EP0534483A2 - Centrifugal separator with turbine - Google Patents

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EP0534483A2
EP0534483A2 EP92116543A EP92116543A EP0534483A2 EP 0534483 A2 EP0534483 A2 EP 0534483A2 EP 92116543 A EP92116543 A EP 92116543A EP 92116543 A EP92116543 A EP 92116543A EP 0534483 A2 EP0534483 A2 EP 0534483A2
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EP
European Patent Office
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turbine
centrifugal classifier
air
fine material
classifier according
Prior art date
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EP92116543A
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EP0534483A3 (en
EP0534483B1 (en
Inventor
Karl Kaufmann
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ENGMA ENGINEERS BEHEER
Original Assignee
ENGMA ENGINEERS BEHEER
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Publication date
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Publication of EP0534483A2 publication Critical patent/EP0534483A2/en
Publication of EP0534483A3 publication Critical patent/EP0534483A3/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
    • B02C23/10—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator arranged in discharge path of crushing or disintegrating zone
    • B02C23/12—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator arranged in discharge path of crushing or disintegrating zone with return of oversize material to crushing or disintegrating zone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B7/00—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents
    • B07B7/08—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force
    • B07B7/083—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force generated by rotating vanes, discs, drums, or brushes

Definitions

  • the invention relates to a turbo centrifugal classifier according to the preamble of claim 1.
  • the invention has for its object to improve the turbo centrifugal classifier in terms of the operating frequencies and in terms of the diameter-length ratio.
  • the fine material-visual air mixture is sucked on the correspondingly large longitudinal sections of the turbine with the radial speed required for sifting from the outside inwards and on correspondingly short longitudinal sections of the turbine with a much higher, e.g. B. 3-6 times radial speed sucked inside out.
  • This allows z. B. turbine lengths with an effective field of view of a diameter-length ratio of about 1: 4 to 1: 8 can be constructed, which in turn can increase the throughput significantly.
  • the arrangement of the section-by-section suction and suction on the turbine casing for the fine material / visual air mixture according to the present invention has the advantage that the pressure drop generated by the turbine, which would have to be overcome for the suction by an external fan, except for a small one Pressure losses are virtually eliminated. Since this pressure drop for sifting at high fineness is not insignificantly high and accordingly large, z. T. two-stage blowers arranged one behind the other and consequently corresponding pressure-resistant air duct and filter devices would be necessary, these can be used in the present invention, for. T. omitted, or simplified significantly.
  • FIG. 1 shows a known grinding / vision circuit with a turbofly force classifier 1, e.g. B. for grinding cement. It is loaded by a ball mill 2.
  • the feed material 9 is fed from a silo 4 via a cell lock 3, controllably supplied to the ball mill 2 after the balding in the ball mill 2, the ball mill material 13 is transferred via a bucket elevator 11 and a screw 6 to the turbo centrifugal separator 1 by means of a cell lock 3 given up.
  • the ball mill material 13 is distributed over the entire length of the turbo centrifugal classifier 1 by means of a feed channel 10.
  • the coarse material 12 falls down into a screw conveyor 6 and, with the exclusion of air, returns to the task of the ball mill 2 by means of a cell lock 3.
  • the fine material 17 is extracted together with the classifying air 14 by the turbine of the turbo centrifugal separator 1 and fed to cyclone separators 5. A large proportion of fine material 17 is separated there and discharged by means of cell locks 3.
  • the classifying air 14 and the smaller proportion of fine material 17 reach a dedusting filter 16.
  • classifying material 17 is separated from the classifying air and also discharged via a cell lock 3.
  • a fan 15 draws the classifying air 14 out of the system and conveys it out of the grinding class to the outside.
  • several powerful classifiers had to be placed side by side in order to be able to absorb the throughput. This led to more complicated and complex machine arrangements, the greatest difficulty being to set the sifters next to each other to the same fine grain size in order to get a uniform product.
  • FIGS. 2 to 4 show different embodiments of the turbines using reference numbers that are used differently from those of FIG. 1.
  • FIG. 2 shows a two-sided turbine 1 with a diameter / length ratio D / L of approximately 1: 1.
  • the larger length section 2, used for classifying and flowing through from the outside inwards, is separated by a seal 3 on the circumference of the turbine 1 from the smaller length section 5, used for suctioning off the fine-air mixture 4, through which the flow flows from the inside outwards.
  • the visual space 6 is located above the larger length section 2 and the ventilation space 7, which is used to extract the fine air / air mixture 4, is located above the shorter length section 5, which also could be designed as a fan with ventilation blades 8 of the same or larger diameter than these in the field of vision.
  • FIG. 3 shows a two-sided turbine 9 with a diameter / length ratio D / L of approximately 1: 2.
  • D / L diameter / length ratio
  • the view chamber 6 and the valve chamber 7 are separated from one another by two seals 3 on the circumference of the turbine 9.
  • the bearing 10 is located on both ends of the turbine 9.
  • the turbine 9 is driven by a motor 11.
  • FIG. 4 shows a two-sided turbine 12 with a diameter / length ratio D / L of approximately 1: 4.
  • This turbine is provided with two common length sections 5, which are provided for suction and which are fed by fine length air sections 4 and 13 with fine air / air mixture 4, the middle length section 13 being approximately twice as large as a length section 2
  • the turbine 12, which is supported on two sides in the bearings 10, is driven by two motors 11, which are connected to the turbine 12 by means of couplings 14, as are the turbines 1 and 9 by the motors 11.
  • turbines can be constructed to a certain extent as in a modular principle and extended to an arbitrary length corresponding to the strength of the turbine, with a diameter / length ratio D / L of up to 1: 6 or 1: 8.
  • FIG. 5 shows a longitudinal section A-B in FIGS. 6 and 7, cross sections C-D and E-F in FIG. 5 of a turbo centrifugal classifier. It is a classifier with a diameter / length ratio D / L of approx. 1: 2.
  • the turbine 1 with the shaft 2 is driven on one side via the shaft journal 3.
  • the storage takes place on two sides in the bearings 4, which are built on the lower housing part 5.
  • the turbine 1 has two viewing zones 6 for the suction and one zone 8 for the suction of the fine material / viewing air mixture 7.
  • the turbine blades 9 have the same diameter in all zones (6 and 8). Between the zones (6 and 8) there are two seals 10, which prevent unvisited feed material 11 from getting into the fine material classifying air space 12.
  • Two double-sided air conveying channels 15 distribute the feed material 11 into a plurality of feed hoppers 16 which are arranged tangentially in the direction of rotation along the length of the turbine 1 and which ensure that that the feed material 11 is evenly distributed over the length of the turbine 1 in the region of the viewing zones 6.
  • the suction of the sight air 17 takes place via a suction opening 18 in the lower housing part 5 and is passed through the air guide vanes 19 arranged on the circumference of the turbine 1 in such a way that the sight air 17 hits the turbine 1 tangentially and in the inner circle of the air guide vanes 19 feed material 11 tears with it and sets in a circular motion in the direction of rotation of the turbine 1.
  • the vision process described above begins, which causes the coarse material 20 to be thrown outwards and the fine material 21 with the air 17 through the Visible zones 6 is sucked through and is fed as a clean material / mixed air mixture 7 via the suction zone 8 into the spiral fine material / clear air space 12 and the suction nozzle 22 of a dust collecting device.
  • the air guide vanes 19 are arranged to be adjustable both in the tangential flow direction 23 to the trubine 1 and in their distance 24 from the center of the turbine 1 in order to achieve the optimal visual effect.
  • the coarse material 20, which circles on the inner diameter of the air guide vanes 19, is alternately discharged through coarse material channels 25 in the area of the feed funnels 16 into a specific sector through the air guide vanes 19 into the coarse material collecting space 26 and arranged on two sides Air conveyor troughs 27 are supplied to the coarse material outlet 28.
  • Both the suction opening 18 for the suction of the visual air 17 and the suction nozzle 22 for the suction of the fine material-air mixture 7 can be rotated by 90 ° around the turbine axis in order to find a favorable arrangement in an overall system.

Abstract

The invention relates to a centrifugal separator with turbine and a fixed casing, which is provided with one or more inlets for material to be separated, one or more separating air inlets, one or more fines/separating air mixture outlets, one or more coarse fraction outlets, a separating turbine which is mounted in the casing on both end faces and has a horizontal turbine spindle, and a bucket ring which bends the separating chamber, aligns the separating air and has buckets which are adjustable both at a radial distance from the turbine spindle and to an inflow direction which is tangential to the circumference of the turbine, and are perforated in one segment to permit feeding of material to be separated and discharging of the coarse fraction. The invention is based on the object of devising a centrifugal separator with turbine, in which the turbine is designed both as a separator and as an operating fan, and in which separating air and fines blow through part of the turbine from the outside inwards at a correspondingly low radial speed for separation of the fines and flow from the inside outwards at a radial speed which is many times greater to discharge the separating air and the fines.

Description

Die Erfindung betrifft einen Turbo-Fliehkraftsichter entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a turbo centrifugal classifier according to the preamble of claim 1.

Auf dem Gebiet der Turbo-Fliehkraftsichter sind viele brauchbare Ausführungen bekannt. Das Prinzip der Sichtung in allen diesen Einrichtungen besteht darin, den in einem Luftstrom befindlichen Gutteilchen eine Fliehkraft aufzuzwingen, entgegen der auf die Teilchen wirkenden Schleppkraft des Luftstromes und sie somit voneinander zu trennen. Hierzu führt man die mit Gutteilchen beladene Luft von außen nach innen durch eine sich schnell drehende Turbine entgegen dem von dieser erzeugten Strömungsgefälle, welches von innen nach außen gerichtet ist. Dies erfolgt durch ein anderes, stärkeres Gebläse und bewirkt, daß die Partikel die Umfangsgeschwindigkeit der Turbine und eine bestimmte Fliehkraft annehmen. Für bestimmte Gutteilchen (Grenzkorn) stellt sich am Umfang der Turbine ein Gleichgewicht zwischen der nach außen wirkenden Fliehkraft und der nach innen wirkenden Schleppkraft ein. Nur die entsprechend "feinen" Gutteilchen gelangen dann durch die Turbine nach innen in den Feingutbereich. Die entsprechend "groben" Gutteilchen bleiben im Außenbereich der Turbine und fallen als Grobgut an.Many useful designs are known in the field of turbo centrifugal classifiers. The principle of sighting in all of these devices is to force centrifugal force on the good particles in an air flow, against the drag force of the air flow acting on the particles, and thus separate them from one another. For this purpose, the air laden with particles of good is passed from the outside in through a rapidly rotating turbine against the flow gradient generated by it, which is directed from the inside out. This is done by another, more powerful fan and causes the particles to assume the peripheral speed of the turbine and a certain centrifugal force. For certain good particles (grain size), a balance is established between the centrifugal force acting on the outside and the drag force acting on the inside at the circumference of the turbine. Only the correspondingly "fine" particles of good then reach the fine material area through the turbine. The correspondingly "coarse" good particles remain in the outer area of the turbine and accumulate as coarse material.

Der Sichtvorgang vollzieht sich nach folgender mathematischer Formel:

Figure imgb0001

  • dF = Feingutdurchmesser
  • vR = Radialgeschwindigkeit
  • vu = Umfangsgeschwindigkeit
  • DT = Turbinendurchmesser
  • 'YL = Dichte Luft
  • 17 = Zähigkeit Luft
  • yG = Dichte Sichtgut
The visual process takes place according to the following mathematical formula:
Figure imgb0001
  • d F = fine diameter
  • v R = radial velocity
  • v u = peripheral speed
  • D T = turbine diameter
  • 'YL = dense air
  • 17 = toughness air
  • y G = dense visible material

Aus dieser Formel ist zu ersehen, daß in diesem Sichtvorgang mit höherer Umfangsgeschwindigkeit (vu) und kleiner werdendem Turbinendurchmesser (DT), kleinere Feingutgrößen (dF) erreicht werden können. Die maximal zu erreichende Umfangsgeschwindigkeit (vu) ist aber durch die Kennwerte der verwendbaren Baustoffe für die Turbine begrenzt. Wählt man nun auch noch kleine Turbinendurchmesser (DT), um die Feingutkorngröße zu verkleinern, so kommt man zu relativ kleinen Turbinenoberflächen. Die Oberfläche der Turbine, bzw. deren freier Durchtrittsquerschnitt ist aber maßgebend für die zu erzielende Menge Feingut, die sich aus der relativ niedrigen Gutbeladung der Sichtluft und der möglichst niedrigen radialen Durchtrittsgeschwindigkeit (vR) bei der gegebenen Turbinenoberfläche für "hochfeine" Sichtgüter ergibt. Demzufolge muß man die Turbine also länger bauen. Dies hat aber zur Folge, daß sich auf der Turbinenlänge eine ungleichmäßige radiale Durchtrittsgeschwindigkeit ergibt und man dadurch eine feine bis gröbere Kornverteilung im Feingut erhält.It can be seen from this formula that smaller fines sizes (d F ) can be achieved in this viewing process with a higher peripheral speed (v u ) and a smaller turbine diameter (D T ). The maximum circumferential speed (v u ) to be achieved is limited by the characteristic values of the building materials that can be used for the turbine. If you now also select small turbine diameters (D T ) to reduce the size of the fine material, the result is relatively small turbine surfaces. The surface of the turbine, or its free passage cross section, is decisive for the amount of fine material to be obtained, which results from the relatively low material load of the sifting air and the lowest possible radial passage speed (v R ) for the given turbine surface for "very fine" sifting goods. As a result, the turbine has to be built longer. However, this has the consequence that there is an uneven radial passage speed on the turbine length and this results in a fine to coarser grain distribution in the fine material.

Bei den herkömmlichen Einrichtungen wird in der Regel das Feingut-Sichtluft-Gemisch über die Stirnseiten der Turbinen abgeführt. Aus dem Verhältnis von Länge (L) und Durchmesser (D) bei einseitiger Absaugung mit D/L von ca. 1:1 und bei zweiseitiger Absaugung mit D/L von ca. 1:2, ergeben sich daher nur relativ kurze nutzbare Turbinenlängen. Diese Konstruktionen haben den Nachteil, daß die Abführung des Feingut-Sichtluft-Gemisches mindestens bei zweiseitiger Absaugung durch die Lagerung und den Antrieb der Turbine behindert wird.In the conventional devices, the mixture of fine material and visible air is generally discharged via the end faces of the turbines. From the ratio of length (L) and diameter (D) with one-sided suction with D / L of approx. 1: 1 and with double-sided suction with D / L of approx. 1: 2, only relatively short usable turbine lengths result. These constructions have the disadvantage that the removal of the fine material / visual air mixture is impeded by the storage and drive of the turbine, at least in the case of two-sided suction.

Zwangsläufig ergeben sich dadurch auch große Lagerabstände mit niedrigen Eigenfrequenzen der Turbine, wodurch die Turbine für die gewünschten hohen Drehzahlen unbrauchbar werden. Bei Lagerung der Turbine im Feingut-Sichtluft-Gemisch bzw. bei Hindurchführung des Feingut-Sichtluft-Gemisches durch die Lagerung ergeben sich zudem unverhältnismäßig teure Konstruktionen, wobei das Durchmesser-Längen-Verhältnis von ca. 1:2 auch nicht überschritten werden kann.This inevitably results in large bearing distances with low natural frequencies of the turbine, which makes the turbine unusable for the desired high speeds. When the turbine is stored in the fine material / visual air mixture or when the fine material / visual air mixture is passed through the storage, there are also disproportionately expensive designs, the diameter / length ratio of approx. 1: 2 also not being able to be exceeded.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Turbo-Fliehkraftsichter hinsichtlich der Betriebsfrequenzen und hinsichtlich des Durchmesser-Längen-Verhältnisses zu verbessern.The invention has for its object to improve the turbo centrifugal classifier in terms of the operating frequencies and in terms of the diameter-length ratio.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 1. Appropriate embodiments of the invention result from the subclaims.

Demgemäß wird das Feingut-Sichtluft-Gemisch auf entsprechend großen Längenabschnitten der Turbine mit der zum Sichten notwendigen Radialgeschwindigkeit von außen nach innen gesaugt und auf entsprechend kurzen Längenabschnitten der Turbine mit einer weitaus höheren, z. B. 3-6 fachen Radialgeschwindigkeit von innen nach außen gesaugt. Dadurch können z. B. Turbinenlängen mit einem wirksamen Sichtbereich von einem Durchmesser-Längen-Verhältnis von ca. 1:4 bis 1:8 konstruiert werden, wodurch sich wiederum die Durchsatzleistung wesentlich erhöhen läßt.Accordingly, the fine material-visual air mixture is sucked on the correspondingly large longitudinal sections of the turbine with the radial speed required for sifting from the outside inwards and on correspondingly short longitudinal sections of the turbine with a much higher, e.g. B. 3-6 times radial speed sucked inside out. This allows z. B. turbine lengths with an effective field of view of a diameter-length ratio of about 1: 4 to 1: 8 can be constructed, which in turn can increase the throughput significantly.

Außerdem hat die Anordnung der sektionsweise wechselnden An- und Absaugung auf dem Turbinenmantel für das Feingut-Sichtluft-Gemisch gemäß der vorliegenden Erfindung den Vorteil, daß das von der Turbine erzeugte Druckgefälle, welches für die Absaugung durch ein externes Gebläse überwunden werden müßte bis auf geringe Druckverluste quasi aufgehoben wird. Da dieses Druckgefälle zum Sichten bei hoher Feinheit nicht unerheblich hoch ist und hierfür entsprechend große, z. T. zweistufige hintereinander angeordnete Gebläse und demzufolge auch entsprechend druckfeste Luftführungs- und Filtereinrichtungen notwendig wären, können diese bei vorliegender Erfindung z. T. entfallen, bzw. wesentlich vereinfacht werden.In addition, the arrangement of the section-by-section suction and suction on the turbine casing for the fine material / visual air mixture according to the present invention has the advantage that the pressure drop generated by the turbine, which would have to be overcome for the suction by an external fan, except for a small one Pressure losses are virtually eliminated. Since this pressure drop for sifting at high fineness is not insignificantly high and accordingly large, z. T. two-stage blowers arranged one behind the other and consequently corresponding pressure-resistant air duct and filter devices would be necessary, these can be used in the present invention, for. T. omitted, or simplified significantly.

Auch die Anordnung der Lagerungen und Antriebe an den nun nicht mehr für die Absaugung des Feingut-Sichtluft-Gemisches notwendigerweise zu verwendenden Stirnseiten können in einfacher, konventioneller Bauweise vorgesehen werden und erlauben bei z. B. großen notwendigen Antriebsleistungen die Anordnung der Antriebe an beiden Seiten der Turbine.The arrangement of the bearings and drives on the end faces which are now no longer necessary for the extraction of the fine material / visual air mixture can be provided in a simple, conventional construction and allow z. B. large necessary drive power, the arrangement of the drives on both sides of the turbine.

Aufgrund der sich bei vorliegender Erfindung ergebenden Vorteile:

  • - größere aktive Turbinenoberfläche
  • - Aufhebung des Druckgefälles
  • - einfache und konventionelle Anordnung von Lagerung und Regelantrieben
Because of the advantages that result from the present invention:
  • - larger active turbine surface
  • - Elimination of the pressure gradient
  • - Simple and conventional arrangement of bearings and control drives

kann man größere Sichter zur Erzeugung feinster Feingüter bei höheren Durchsatzleistungen und geringeren Baukosten herstellen.you can produce larger classifiers for the production of the finest fine goods with higher throughput rates and lower construction costs.

Nachfolgend wird eine Sichteinrichtung gemäß vorliegender Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.A viewing device according to the present invention is described below with reference to the accompanying drawings.

Es zeigt:

  • Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bekannten Turbo-Fliehkraftsichters mit zugehörigem Mahl-Sichtkreislauf,
  • Fig. 2 - 4 Axialschnitte verschiedener Sichter gemäß der Erfindung,
  • Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie A-B in Fig. 6 und 7,
  • Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie C-D in Fig. 5 und
  • Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie E-F in Fig. 5.
It shows:
  • 1 is a schematic representation of a known turbo centrifugal classifier with associated grinding sight cycle,
  • 2-4 axial sections of various classifiers according to the invention,
  • 5 shows a section along the line AB in FIGS. 6 and 7,
  • Fig. 6 is a section along the line CD in Fig. 5 and
  • FIG. 7 shows a section along the line EF in FIG. 5.

Figur 1 zeigt einen bekannten Mahl-Sichtkreislauf mit einem Turbofliehkraftsichter 1, z. B. zur Vermahlung von Zement. Er wird von einer Kugelmühle 2 beaufschlagt. Das Aufgabegut 9 wird aus einem Silo 4 über eine zellenschleuse 3, regelbar der Kugelmühle 2 zugeführt nach dem Kahlen in der Kugelmühle 2, wird das Kugelmühlengut 13 über ein Becherwerk 11 und eine Schnecke 6 unter Luftabschluß mittels einer Zellenschleuse 3 auf den Turbo-Fliehkraftsichter 1 aufgegeben. Eine Verteilung des Kugelmühlengutes 13 auf die ganze Länge des Turbo-Fliehkraftsichter 1 erfolgt durch eine Aufgaberinne 10. Die durch einen Motor 7 angetriebene Turbine 18 des Turbo-Fliehkraftsichters 1 trennt das Kugelmülengut 13 in Grobgut 12 und Feingut 17 mittels der von außen zugeführten Sichtluft 14, die auch gleichzeitig die Entstaubung der Kugelmühle 2 mit übernehmen kann. Das Grobgut 12 fällt nach unten in eine Förderschnecke 6 und gelangt unter Luftabschluß mittels einer Zellenschleuse 3 zurück in die Aufgabe der Kugelmühle 2. Das Feingut 17 wird zusammen mit der Sichtluft 14 durch die Turbine des Turbo-Fliehkraftsichters 1 abgesaugt und zyklonabscheidern 5 zugeführt. Ein großer Anteil Feingut 17 wird dort abgeschieden und mittels Zellenschleusen 3 ausgetragen. Die Sichtluft 14 und der kleinere Anteil Feingut 17 gelangt in einen Entstaubungsfilter 16. Dort wird das restliche Feingut 17 von der Sichtluft getrennt und ebenfalls über eine Zellenschleuse 3 ausgetragen. Ein Ventilator 15 saugt die Sichtluft 14 aus dem System an und fördert sie aus dem Mahlsichtkreislauf ins Freie. Für die Anwendung eines solchen Mahlsichtkreislaufes zur Herstellung sehr kleiner Feingutkorngrößen mußten bisher mehrere leistungsfähige Sichter nebeneinander gestellt werden, um die Durchsatzmenge aufnehmen zu können. Das führte zu komplizierteren und aufwendigeren Maschinenanordnungen, wobei die größte Schwierigkeit darin bestand, die nebeneinander angeordneten Sichter auf die gleiche Feingutkorngröße einzustellen, um ein einheitliches Produkt zu bekommen.FIG. 1 shows a known grinding / vision circuit with a turbofly force classifier 1, e.g. B. for grinding cement. It is loaded by a ball mill 2. The feed material 9 is fed from a silo 4 via a cell lock 3, controllably supplied to the ball mill 2 after the balding in the ball mill 2, the ball mill material 13 is transferred via a bucket elevator 11 and a screw 6 to the turbo centrifugal separator 1 by means of a cell lock 3 given up. The ball mill material 13 is distributed over the entire length of the turbo centrifugal classifier 1 by means of a feed channel 10. The turbine 18 of the turbo centrifugal classifier 1, which is driven by a motor 7, separates the ball mill material 13 into coarse material 12 and fine material 17 by means of the visual air 14 supplied from the outside , which can also take over the dedusting of the ball mill 2 at the same time. The coarse material 12 falls down into a screw conveyor 6 and, with the exclusion of air, returns to the task of the ball mill 2 by means of a cell lock 3. The fine material 17 is extracted together with the classifying air 14 by the turbine of the turbo centrifugal separator 1 and fed to cyclone separators 5. A large proportion of fine material 17 is separated there and discharged by means of cell locks 3. The classifying air 14 and the smaller proportion of fine material 17 reach a dedusting filter 16. There, the remaining classifying material 17 is separated from the classifying air and also discharged via a cell lock 3. A fan 15 draws the classifying air 14 out of the system and conveys it out of the grinding class to the outside. For the application of such a grinding sighting cycle for the production of very small fine grain sizes, several powerful classifiers had to be placed side by side in order to be able to absorb the throughput. This led to more complicated and complex machine arrangements, the greatest difficulty being to set the sifters next to each other to the same fine grain size in order to get a uniform product.

Die Figuren 2 bis 4 zeigen unter Verwendung von Bezugsziffern, die von denen der Figur 1 abweichend verwendet sind, verschiedene Ausführungsformen der Turbinen.FIGS. 2 to 4 show different embodiments of the turbines using reference numbers that are used differently from those of FIG. 1.

Figur 2 zeigt eine zweiseitig gelagerte Turbine 1 mit einem Durchmesser-Längen-Verhältnis D/L von ca. 1:1. der größere, zum Sichten verwendete, von außen nach innen durchströmte Längenabschnitt 2 wird durch eine Dichtung 3 auf dem Umfang der Turbine 1 von dem kleineren, zum Absaugen des Feingut-Luftgemisches 4 verwendeten, von innen nach außen durchströmten Längenabschnittes 5 getrennt. Der Sichtraum 6 befindet sich über dem größeren Längenabschnitt 2 und der Ventilationsraum 7, der zum Absaugen des Feingut-Luftgemisches 4 dient, befindet sich über dem kürzeren Längenabschnitt 5, der auch als Ventilator ausgebildet sein könnte mit Ventilationsschaufeln 8 gleichen oder größeren Durchmessers als diese im Sichtbereich.FIG. 2 shows a two-sided turbine 1 with a diameter / length ratio D / L of approximately 1: 1. The larger length section 2, used for classifying and flowing through from the outside inwards, is separated by a seal 3 on the circumference of the turbine 1 from the smaller length section 5, used for suctioning off the fine-air mixture 4, through which the flow flows from the inside outwards. The visual space 6 is located above the larger length section 2 and the ventilation space 7, which is used to extract the fine air / air mixture 4, is located above the shorter length section 5, which also could be designed as a fan with ventilation blades 8 of the same or larger diameter than these in the field of vision.

Figur 3 zeigt eine zweiseitig gelagerte Turbine 9 mit einem Durchmesser-Längen-Verhältnis D/L von ca. 1:2. Bei dieser Anordnung gibt es zwei größere Längenabschnitte 2 zum Sichten, die das Feingut-Luftgemisch 4 in einen gemeinsamen zum Absaugen vorgesehenen Längenabschnitt 5 in den Ventilationsraum 7 abgeben. Durch zwei Dichtungen 3 am Umfang der Turbine 9 sind Sichtraum 6 und Ventilaitonsraum 7 voneinander getrennt. Die Lagerung 10 befindet sich auf beiden Stirnseiten der Turbine 9. Die Turbine 9 wird von einem Motor 11 angetrieben.FIG. 3 shows a two-sided turbine 9 with a diameter / length ratio D / L of approximately 1: 2. In this arrangement, there are two larger length sections 2 for sifting, which discharge the fine material-air mixture 4 into a common length section 5 provided for suction in the ventilation space 7. The view chamber 6 and the valve chamber 7 are separated from one another by two seals 3 on the circumference of the turbine 9. The bearing 10 is located on both ends of the turbine 9. The turbine 9 is driven by a motor 11.

Figur 4 zeigt eine zweiseitig gelagerte Turbine 12 mit einem Durchmesser-Längen-Verhältnis D/L von ca. 1:4. Diese Turbine ist mit zwei gemeinsamen, zum Absaugen vorgesehenen Längenabschnitten 5 versehen, die von jeweils größeren, zum Sichten dienenden Längenabschnitten 2 und 13 mit Feingut-Luftgemisch 4 gespeist werden, wobei der mittlere Längenabschnitt 13 etwa doppelt so groß ist wie ein Längenabschnitt 2. Der Antrieb der in den Lagern 10 zweiseitig gelagerten Turbine 12, erfolgt in diesem Fall durch zwei Motoren 11, die mit Kupplungen 14 mit der Turbine 12 verbunden sind, wie auch die Turbinen 1 und 9 mit den Motoren 11.FIG. 4 shows a two-sided turbine 12 with a diameter / length ratio D / L of approximately 1: 4. This turbine is provided with two common length sections 5, which are provided for suction and which are fed by fine length air sections 4 and 13 with fine air / air mixture 4, the middle length section 13 being approximately twice as large as a length section 2 In this case, the turbine 12, which is supported on two sides in the bearings 10, is driven by two motors 11, which are connected to the turbine 12 by means of couplings 14, as are the turbines 1 and 9 by the motors 11.

In dieser Weise können Turbinen gewissermaßen wie in einem Baukastenprinzip aufgebaut werden und zu einer, der Festigkeit der Turbine entsprechenden, beliebigen Länge, mit einem Durchmesser-Längenverhältnis D/L von bis zu 1:6 oder 1:8 verlängert werden.In this way, turbines can be constructed to a certain extent as in a modular principle and extended to an arbitrary length corresponding to the strength of the turbine, with a diameter / length ratio D / L of up to 1: 6 or 1: 8.

Figur 5 zeigt einen Längsschnitt A-B in Figur 6 und 7, Querschnitte C-D bzw. E-F in Fig. 5 eines Turbo-Fliehkraftsichters. Es handelt sich hierbei um einen Sichter mit einem Durchmesser-Längen-Verhältnis D/L von ca. 1:2. Die Turbine 1 mit der Welle 2 ist über den Wellenzapfen 3 einseitig angetrieben. Die Lagerung erfolgt zweiseitig in den Lagern 4, die auf dem Gehäuseunterteil 5 aufgebaut sind. Die Turbine 1 hat zwei Sichtzonen 6 für die Ansaugung und eine Zone 8 für die Absaugung des Feingut-Sichtluftgemisches 7. Die Turbinenblätter 9 haben in allen Zonen (6 und 8) gleichen Durchmesser. Zwischen den Zonen (6 und 8) befinden sich zwei Dichtungen 10, die verhindern, daß ungesichtetes Aufgabegut 11 in dem Feingut-Sichtluft-Raum 12 gelangen kann. Das Gehäuseoberteil 13, welches im Mittelpunkt der Turbine 1 vom Gehäuseunterteil 5 getrennt ist, hat einen Sichtguteinlauf 14. Zwei doppelseitige Luft-Förderrinnen 15 verteilen das Aufgabegut 11 in mehrere auf der Länge der Turbine 1 tangential in Drehrichtung angebrachte Aufgabetrichter 16, die dafür sorgen, daß das Aufgabegut 11 gleichmäßig auf der Länge der Turbine 1 im Bereich der Sichtzonen 6 verteilt wird. Die Ansaugung der Sichtluft 17 erfolgt über eine Ansaugöffnung 18 im Gehäuseunterteil 5 und wird durch die am Umfang der Turbine 1 angeordneten Luft-Leitschaufeln 19 hindurchgeführt, derart, daß die Sichtluft 17 tangential auf die Turbine 1 trifft und das im inneren Kreis der Luft-Leitschaufeln 19 zugeführte Aufgabegut 11 mit sich reißt und in eine kreisende Bewegung versetzt in Drehrichtung der Turbine 1. Hier setzt nun der schon anfangs beschriebene Sichtvorgang ein, der bewirkt, daß das Grobgut 20 nach außen geschleudert wird und das Feingut 21 mit der Sichtluft 17 durch die Sichtzonen 6 hindurchgesaugt wird und als reingut-Sichtluft-Gemisch 7 über die Absaugzone 8 in den spiralförmigen Feingut-Sichtluft-Raum 12 und den Absaugstutzen 22 einer Staubsammeleinrichtung zugeführt wird. Die Luft-Leitschaufeln 19 sind sowohl in der tangentialen Anströmrichtung 23 zur Trubine 1, als auch in ihrem Abstand 24 zum Mittelpunkt der Turbine 1 verstellbar angeordnet, um den optimalen Sichteffekt zu erzielen. Das Grobgut 20, welches am inneren Durchmesser der Luft-Leitschaufeln 19 kreist, wird durch Grobgutkanäle 25 im Bereich der Aufgabetrichter 16 abwechselnd mit diesen in einen bestimmten Sektor durch die Luft-Leitschaufeln 19 nach außen in den Grobgut-Sammelraum 26 abgeführt und mittels zweiseitig angeordneten Luft-Förderrinnen 27 dem Grobgutauslaß 28 zugeführt. Sowohl die Ansaugöffnung 18 für die Ansaugung der Sichtluft 17, als auch der Absaugstutzen 22 für die Absaugung des Feingut-Sicht-Luftgemisches 7 können um jeweils 90° um die Turbinenachse gedreht werden, um eine günstige Anordnung in einer Gesamtanlage zu finden.FIG. 5 shows a longitudinal section A-B in FIGS. 6 and 7, cross sections C-D and E-F in FIG. 5 of a turbo centrifugal classifier. It is a classifier with a diameter / length ratio D / L of approx. 1: 2. The turbine 1 with the shaft 2 is driven on one side via the shaft journal 3. The storage takes place on two sides in the bearings 4, which are built on the lower housing part 5. The turbine 1 has two viewing zones 6 for the suction and one zone 8 for the suction of the fine material / viewing air mixture 7. The turbine blades 9 have the same diameter in all zones (6 and 8). Between the zones (6 and 8) there are two seals 10, which prevent unvisited feed material 11 from getting into the fine material classifying air space 12. The upper housing part 13, which is separated from the lower housing part 5 in the center of the turbine 1, has a sight inlet 14. Two double-sided air conveying channels 15 distribute the feed material 11 into a plurality of feed hoppers 16 which are arranged tangentially in the direction of rotation along the length of the turbine 1 and which ensure that that the feed material 11 is evenly distributed over the length of the turbine 1 in the region of the viewing zones 6. The suction of the sight air 17 takes place via a suction opening 18 in the lower housing part 5 and is passed through the air guide vanes 19 arranged on the circumference of the turbine 1 in such a way that the sight air 17 hits the turbine 1 tangentially and in the inner circle of the air guide vanes 19 feed material 11 tears with it and sets in a circular motion in the direction of rotation of the turbine 1. Here the vision process described above begins, which causes the coarse material 20 to be thrown outwards and the fine material 21 with the air 17 through the Visible zones 6 is sucked through and is fed as a clean material / mixed air mixture 7 via the suction zone 8 into the spiral fine material / clear air space 12 and the suction nozzle 22 of a dust collecting device. The air guide vanes 19 are arranged to be adjustable both in the tangential flow direction 23 to the trubine 1 and in their distance 24 from the center of the turbine 1 in order to achieve the optimal visual effect. The coarse material 20, which circles on the inner diameter of the air guide vanes 19, is alternately discharged through coarse material channels 25 in the area of the feed funnels 16 into a specific sector through the air guide vanes 19 into the coarse material collecting space 26 and arranged on two sides Air conveyor troughs 27 are supplied to the coarse material outlet 28. Both the suction opening 18 for the suction of the visual air 17 and the suction nozzle 22 for the suction of the fine material-air mixture 7 can be rotated by 90 ° around the turbine axis in order to find a favorable arrangement in an overall system.

Claims (13)

1. Turbo-Fliehkraftsichter mit einem feststehenden Gehäuse, versehen mit einem doer mehreren Sichtguteinlässen, mit einem oder mehreren Sichtlufteinlässen, mit einem oder mehreren Feingut-Sichtluft-Gemisch-Auslässen und einem doer mehreren Grobgut-Auslässen, versehen mit einer an beiden Stirnseiten im Gehäuse gelagerten Sichtturbine mit horizontaler Turbinenachse, sowie einem den Sichtraum begrenzenden, der Sichtluft richtungsgebenden Schaufelkranz mit sowohl in radialer Entfernung zur Turbinenachse, als auch in tangentialer Anströmungsrichtung zum Turbinenumfang verstellbaren Schaufeln, die in einem Sektor durchbrochen sind für die Zufuhr des Sichtgutes und die Abführung des Grobgutes,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Turbine (1) sowohl als Sichter, als auch als Arbeitsventilator ausgebildet ist, und daß zum Sichten des Feingutes die Turbine partiell mit Sichtluft und Feingut von außen nach innen mit entsprechend kleiner Radialgeschwindigkeit und zum Abführen von Sichtluft und Feingut von innen nach außen mit einer mehrfach größeren Radialgeschwindigkeit durchströmt wird.1. Turbo centrifugal classifier with a fixed housing, provided with one or more visible material inlets, with one or more visible air inlets, with one or more fine material / mixed air outlets and one or more coarse material outlets, provided with one on both ends in the housing mounted turbine with horizontal turbine axis, as well as a vane ring that delimits the viewing area and gives direction to the air, with blades that can be adjusted both radially from the turbine axis and in the tangential flow direction to the turbine circumference, which are perforated in one sector for the supply of the visible material and the removal of the coarse material ,
characterized in that
the turbine (1) is designed both as a classifier and as a working fan, and that for classifying the fine material, the turbine partially with visible air and fine material from outside to inside with a correspondingly low radial speed and for removing classifying air and fine material from inside to outside with one is flowed through several times greater radial speed. 2. Turbo-Fliehkraftsichter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die relativ kurzen Zonen (5) zum Abführen von Sichtluft und Feingut an einer oder mehreren Stellen der Turbine angeordnet sind, vorzugsweise mittig, zwischen zwei längeren Zonen (2) zum Zuführen von Sichtluft und Feingut.2. Turbo centrifugal classifier according to claim 1,
characterized in that
the relatively short zones (5) for removing visible air and fine material are arranged at one or more points of the turbine, preferably in the middle, between two longer zones (2) for supplying visual air and fine material. 3. Turbo-Fliehkraftsichter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Durchmesser der Turbine in den Zonen zur Zu- und Abfuhr des Feingut-Sichtluft-Gemisches unterschiedlich groß sind.3. Turbo centrifugal classifier according to claim 2,
characterized in that
the diameter of the turbine in the zones for the supply and discharge of the fine material / mixed air mixture are of different sizes. 4. Turbo-Fliehkraftsichter nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die ralativ kurzen Zonen zum Abführen des Feingut-Sichtluft-Gemisches als Ventilator (8) ausgebildet sind.4. Turbo centrifugal classifier according to claim 2 or 3,
characterized in that
the relatively short zones for discharging the fine material / visual air mixture are designed as fans (8). 5. Turbo-Fliehkraftsichter nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den Zonen zur Zu- und Abfuhr des Feingut-Sichtluft-Gemisches Dichtungen am Umfang der Turbine angebracht sind,5. Turbo centrifugal classifier according to one of claims 2 to 4,
characterized in that
seals are attached to the circumference of the turbine between the zones for supplying and removing the fine material / visual air mixture, 6. Turbo-Fliehkraftsichter nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Durchmesser-Längen-Verhältnis in den Zonen der Zufuhr des Feingut-Sichtluft-Gemisches ein Verhältnis von 1:1 und größer ist,6. Turbo centrifugal classifier according to one of claims 2 to 5,
characterized in that
the diameter-length ratio in the zones of supply of the fine material / visual air mixture is a ratio of 1: 1 and greater, 7. Turbo-Fliehkraftsichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei größeren Sichtereinheiten die Turbine zweiseitig angetrieben wird.7. Turbo centrifugal classifier according to one of claims 1 to 6,
characterized in that
in the case of larger separator units, the turbine is driven on two sides. 8. Turbo-Fliehkraftsichter nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Antrieb der Turbine regelbar ist.8. Turbo centrifugal classifier according to one of claims 1 to 7,
characterized in that
the drive of the turbine is adjustable. 9. Trubo-Fliehkraftsichter nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
in den Sichtzonen der Zu- und Ablauf von Aufgabe- und Grobgut in einem oder mehreren Schaufelsektoren so angeordnet sind, daß abwechselnd Aufgabegut der Turbine tangential zugeführt und Grobgut tangential von der Turbine weggeführt wird.9. Trubo centrifugal classifier according to one of claims 2 to 8,
characterized in that
the inlet and outlet of feed and coarse material in one or more blade sectors are arranged in such a way that feed material is alternately fed tangentially to the turbine and coarse material is guided tangentially away from the turbine. 10. Turbo-Fliehkraftsichter nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zufuhr des Aufgabegutes pneumatisch erfolgt.10. Turbo centrifugal classifier according to one of claims 1 to 9,
characterized in that
the feed material is fed pneumatically. 11. Turbo-Fliehkraftsichter nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Aufgabegut vor der Zufuhr vorher dispergiert wird.11. Turbo centrifugal classifier according to claim 10,
characterized in that
the feed material is dispersed beforehand. 12. Turbo-Fliehkraftsichter nach einem der Ansprüche 2 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere Zu- und Abführeinrichtungen der Turbinenlange verteilt sind, um diese gleichmäßig zu beaufschlagen.12. Turbo centrifugal classifier according to one of claims 2 to 11,
characterized in that
several feed and discharge devices of the turbine length are distributed in order to apply this evenly. 13. Turbo-Fliehkraftsichter nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Radialgeschwindigkeit zum Abführen des Feingut-Sichtluft-Gemisches 3 bis 6 mal größer ist, als die Radialgeschwindigkeit zum Zuführen des Feingut-Sichtluft-Gemsiches.13. Turbo centrifugal classifier according to one of claims 1 to 12,
characterized in that
the radial speed for discharging the fine material / visual air mixture is 3 to 6 times greater than the radial speed for supplying the fine material / visual air mixture.
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