal verläuft. Sie umschließt konzentrisch den Austrittsstutzen 5. Von der abströmseitigen Deckscheibe 1 sind von dieser aus die Schaufeln 3 auf die zweite Deckscheibe 2 gerichtet. Mit beiden Deckscheiben 1,2 sind die Schaufeln 3 verbunden. Die untere Deckscheibe 2 ist nun abweichend vom Stand der Technik konisch ausgebildet und zwar vorzugsweise derart, daß der Abstand der zweiten Deckscheibe 2 von der abströmseitigen Deckscheibe 1 vom Kranz der Schaufeln 3 nach innen größer wird und zwar nochmals vorzugsweise kontinuierlich und nochmals vorzugsweise so, daß die Fläche des durchströmten Zylindermantels für jeden Radius zwischen Schaufelaustrittskanten und Austrittsstutzen 5 konstant bleibt. Die infolge des kleiner werdenden Radius bei bekannten Lösungen geringer werdende Abströmgeschwindigkeit bleibt bei dieser Lösung konstant.
Daß das Sichtrad 1 bis 3 sowohl bei der Windsichterausbildung gemäß Fig. 1 als auch bei der Windsichterausbildung gemäß Fig. 2 wie in Fig. 3 dargestellt ausgebildet sein kann, bedarf keiner besonderen Erläuterung. Es ist lediglich zu bedenken, daß im Fall des Sichters gemäß Fig. 1 das Sichtrad wie in Fig. 3 dargestellt eingebaut ist ("abströmseitige, obere Deckscheibe" ist die Scheibe 1) während bei dem Sichter gemäß Fig. 2 das Sichtrad gegenüber der Darstellung in Fig. 3 um 180° gedreht eingebaut ist (die "abströmseitige Deckscheibe" 1 ist im Einbauzustand die untere Deckscheibe).
Um zu erläutern, daß die Verbindung zwischen abströmseitiger Deckscheibe (obere Deckscheibe 1 in Fig. 1 bzw. untere Deckscheibe 2 in Fig. 2) und Austrittsstutzen 18 (Fig. 1) bzw. 20 (Fig. 2) auch bei der Sichterausbildung gemäß Fig. 2 so ausgebildet sein kann, wie bei der Sichteran-ordnung gemaß Fig. 1 dargestellt, hat man sich vorzustellen, daß Austrittsstutzen 57 und Austrittskammer 58 drehfest mit der unteren Deckscheibe 2 des Sichtrads verbunden und die Arme 61 von dem Ringgehäuse 62 so beabstandet sind, daß Drehbewegungen des Austrittsstutzens 57 und der Austrittskammer 58 zusammen mit dem Sichtrad 1-3 möglich sind, wobei ein Ringlager zentrierende Funktion haben kann. Entsprechend dem Umlauf von Austrittsstutzen 57 und Austrittskammer 58 muß die bauliche Verbindung zwischen Austrittskammer 58 und Feingutaustragrohr 65 aufgehoben sein, ohne den Strömungsmittelübertritt zu beeinträchtigen.
Um zu erläutern, daß die Ausbildung der Abströmung mit dem Querschnittssprung gemäß Fig. 2 auch bei dem Windsichter gemäß Fig. 1 vorgesehen sein kann, ist Fig. 1 eine Fig. 4 zugehörig, die diesen Bereich größer darstellt. Der Austrittsstutzen 5 mündet zunächst wie in Fig. 1 in den Rohrabschnitt 18, der jedoch noch im Bereich des Lagers 20 eine deutliche, kammerartige Querschnittserweiterung aufweist.

Claims

Vorzugsweise vertikaler Windsichter mit einem entgegen der Fliehkraft radial von außen nach innen von der feingutbeladenen Sichtluft angeströmten rotierenden Sichterrad (1-3), aus dem diese Sichtluft axial abströmt, um durch ein Austrittsrohr (18,65) einer Weiterverwertung, z.B. in einem Filter oder dergleichen, zugeführt zu werden, wobei das Sichtrad eine Deckscheibe (1) sowie an deren Außenumfang angeordnete Schaufeln (3) aufweist und zwischen dem Sichtradauslaß und dem Austrittsrohr ein Mittel zum Abbau der Umfangskomponenten der Strömung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Abbau der Umfangskomponenten der Strömung ein zylindrisches Gehäuse (18, 58) aufweist, wobei ein Auslaßstutzen (5,6;57) mit seinem einen Ende an die auslaßseitige Deckscheibe (2) von zwei Deckscheiben (1,2) des Sichterrades herangeführt ist, und mit seinem anderen Ende konzentrisch in das zylindrische Gehäuse einmündet so, daß dieses Ende des Auslaßstutzens in der Ebene der Innenseite der dem Sichterrad zugewandten Wand des Gehäuses liegt, und ein Durchmessersprung vom Innendurchmesser des Auslaßstutzens zum Innendurchmesser des Gehäuses zu dem gewollten Abbau der Umfangskomponenten der Strömung führt, und das Austrittsrohr (18,65) unmittelbar an das zylindrische Gehäuse (18,58) herangeführt ist.
Windsichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Austrittskammer (18;58) im Bereich der Einmündung des Austrittsstutzens (5;57) in die Austrittskammer mindestens doppelt so groß ist wie der Querschnitt des Austrittsstutzens im Bereich der Einmündung in die Austrittskammer.
Windsichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Austrittsstutzen (57) mit einem Schutzrohr (73) ausgekleidet ist.
Windsichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Austrittsstutzen (57) und Austrittskammer (58) eine Baueinheit bilden, die unterhalb des Sichtrads (1-3) im Sichtergehäuse (40,41) angeordnet ist.
Windsichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem dem Sichtrad (1-3) zugekehrten Ende des Austrittsstutzens (57) und der dem Austrittsstutzen zugeordneten Deckscheibe (2) des Sichtsrads (1-3) ein definierter, vorzugsweise einstellbarer Spalt vorliegt, in den radial nach außen Spülluft aus dem Sichtergehäuse (40,41) eingeleitet wird.
Windsichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülluft in den Spalt aus einer den Austrittsstutzen (73) konzentrisch umgebenden Ringkammer (62) eingeführt wird.
Windsichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (62) konisch ist, der Baueinheit aus Austrittsstutzen (57) und Austrittskammer (58) zugeordnet ist und mit ihrem größeren Durchmesser zumindest etwa dem Durchmesser der Austrittskammer, mit ihrem kleineren Durchmesser zumindest etwa dem Außendurchmesser des Sichtrads (1-3) entspricht.
Windsichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit aus Austrittsstutzen (57), Austrittskammer (58) und Ringkammer (62) durch einen Stern radialer Stege (61) im Sichtergehäuse (40,41) gehalten ist.
Windsichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Stege (61), vorzugsweise alle Stege des Sterns, hohl ausgebildet sind und der Zuführung der Spülluft zur Ringkammer (62) dienen.
Windsichter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die der Spülluftführung dienenden Stege (61) als Rohre mit rundem Querschnitt ausgebildet sind.
Windsichter nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in vertikaler Anordnung, gekennzeichnet durch ein zweiteiliges Sichtergehäuse (40,41), wobei das Gehäuseoberteil (40) aufklappbar dem Gehäuseunterteil (41) zugeordnet ist.
Windsichter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäuseoberteil (40) und Gehäuseunterteil (41) mit Ringflanschen (42,43) aneinanderliegen, die in einem Scharnier (44) dauerhaft, mit lösbaren Verbindungsmitteln lösbar miteinander verbunden sind.
Windsichter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Sichtrad (1-3) mit seiner fliegend ausgebildeten Lagerung im Gehäuseoberteil (40), der Austrittsstutzen (57) sowie die Austrittskammer (58) und gegebenenfalls die Baueinheit aus diesen beiden Teilen und der Ringkammer (62) im Gehäuseunterteil (41) angeordnet sind, und der Produktaufgabestutzen (56) parallel zur Drehachse des Sichtrads dem Gehäuseoberteil (40) zugeordnet ist.
Windsichter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Feingut die Austrittskammer (58) über ein tangential an die Austrittskammer (58) herangeführtes Feingutaustrittsrohr (65) verläßt, um das Sichtergehäuse in tangentialer Richtung zu verlassen.
Windsichter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Feingutaustrittsrohr (65) im Bereich unmittelbar über dem Boden (60) der Austrittskammer (58) in diese mündet, wobei der Boden als demontierbarer Deckel ausgebildet ist.
Windsichter nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseunterteil (41) zweiteilig ausgebildet ist (Teile 46,47), wobei der zylindrische obere Gehäuseabschnitt (46) als das Sichtraumgehäuse und der sich kegelförmig nach unten verjüngende untere Gehäuseabschnitt (47) mittels Flanschen (48,49) unmittelbar unterhalb der Ebene lösbar miteinander verbunden sind, in der die zylindrische Austrittskammer (58) endet, wobei dem oberen Gehäuseabschnitt (46) der Feingutaustrag (65) und dem unteren Ende des unteren Gehäuseabschnitts (47) abnehmbar der Grobgutaustrag (68) sowie der Sichtlufteintritt (67) zugeordnet sind.
Windsichter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Sichtlufteintritt (67) eine Sichtlufteintrittsspirale oberhalb des Grobgutaustrags (68) ist, deren Drehrichtung der Umlaufrichtung des Sichtrads (1-3) verläuft.
Windsichter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Sichter mit seinem Gehäuse (40,41) an Tragarmen (50) aufgehängt ist die im Bereich des zylindrischen, oberen Abschnitts (46) des Gehäuseunterteils (41) an das Sichtergehäuse herangeführt und auf den Umfang des Sichtergehäuses verteilt sind.
Windsichter nach einem der Ansprüche 1-18 gekennzeichnet durch ein Sichtrad (1-3) bei dem die lichte Höhe zwischen abströmseitiger Deckscheibe (1 bzw. 2) und zweiter Deckscheibe (2 bzw. 1) von den Austrittskanten der Schaufeln (3) zum Austrittsstutzen (5;57) sich verändert.
Windsichter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung eine Zunahme ist.
Windsichter nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme stetig ist.
Windsichter nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme für jeden Radius zwischen Schaufelaustrittskanten und Austrittsstutzen (5;57) konstant bleibt.
Windsichter nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsstutzen (5,6,18) mit einem Tauchrohrabschnitt (5,6) bis in die abströmseitige Deckscheibe (1) hineingeführt und mit dieser drehfest verbunden ist.
Windsichter nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsstutzen (5,6,18) zwischen mit ihm verbundener Deckscheibe (1) und Austrittskammer (kammerartige Erweiterung (18) des Austrittsstutzens (5,6,18) gemäß Fig. 4) einen Abschnitt (5) aufweist, in dem sich der Querschnitt des Tauchrohres stetig erweitert.