EP0820355B1 - Klassierer - Google Patents

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EP0820355B1
EP0820355B1 EP96914893A EP96914893A EP0820355B1 EP 0820355 B1 EP0820355 B1 EP 0820355B1 EP 96914893 A EP96914893 A EP 96914893A EP 96914893 A EP96914893 A EP 96914893A EP 0820355 B1 EP0820355 B1 EP 0820355B1
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channel
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fluid
classifier according
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Joachim Galk
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Neuman und Esser GmbH Mahl Und Sichtsysteme
Original Assignee
Hosokawa Mikropul Gesellschaft fur Mahl-Und Staubtechnik Mbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B03B5/28—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation
    • B03B5/30—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation using heavy liquids or suspensions
    • B03B5/32—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation using heavy liquids or suspensions using centrifugal force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B03B5/60—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by non-mechanical classifiers, e.g. slime tanks 
    • 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
    • B07B11/00—Arrangement of accessories in apparatus for separating solids from solids using gas currents
    • B07B11/06—Feeding or discharging arrangements
    • 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 wind sifter principle working classifier with the features of the generic term of claim 1 (see CH-A-285112).
  • the bladed rotors serve in classifiers of this type the realization of a forced vertebral sink flow.
  • the shape of the rotors can be cylindrical or conical, the blades or rotor blades being different Can have shapes and angles of attack.
  • the one to be classified Solid and the fluid (gas or liquid) become added together (as an aerosol or suspension) or separately. Inside the rotor the flow is from the blades and the adjacent tube disks a movement component embossed in the circumferential direction. As a result of the effect of each other opposing forces - centrifugal force, drag force of the fluid - the desired classification takes place.
  • classifiers of this type regardless of whether the fluid used is a gas or a liquid is optimal Flow conditions a basic requirement, especially for the selectivity of the classification.
  • the rotor disks extend to the outer circumference of the blading.
  • the channel is on three sides of the Housing and on one side from the outer circumference of the rotor enclosed.
  • the fixed part of the inner walls of the outer channel i.e. the area that is related to product fluid flow has a braking effect relatively large. This leads to friction losses and to developing secondary currents, i.e. flow turbulence, that affect the quality of the classification.
  • the present invention is based on the object to create a classifier of the type mentioned at the beginning, in which the described, impairing the classification Turbulence is minimized.
  • the housing of the classifier is 1, the rotor with 2, its axis of rotation with 3, its blading with 4, the rotor blades enclosing the blading 4 designated 5 and 6 and the outer channel 7.
  • the diameter of the rotor disks are chosen so that their outer edges 8 and 9 extend into the channel 7 and form lateral boundaries of the channel 7.
  • the embodiment of Figures 3 and 4 differs differs from the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2 in terms of solids delivery.
  • the housing 1 is in the area of the upper rotor disc 5 with an annular Recess 15 equipped together with the the upper rotor disk 5 extends up to approximately the outer edge 8 extending annular chamber 16 forms.
  • the supply of the solid or an aerosol (or a suspension) takes place via a radially inner inlet 17 (Arrow 18). On the way to the outside, the supplied good already accelerated in the circumferential direction. It leaves the Chamber 16 over a variety of in the rotor disc 5th or the outer edge 8 formed openings 19, the in the illustrated embodiment in the separation zone (Channel 7) flow out.
  • the openings 19 are formed such that to the chamber 15 first an obliquely outwards and line section 20 extending in the direction of channel 7. This essentially turns into itself extending axially parallel to one in radial Direction of elongated mouth 21 expanding line section 22.
  • Figure 4 shows a plan view of part of the underside the rotor disk 5 or its edge 8. It can be seen that the line sections 22 too elongated, about expand oval mouths 21. In the breakthroughs 19 receives the supplied good the radius of the Location of the mouths 21 corresponding peripheral speed.

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen nach dem Windsichterprinzip arbeitenden Klassierer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 (siehe CH-A-285112).
In Klassierern dieser Art dienen die beschaufelten Rotoren der Realisierung einer erzwungenen Wirbelsenkenströmung. Die Form der Rotoren kann zylindrisch oder konisch sein, wobei die Schaufeln bzw. Rotorblätter unterschiedliche Formen und Anstellwinkel aufweisen können. Der zu klassierende Feststoff und das Fluid (Gas oder Flüssigkeit) werden gemeinsam(als Aerosol bzw. Suspension) oder getrennt aufgegeben. Innerhalb des Rotors wird der Strömung von den Schaufeln und den angrenzenden Rohrscheiben eine Bewegungskomponente in Umfangsrichtung aufgeprägt. Infolge der Wirkung der einander entgegengerichteten Kräfte - Zentrifugalkraft, Schleppkraft des Fluids - findet die gewünschte Klassierung statt.
Bei Klassierern dieser Art sind - unabhängig davon, ob das eingesetzte Fluid ein Gas oder eine Flüssigkeit ist-optimale Strömungsverhältnisse eine Grundvoraussetzung, vor allem für die Trennschärfe der Klassierung.
Bei bekannten Windsichtern erstrecken sich die Rotorscheiben bis zum äußeren Umfang der Beschaufelung. Der der Zuführung des Feststoffes und des Fluids dienende Kanal ist bei diesen Windsichtern auf drei Seiten vom Gehäuse und auf einer Seite vom Außenumfang des Rotors umschlossen. Der feststehende Anteil der Innenwandungen des äußeren Kanals, also der Bereich, der auf Produkt-Fluid-Strömung eine abbremsende Wirkung hat, ist damit relativ groß. Dieses führt zu Reibungsverlusten und zu sich ausbildenden Sekundärströmungen, also zu Strömungsturbulenzen, die die Qualität der Klassierung beeinträchtigen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Klassierer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem die geschilderten, die Klassierung beeinträchtigenden Turbulenzen minimiert sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche gelöst. Bei einem Klassierer mit diesen Merkmalen ist der äußere, der Zufuhr von Feststoff und Fluid dienende Kanal auf drei Seiten von mitrotierenden Wandungen umgeben. Dadurch ergeben sich die folgenden Vorteile:
  • Eine starke Abbremsung der Strömung in Umfangsrichtung, die zu einem schnelleren Abfall der Umfangsgeschwindigkeit führt und sich nachteilig auf die Klassierung auswirkt, wird vermieden,
  • eine sich ausbildende Sekundärströmung an der oberen und unteren still stehenden Begrenzungswand wird verhindert,
  • Reibungsverluste aufgrund des in Umfangsrichtung großen Geschwindigkeitsgradienten zwischen stillstehender Gehäusewand und rotierendem Fluid/Feststoff werden verringert oder gar vermieden, so daß der Druckverlust minimiert wird,
  • durch eine geschwindigkeitsgleiche Zuführung von Fluid und/oder Feststoff wird sowohl ein weiteres Abbremsen der Strömung als auch eine Minimierung der Strömungsturbulenz erreicht, die durch den Impulsaustausch zwischen Fluid und Feststoff verursacht wird.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Figuren 1 bis 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen
  • Figuren 1 und 2 Teilschnitte durch einen Rotor nach der Erfindung mit tangentialer Feststoff/Fluidzuführung,
  • Figur 3 einen Teilschnitt durch einen Rotor mit achsparalleler Feststoff/Fluidzufuhr und
  • Figur 4 eine Draufsicht auf die beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 der Feststoff/Fluidzufuhr dienenden Öffnungen.
In allen Figuren sind das Gehäuse des Klassierers mit 1, der Rotor mit 2, seine Drehachse mit 3, seine Beschaufelung mit 4, die die Beschaufelung 4 einschließenden Rotorscheiben mit 5 und 6 und der äußere Kanal mit 7 bezeichnet. Die Durchmesser der Rotorscheiben sind so gewählt, daß sich ihre äußeren Ränder 8 und 9 bis in den Kanal 7 erstrecken und seitliche Begrenzungen des Kanals 7 bilden.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 erfolgt die Zuführung von Feststoff und Fluid über einen tangential gerichteten Eintritt (Eintrittsstutzen 11 mit Pfeil 12 in Figur 2). In der Trennzone (Kanal 7) und im Rotor 2 erfolgt die Klassierung. Das Grobgut verläßt den Kanal 7 über einen nicht dargestellten Austritt. Das Feingut durchströmt den Rotor 2 von außen nach innen und verläßt den Klassierer in axialer Richtung (Pfeil 13 in Figur 1).
Das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 in Bezug auf die Feststoffzufuhr. Das Gehäuse 1 ist im Bereich der oberen Rotorscheibe 5 mit einer kreisringförmigen Aussparung 15 ausgerüstet, die gemeinsam mit der oberen Rotorscheibe 5 eine sich bis etwa zum äußeren Rand 8 erstreckende Ringkammer 16 bildet. Die Zuführung des Feststoffes oder auch eines Aerosols (oder einer Suspension) erfolgt über einen radial innen gelegenen Eintritt 17 (Pfeil 18). Auf dem Weg nach außen wird das zugeführte Gut bereits in Umfangsrichtung beschleunigt. Es verläßt die Kammer 16 über eine Vielzahl von in der Rotorscheibe 5 bzw. deren äußeren Rand 8 ausgebildeten Durchbrechungen 19, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel in die Trennzone (Kanal 7) münden.
Die Durchbrechungen 19 sind derart ausgebildet, daß sich an die Kammer 15 zunächst ein sich schräg nach außen und in Richtung Kanal 7 erstreckender Leitungsabschnitt 20 anschließt. Dieser geht über in einen sich im wesentlichen achsparallel erstreckenden, sich zu einer in radialer Richtung langgestreckten Mündung 21 erweiternden Leitungsabschnitt 22.
Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil der Unterseite der Rotorscheibe 5 bzw. deren Rand 8. Es ist ersichtlich, daß sich die Leitungsabschnitte 22 zu langerstreckten, etwa oval ausgebildeten Mündungen 21 erweitern. In den Durchbrechungen 19 erhält das zugeführte Gut die dem Radius des Ortes der Mündungen 21 entsprechende Umfangsgeschwindigkeit.
Ob das zu klassierende Festgut unabhängig vom Fluid, mit einem Teil des Fluids oder gemeinsam mit dem Fluid in den Klassierbereich (Kanal 7) eingeführt wird, hängt im wesentlichen von den Eigenschaften des Festgutes ab. Beide Ausführungsbeispiele ermöglichen alle Alternativen. Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 besteht auch die Möglichkeit, die Mündungen 21 auf einen kleineren Radius anzuordnen, so daß die Leitungsabschnitte 19 zwischen den Schaufeln 4 in den Rotor 2 münden.

Claims (8)

  1. Nach dem Windsichterprinzip arbeitender Klassierer mit einem Gehäuse (1), mit einem im Gehäuse drehbar gelagerten Rotor (2), bestehend aus zwei Rotorscheiben (5,6) und zwischen diesen Scheiben angeordneten Schaufeln (4), sowie mit einem äußeren, vom Umfang des Rotors (2) und vom Gehäuse (1) gebildeten Kanal (7) für die Feststoff- und Fluidzufuhr, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Rotorscheiben (5,6) derart gewählt ist, daß sich die äußeren Ränder (8,9) der Rotorscheiben (5,6) bis in den Feststoff- bzw. Fluidzuführungskanal (7) erstrecken und die seitlichen Begrenzungen dieses Kanals bilden.
  2. Klassierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) mit einem tangential gerichteten Anschluß (11) für die Zufuhr von Festgut und/oder Fluid ausgerüstet ist.
  3. Klassierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Rotorscheiben (5,6) mit Durchbrechungen (19) für die Zufuhr von Festgut und/oder Fluid ausgerüstet ist.
  4. Klassierer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchbrechungen (19) im Bereich des Randes (8) der Rotorscheibe (5) befinden.
  5. Klassierer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) des Klassierers im Bereich der Rotorscheibe (5) mit den Durchbrechungen (22) mit einer kreisringförmigen Aussparung (15) ausgerüstet ist, die gemeinsam mit der Rotorscheibe (5) eine Ringkammer (16) bildet.
  6. Klassierer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (16) radial innen mit einem Eintritt (17) ausgerüstet ist und daß sie sich bis zu den radial außen gelegenen Durchbrechungen (19) in der Rotorscheibe (5) erstreckt.
  7. Klassierer nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (19) zwei Leitungsabschnitte (20, 22) aufweist, von denen sich der erste (20) schräg nach außen sowie in Richtung Kanal (7) erstreckt und der zweite (22) sich etwa achsparallel in Richtung Kanal (7) erweitert.
  8. Klassierer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen (21) der Durchbrechungen (19) eine langgestreckte, etwa ovale Form haben.
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