EP3184176B1 - Leiteinrichtung einer abscheidevorrichtung - Google Patents

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EP3184176B1
EP3184176B1 EP16184933.6A EP16184933A EP3184176B1 EP 3184176 B1 EP3184176 B1 EP 3184176B1 EP 16184933 A EP16184933 A EP 16184933A EP 3184176 B1 EP3184176 B1 EP 3184176B1
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EP
European Patent Office
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guide
flow
guide unit
longitudinal axis
medium
Prior art date
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EP16184933.6A
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French (fr)
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EP3184176A1 (de
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Hans Tillian
Friedrich Wolfgang Willitsch
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A Tec Holding GmbH
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A Tec Holding GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08—Vortex chamber constructions
    • B04C5/103—Bodies or members, e.g. bulkheads, guides, in the vortex chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08—Vortex chamber constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/12—Construction of the overflow ducting, e.g. diffusing or spiral exits
    • B04C5/13—Construction of the overflow ducting, e.g. diffusing or spiral exits formed as a vortex finder and extending into the vortex chamber; Discharge from vortex finder otherwise than at the top of the cyclone; Devices for controlling the overflow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B04C5/12—Construction of the overflow ducting, e.g. diffusing or spiral exits
    • B04C5/13—Construction of the overflow ducting, e.g. diffusing or spiral exits formed as a vortex finder and extending into the vortex chamber; Discharge from vortex finder otherwise than at the top of the cyclone; Devices for controlling the overflow
    • B04C2005/136—Baffles in the vortex finder

Definitions

  • the invention relates to a guide device of a separation device, in particular a centrifugal separator, for the separation of solid or liquid particles contained in a gaseous or liquid flow medium under the action of centrifugal forces, wherein the guide comprises at least one inlet opening and at least one outlet opening for the flow medium, wherein in the direction of flow of the Flow medium, the inlet opening and outlet opening along at least one flow path are arranged sequentially, and wherein the guide further comprises at least one curved baffle whose distance decreases from a longitudinal axis of the guide seen from the at least one inlet opening in the direction of flow of the flow medium.
  • the invention relates to a separation device, in particular a centrifugal separator, for the separation of solid or liquid particles contained in a gaseous or liquid flow medium under the action of centrifugal forces, wherein the separation device comprises a guide device according to the invention and a dip tube.
  • centrifugal separators which are also referred to as cyclone, cyclone separator, cyclone filter or whirler, serve as Massenkraftabscheider in technical systems for the separation of usually contained in gases solid or liquid particles, as is the case for example in the exhaust gas purification.
  • hydrocyclones are used to separate liquid mixtures so-called hydrocyclones.
  • centrifugal separators and centrifuges use the centrifugal forces acting on the respective contents of the apparatus for separating substances. While in a centrifuge the necessary kinetic energy is transferred by the rotational movement of the container to the medium to be separated, gaseous or liquid flow media are used as a carrier medium of the deposited solid or liquid particles in the centrifugal separator, through their own flow rate and appropriate design of the separator, the flow media be put in a rotary motion. The substance separation takes place in the centrifuge by density differences of the different particles, in the centrifugal separator by the particle mass.
  • Centrifugal separator or cyclone separator are for example from the document WO 92/10300 A1 already known for a long time.
  • the fluidized flow medium in the guide undergoes not only a radial, but also an axial acceleration, whereby the subsequent transfer of the medium takes place in the subsequent dip tube aerodynamic and low energy loss.
  • a front-side free end of a guide which free end is flowed by the flow medium to be cleaned, open in the axial direction, in order to improve the flow behavior and to avoid pressure losses.
  • a disadvantage of this design is at least that the baffles are directly flowed in the frontal region of the guide from the medium to be cleaned and can swing freely without stabilization measures.
  • thermal deformations of the baffles due to temperature differences must also be taken into account.
  • baffles are thereby set in vibrations, which can lead to excessive material loads up to the material tired of the guide.
  • the flow behavior of the inflowing medium is adversely affected by the oscillating in the operating state baffles.
  • a second alternative embodiment is at the end of the flown in WO 92/10300 A1 guide shown attached to a cover plate or bottom plate, which is intended to prevent the front side flow medium can enter the guide.
  • the flow medium to be cleaned can only pass through lateral inlet slots in the interior of the guide.
  • the inlet slots are bounded by adjacent edges of the adjacent baffles and by an edge portion of the subsequently arranged dip tube.
  • a disadvantage of this design is at least that the end face arranged end plate obstructs an undisturbed influx of the guide and an influx of the inflowing medium into the guide in the form of a spiral flow.
  • the appropriately cut base plate is similar in shape to a rotor, which has a rotor blade per baffle.
  • a disadvantage of this design is at least that the production of the guide is complicated with a bottom plate with defined recesses.
  • the present invention therefore has as its object to avoid the disadvantages known from the prior art for a guide device of a separation device of the type mentioned at the outset, as well as for a separation device comprising a guide device, and to provide a guide or a separation device , which has a relation to the known prior art fluidically improved flow behavior of the medium to be cleaned with the lowest possible flow resistance. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a guide or a separating device, which is particularly robust in dynamic loads and is flexible for different Abscheideauf inter. Moreover, it is one of the objects of the invention to provide a guide device or a separating device, which can be manufactured in each case simply and cost-effectively with the least possible outlay on materials.
  • a guide device for the separation of solid or liquid particles contained in a gaseous or liquid flow medium under the action of Centrifugal forces
  • the guide means comprises at least one inlet opening and at least one outlet opening for the flow medium, wherein the inlet opening and outlet opening are arranged along at least one flow path in the flow direction of the flow medium
  • the guide further comprises at least one curved baffle whose distance from a longitudinal axis the guide decreases from the at least one inlet opening in the direction of flow of the flow medium is at least one flow guide attached to the at least one baffle of a leading edge of the baffle in the flow direction by an axial distance attached, which flow guiding means projects into the at least one flow path.
  • At least one flow-guiding means is now fixed on the at least one baffle, which projects into the at least one flow path from the front-side leading edge of the baffle in the direction of flow by an axial distance in the direction of the flow path of the medium to be cleaned.
  • the turbulent inflow behavior of the medium to be cleaned is stabilized, in particular in the inlet region of the guide, the helix angle of the inflowing medium becomes steeper and the flow profile of the turbulent flow within the guide uniform.
  • the friction of the flowing medium on the inner walls of the guide can be further reduced.
  • the separation efficiency of the separation device can be increased and the selectivity for the separation of particles from the flowing medium can be improved.
  • the corresponding baffle is also stabilized or stiffened.
  • the inflow behavior of the inflowing medium into the guide device can also be improved indirectly, since due to the stiffening undesired vibrations of the guide plate are prevented or at least reduced.
  • the free end face without bottom plate and the at least one inlet opening of the guide, which inlet opening is arranged on the guide, for example, as a side inlet slot allow a Inflowing of the medium to be cleaned in the guide with flow components of the medium both in the axial direction, as well as in the radial direction, wherein advantageously the pressure loss along the flow path of the medium to be cleaned is reduced as possible.
  • the at least one flow-guiding means is set back by an axial distance from the leading edge of the guide plate or, in the case of a plurality of guide plates, from the leading edges thereof into the interior of the guide device.
  • the at least one flow guide is also mechanically protected against damage from the outside.
  • the guide is thus in its lower region, ie in that region which begins at a leading edge of the baffle and in the direction of flow extends to the at least one by an axial distance into the interior of the guide Strömungsleitsch, free of internal internals such as a bottom plate or of bottom plate sections.
  • a guide device according to the invention can be turned off during assembly or maintenance work on the front-side leading edges of the baffles without being burdened or damaged by the leading edges spaced flow guide.
  • the flow guide may vary in their total number or number of each attached to a baffle Strömungsleitschn.
  • a plurality of differently shaped flow directors may also be used in one and the same guide device, which may differ from each other, for example, in their length, width, thickness, profiling and / or in their angle of attack with respect to the longitudinal axis direction of the guide device.
  • the at least one baffle can be curved in a particularly advantageous manner, preferably with a partial frustum, its axis of curvature preferably parallel to the longitudinal axis of the guide and the axis of curvature offset by a distance from the longitudinal axis and the radius of curvature of the at least one guide plate from the leading edge enlarged in the longitudinal axis direction of the guide.
  • the at least one baffle is unwound and thus relatively easy to manufacture.
  • a guide device in a guide device according to the invention, at least one flow guide on the baffle in the radial direction with respect to the longitudinal axis of the Guide be attached.
  • one or more flow directing means are each secured normal to the longitudinal axis direction of the guide.
  • they may be arranged, for example, in one or more planes that are normal to the longitudinal axis direction.
  • the at least one flow-guiding means in a guide device, can be set at an angle of attack with respect to the longitudinal axis direction, the angle of attack being from 5 ° to 60 °, preferably from 10 ° to 50 °.
  • the angle of attack being from 5 ° to 60 °, preferably from 10 ° to 50 °.
  • flow guide with different angles of attack are each arranged with respect to the longitudinal axis direction.
  • first Strömungsleitstoff may be arranged in a first plane or at a first height level within the guide at a first distance from the free edge of the baffle with a larger angle of attack, for example, with 50 °, as is the case with second Strömungsleitschn the case, for example are provided at a smaller angle of attack of 30 ° at a greater second distance away from the free edge of the baffle away.
  • the swirl of the flow is reduced by Strömungsleitstoff whose angle of attack is smaller, the closer they are attached in the direction of flow of the medium to the dip tube and the flow profile evened towards the dip tube out.
  • the turbulent spiral flow can be deflected, evened out and / or stabilized within the guide device with one or more flow guiding means, which are arranged at a certain angle of attack to the longitudinal axis direction.
  • the angle of attack of the one or more flow-guiding means By a corresponding selection of the angle of attack of the one or more flow-guiding means, the helix angle of the inflowing medium can be set steeper or increased, thereby reducing the friction of the flowing medium on the inner walls of the guide.
  • baffles may be provided, the axes of curvature of which run parallel to one another and to the longitudinal axis of the guide device.
  • the axes of curvature of the baffles are parallel to the longitudinal axis of the guide - can advantageously be arranged numerous baffles in a corresponding division.
  • baffles which are each made with the same contour or curvature, rotor-like or propeller-like arrangement to a guide.
  • spirally shaped flow paths for the flow medium are located between the baffles, starting with the inlet openings or entry slits, in which the inflowing medium enters the interior of the guide.
  • At least one flow guide can be fastened between adjacent guide plates.
  • An advantage of this embodiment is that the flow guide are attached to adjacent baffles and stiffen these interconnected baffles thus particularly effective or stabilize.
  • the Strömungsleitsch thus act in addition to their flow conditions improving function as it were as reinforcing struts.
  • unwanted vibrations of the baffles can be prevented as possible.
  • the guide can be constructively designed so that the baffles or any other housing parts of the guide can be used with lower material thicknesses.
  • At least one flow-guiding means may be fastened to each guide plate in the case of a guide device.
  • a guide device with three baffles which are arranged so as to be rotationally symmetrical about the longitudinal axis of the guide device by a pitch angle of 120 ° to one another, a total of three, six or nine flow guide means can be provided.
  • the plurality of flow-guiding means can, for example, likewise be arranged in rotationally symmetrical or star-shaped fashion.
  • the plurality of baffles may optionally be arranged left-handed or right-handed in the context of the invention.
  • At least one flow guide can be attached to at least one baffle in a guide device, wherein the at least two flow guide are offset from the leading edge of the baffle in the direction of flow by an axial distance, preferably by the same axial distance.
  • At least one flow guide means spaced apart from one another in the longitudinal axis direction may be fastened to at least one guide plate in a guide device.
  • flow guide between the baffles are each arranged in a plurality of spaced-apart planes in the axial direction.
  • a guide device which further comprises at least one Strömungsleitschaufel, the at least one Strömungsleitschaufel in the direction of flow downstream of the at least one Strömungsleitsch, the at least one Strömungsleitschaufel is at least partially attached to a baffle and projects into a flow path.
  • the guide additionally comprises one or more flow guide vanes, which are fastened to one or more baffles and further enhance the flow-directing or flow-conducting effect of the flow guide along the flow path of the medium.
  • a flow guide vane can be helically bent or coiled, for example, comparable to a screw thread, and be attached in sections in its longitudinal direction or along a continuous guide blade edge to a guide plate.
  • the turbulent flow in the interior of the guide is further stabilized by the Strömungsleitschaufeln and evened - is also the baffle to which the Strömungsleitschaufel is attached, further stiffened.
  • the at least one flow guide vane is connected to at least one flow guide.
  • a flow guide and the downstream in the direction of flow of the flow guide vane are interconnected.
  • the flow path of the flow medium within the guide can be influenced particularly effective streamlined.
  • a deposition device for the separation of solid or liquid particles contained in a gaseous or liquid flow medium under the action of centrifugal forces
  • the separation device comprises a guide device according to the invention and a dip tube, the dip tube along the at least one flow path of the Guider downstream in the axial direction and in the field of Outlet opening of the guide connected thereto, wherein a longitudinal axis of the dip tube is preferably parallel, more preferably coaxial, to the longitudinal axis of the guide.
  • the upstream of the dip tube in the flow direction of the medium guide serves to give the medium a radial and axial acceleration in the outflow direction of the medium to the dip tube out. Due to this acceleration in the outflow direction, the transfer of the medium from a separation chamber of the separation device into the dip tube takes place in a streamlined manner and with low energy loss.
  • a dip tube radius of the dip tube may be larger than the smallest radius of curvature of the baffle and / or smaller than the largest radius of curvature of the baffle.
  • the at least one flow calming agent may be downstream of the at least one flow guiding means, wherein the at least one flow calming means at least partially attached to a baffle or to a plurality of baffles and / or within the dip tube is as well as in a flow path protrudes.
  • one or more flow calming means are provided, which may be fastened in the region of the guide device to one or more guide plates and / or are fastened to the inner wall of the dip tube.
  • the flow calming agents advantageously protrude into the dip tube and thus serve as extensions of the guide plates into the dip tube.
  • the swirl of the flow within the dip tube can be further reduced or evened out.
  • the flow in the dip tube is further linearized and thus advantageously further reduces the pressure loss in the separation device, whereby a particularly economical operation of the separation device is possible. Unintentional turbulent back mixing and vortex formation, which can protrude into the dip tube and reduce the separation efficiency of the separator, are as possible prevented with the flow calming agents.
  • a separating device is particularly expedient if at least one flow calming agent is connected to at least one flow guide and / or at least one flow guide.
  • one or more flow calming means may be connected to at least one flow guide and / or at least one flow guide, whereby the flow of the medium along one or more flow paths through the guide is directed and directed aerodynamically into the dip tube towards.
  • Unwanted backmixing which worsen the separation efficiency of the separation device or increase the energy loss during operation of the device, can be particularly effectively avoided in this embodiment.
  • even difficult deposition tasks can be done with low energy loss and high degree of separation.
  • FIG. 1 to Fig. 3 each relate to a first embodiment of a separation device 1 according to the invention with a guide device 10. The following description relates equally to the in Fig. 1 to Fig. 3 shown views.
  • Fig. 1 the separation device 1 according to the invention is shown with a guide 10 together with a subsequent dip tube 20.
  • a guide 10 together with a subsequent dip tube 20.
  • Fig. 2 and Fig. 3 only the guide 10 without dip tube 20 shown.
  • the separation device 1 has a guide device 10, which in this case has a substantially frusto-conical shape and comprises a longitudinal axis 11 of the guide device 10.
  • the guide 10 here has a plurality of lateral inlet openings 15 and inlet gaps 15, the gap widths 16 have.
  • These gap widths 16 of the inlet openings 15 here in the conical part of the guide 10 are dependent on the respective position or position in the longitudinal axis direction 11 and therefore can not be regarded as constant.
  • the gap widths 16 are thus variable here in the longitudinal axis direction 11, but can also be designed with a constant gap width in the context of the invention in an embodiment not shown in the figures.
  • the dip tube 20 has a longitudinal axis 21 of the dip tube 20 and a radius T and closes in the region of an outlet opening 25 flush to the upstream in the flow direction of the medium to be cleaned guide 10.
  • the dip tube 20 is thus arranged downstream in the outflow direction of the medium of the guide 10.
  • the longitudinal axis 11 of the guide 10 and the longitudinal axis 21 of the dip tube 20 are each arranged coaxially or collinearly.
  • three baffles 30 are arranged spirally or helically rotated relative to each other.
  • the baffles 30 are here rotationally symmetrical about the longitudinal axis 11 of the guide 10 each offset by a pitch angle of 120 ° to each other and are coiled left-handed here. Likewise, the plurality of baffles 30 may be arranged in the context of the invention also clockwise.
  • the baffles 30 are here partially conical or partially frustum-shaped curved, wherein the axes of curvature 31 extend parallel to the longitudinal axis 11 of the guide 10 here. Each axis of curvature 31 is offset by a distance a from the longitudinal axis 11 of the guide 10.
  • the radius of curvature r, R of the baffles 30 increases in this case of a mounting position in the usually lower leading edge 35 in the longitudinal axis direction 11 with Increasing altitude of the guide 10.
  • the smallest radius of curvature r of a baffle 30 is here at the bottom at a height level H 0 of the free leading edge 35 of the baffle 30 measured.
  • the largest radius of curvature R of the baffles 30 occurs at the transition of the frusto-conical in the cylindrical portion of the guide 10.
  • the baffles 30 form the outer contour of the frusto-conical region of the guide 10 and are open in the axial direction downwards.
  • two flow guide 40 are each attached between adjacent baffles 30.
  • the flow guide 40 are each offset by an axial distance h from the free edge 35 and the free leading edge 35 of the baffle 30 in the axial direction 11 into the interior of the guide 10 offset.
  • the guide 10 is thus in its lower region, ie in that region which begins at a leading edge 35 of the baffle 30 and in the direction of flow 110 of the medium 100 to the at least one flow guide 40 or at several Strömungsleitschn 40 to the lowermost, first Flow guide 40 extends, which is set back by an axial distance h into the interior of the guide 10, free of internal internals.
  • the flow guide 40 are thus not damaged when the guide 10 must be removed and turned off, for example, for assembly or maintenance purposes.
  • the flow guiding means 40 have a height 41 in the axial direction 11 and a width 42 in the radial direction. In relation to the height level of the guide 10 in usually vertical operating position are thus at a height level H 0, the free leading edges 35 of the baffles 30, at a height level H 1, the lower edges of the flow guide 40 and at a height level H 2, the upper edges of the flow guide 40th
  • a total of six flow-guiding means 40 are provided, which are all arranged at the same height level H 1 or H 2 and are fastened in each case between adjacent guide plates 30 in the radial direction or perpendicular to the longitudinal axis 11.
  • the flow guiding means 40 are here profiled by way of example in cross-section with a wing profile and are set at an angle of attack ⁇ with respect to the longitudinal axis direction 11.
  • the angle of attack ⁇ is here about 40 °.
  • three, nine or twelve flow-guiding means 40 can be provided, for example, in the case of three guide plates 30.
  • the plurality of flow-guiding means 40 can also be arranged, for example, in rotationally symmetrical or star-shaped fashion.
  • the flow guide 40 may be arranged at the same height level with respect to the longitudinal axis of the guide 10 or at different height levels.
  • Fig. 4 is an isometric view obliquely from below a second embodiment of the invention with a separation device 1 with the guide 10 together with the adjoining dip tube 20 illustrated.
  • Fig. 4 are - comparable to those in Fig. 1 to Fig. 3
  • Figures 6 - also shown six flow guide means 40 substantially in the radial direction or perpendicular to the longitudinal axis 11 between each adjacent baffles 30 attached.
  • These first flow guide 40 are each offset by an axial distance h from the free edge 35 and the free leading edge 35 of the baffle 30 in the axial direction 11 into the interior of the guide 10 offset.
  • the angles of incidence ⁇ of the first flow-guiding means 40 with respect to the longitudinal-axis direction 11 are here by way of example about 60 °.
  • second flow guide means 40 are arranged here, which second flow guide means 40 have a smaller angle of attack ⁇ , for example of approximately 30 °.
  • the angle of attack ⁇ of the second flow-guiding means 40 is again determined in relation to the longitudinal axis direction 11.
  • the swirl of the flow is further reduced by the flow direction of the medium 100 towards the dip tube 20 with decreasing angles of attack ⁇ arranged flow guide 40 and the flow profile evened towards the dip tube out.
  • each arrows 100 drawn, which should symbolize the flowing, politicianrinigende medium 100 is for this purpose transported in a direction of flow 110 to the inlet openings 15 and to the longitudinal axis 11 in the free leading edges 35 of the baffles 30.
  • the direction of flow 110 of the medium 100 can be broken down component by component into an axial flow component 111 of the medium 100 as well as into a radial flow component 112 of the medium.
  • the term “axially” refers in each case to the longitudinal axis direction 11 of the guide 10 or to the longitudinal axis direction 21 of the dip tube and the term “radially” to the spatial directions perpendicular to the longitudinal axis directions 11, 21.
  • the inflow direction 110 and its components 111, 112 are likewise symbolized in each case as arrows.
  • the flowing medium 100 is guided within the guide 10 along one or more flow paths 120 through the guide into the subsequent dip tube 20.
  • the flow guiding means 40 which protrude within the guide 10 in the flow path 120 of the inflowing medium 100, serve the turbulent Einström of the medium to be cleaned 100 in particular in the inlet region of the guide 10 to stabilize. Furthermore, the flow guide means 40 advantageously serve to even out the swirl of the flow of the medium 100, thereby reducing the friction losses of the flowing medium 100 on the inner walls in the separation device 1, thus the guide 10 and the subsequent dip tube 20.
  • Fig. 5 shows a third embodiment of a separation device 1 according to the invention with a guide 10 and subsequent dip tube 20, wherein in the guide 10 both flow guide 40, and flow guide vanes 50 are provided.
  • Fig. 6 shows in a plan view from above the in Fig. 5 illustrated deposition apparatus according to the invention 1. The following description relates equally to the two figures Fig. 5 and Fig. 6 ,
  • the flow guide vanes 50 are each attached in sections to a guide plate 30 and project into the flow path 120 of the medium 100.
  • the flow guide vanes 50 have in the axial direction 11 a height 51 and in the radial direction respectively - depending on the respective height level in the longitudinal axis direction 11 - variable widths 52 on.
  • each of the flow meat buckets 50 reach up to a height level H 4 of the upper edge of the flow guide vane 50.
  • the flow guide vanes 50 could reach to a different height level H 3 of the upper edge of the flow vanes 50.
  • the flow guide vanes 50 not only serve to even out the turbulent swirl flow inside the guide 10 or to linearize the flow profile, but the flow guide vanes 50 also increase the rigidity and stability of the guide vanes 30.
  • Fig. 7 shows a fourth embodiment of a separation device 1 according to the invention with a guide 10 and subsequent dip tube 20, wherein in the guide 10 Strömungsleitsch 40 and within the dip tube also flow calming means 60 are provided.
  • Fig. 8 illustrates in a plan view from above the in Fig. 7 illustrated inventive deposition 1. The following description refers equally to the two figures FIGS. 7 and 8 ,
  • a plurality of flow calming means 60 are provided which project into the interior of the immersion tube 20 with an axial height 61 of the flow calming means 60 and a width 62 of the flow calming means 60 up to a height level H 5 of the upper edge of the flow calming means 60.
  • the flow calming means 60 serve to further linearize the flow of the medium 100 to be purified in the dip tube 20, thus to further uniform the flow profile of the medium 100 within the dip tube 20 in order to be able to further reduce undesirable pressure losses.
  • the separation performance of the separation device 1 is further increased by an advantageously uniformed flow in the dip tube 20, thus further improving the selectivity for particles to be separated from the flow medium 100.
  • the three flow calming means 60 shown here are arranged downstream of the flow guiding means 40 in the flow direction 110 of the medium, the flow calming means 60 being fixed at least in sections inside the dip tube 20 and projecting into the flow path 120 of the medium.
  • the flow calming means 60 can also be attached to one or more baffles 30 and also already protrude into the flow path 120 of the medium 100 in the baffle 10.
  • one or more flow calming means 60 may be connected to at least one flow guiding means 40 and / or to at least one flow guiding vane 50.
  • the respective flow guiding means 40 and / or flow vanes 50 with the flow calming means 60 respectively form units which are recessed within the guide 10 from an axial distance h, which is set back from the free leading edges 35 of the baffles 30 inward or in the axial direction 11 , extend into the dip tube 20 in and determine the flow path 120 of the medium 100 so significantly.

Landscapes

  • Cyclones (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Leiteinrichtung einer Abscheidevorrichtung, insbesondere eines Fliehkraftabscheiders, zur Abscheidung von in einem gasförmigen oder flüssigen Strömungsmedium enthaltenen festen oder flüssigen Partikeln unter Wirkung von Zentrifugalkräften, wobei die Leiteinrichtung zumindest eine Eintrittsöffnung sowie zumindest eine Austrittsöffnung für das Strömungsmedium umfasst, wobei in Anströmrichtung des Strömungsmediums die Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung entlang zumindest eines Strömungspfads nacheinander angeordnet sind, und wobei die Leiteinrichtung weiterhin zumindest ein gekrümmtes Leitblech umfasst, dessen Abstand von einer Längsachse der Leiteinrichtung von der zumindest einen Eintrittsöffnung in Anströmrichtung des Strömungsmediums gesehen abnimmt.
  • Weiters betrifft die Erfindung eine Abscheidevorrichtung, insbesondere einen Fliehkraftabscheider, zur Abscheidung von in einem gasförmigen oder flüssigen Strömungsmedium enthaltenen festen oder flüssigen Partikeln unter Wirkung von Zentrifugalkräften, wobei die Abscheidevorrichtung eine erfindungsgemäße Leiteinrichtung sowie ein Tauchrohr umfasst.
  • Generell dienen Fliehkraftabscheider, die auch als Zyklon, Zyklonabscheider, Zyklonfilter oder Wirbler bezeichnet werden, als Massenkraftabscheider in technischen Anlagen zur Absonderung üblicherweise von in Gasen enthaltenen festen oder flüssigen Partikeln, wie dies zum Beispiel in der Abgasreinigung der Fall ist. Zur Trennung von Flüssiggemischen werden sogenannte Hydrozyklone verwendet.
  • Sowohl Fliehkraftabscheider als auch Zentrifugen nutzen die auf die jeweiligen Apparate-Inhalte wirkenden Zentrifugalkräfte zur Stofftrennung. Während bei einer Zentrifuge die notwendige kinetische Energie durch die Rotationsbewegung des Behälters auf das aufzutrennende Medium übertragen wird, werden im Fliehkraftabscheider gasförmige oder flüssige Strömungsmedien als Trägermedium der abzuscheidenden festen oder flüssigen Partikel benutzt, wobei durch deren eigene Strömungsgeschwindigkeit und entsprechende konstruktive Gestaltung des Abscheiders die Strömungsmedien in eine Drehbewegung versetzt werden. Die Stofftrennung erfolgt in der Zentrifuge durch Dichteunterschiede der unterschiedlichen Partikel, im Fliehkraftabscheider durch die Partikelmasse.
  • Fliehkraftabscheider bzw. Zyklonabscheider sind beispielsweise aus dem Dokument WO 92/10300 A1 bereits seit langem bekannt. Insbesondere ist aus der WO 92/10300 A1 bekannt, bei einer Leiteinrichtung eines Tauchrohrs Leitbleche einzusetzen, deren Radien sich in Abströmrichtung des Mediums, also in Strömungsrichtung zum nachgelagerten Tauchrohr hin, vergrößern. Dabei erfährt das in Drehung versetzte Strömungsmedium in der Leiteinrichtung nicht nur eine radiale, sondern auch eine axiale Beschleunigung, wodurch der nachfolgende Übertritt des Mediums in das nachfolgende Tauchrohr strömungsgünstig und bei geringem Energieverlust erfolgt.
  • In der WO 92/10300 A1 sind dazu zwei unterschiedliche Ausführungsvarianten von Leiteinrichtungen geoffenbart. In einer ersten Ausführungsform ist ein stirnseitiges freies Ende einer Leiteinrichtung, welches freies Ende von dem zu reinigenden Strömungsmedium angeströmt wird, in axialer Richtung offen, um das Anströmverhalten zu verbessern und Druckverluste zu vermeiden. Nachteilig an dieser Ausführung ist jedoch zumindest, dass die Leitbleche im stirnseitigen Bereich der Leiteinrichtung vom zu reinigenden Medium direkt angeströmt werden und ohne Stabilisierungsmaßnahmen frei schwingen können. Weiters sind neben dynamischen Belastungen, die im laufenden Betrieb auf die Leitbleche einwirken, auch thermische Verformungen der Leitbleche aufgrund von Temperaturunterschieden zu beachten. Insbesondere bei einer turbulenten Anströmung der Leiteinrichtung bzw. einer turbulenten Spiralströmung innerhalb der Leiteinrichtung werden die Leitbleche dabei in Schwingungen versetzt, welche zu übermäßigen Materialbelastungen bis hin zum Materialermüden der Leiteinrichtung führen können. Außerdem wird durch die im Betriebszustand schwingenden Leitbleche das Strömungsverhalten des anströmenden Mediums nachteilig beeinflusst.
  • In einer zweiten alternativen Ausführung ist am angeströmten Ende der in WO 92/10300 A1 gezeigten Leiteinrichtung eine Abschlussplatte bzw. Bodenplatte befestigt, die verhindern soll, dass stirnseitig Strömungsmedium in die Leiteinrichtung eintreten kann. Somit kann das zu reinigende Strömungsmedium nur mehr durch seitliche Einlaufschlitze in das Innere der Leiteinrichtung gelangen. Die Einlaufschlitze werden dabei von benachbarten Rändern der angrenzenden Leitbleche sowie von einem Kantenabschnitt des nachfolgend angeordneten Tauchrohrs begrenzt. Nachteilig an dieser Ausführung ist zumindest, dass die stirnseitig angeordnete Abschlussplatte ein ungestörtes Anströmen der Leiteinrichtung sowie ein Einströmen des anströmenden Mediums in die Leiteinrichtung in Form einer Spiralströmung behindert.
  • Die im Dokument AT 413 339 B gezeigte Variante einer Leiteinrichtung für Fliehkraftabscheider versucht, die aus der WO 92/10300 A1 bekannte zweite Variante einer Leiteinrichtung mit Bodenplatte zu verbessern, indem im Bereich der seitlichen Einlaufschlitze Ausnehmungen in der Bodenplatte vorgesehen werden. Durch diese Ausnehmungen in der Bodenplatte werden die Querschnittsflächen der seitlichen Einlaufschlitze vergrößert und diese erstrecken sich damit auch auf Abschnitte der stirnseitigen Bodenplatte. Die entsprechend ausgeschnittene Bodenplatte ähnelt in ihrer Form einem Rotor, der je Leitblech ein Rotorblatt aufweist. Nachteilig an dieser Ausführung ist zumindest, dass die Herstellung der Leiteinrichtung mit einer Bodenplatte mit definierten Ausnehmungen aufwendig ist. Durch die stirnseitig angeordnete Bodenplatte wird weiterhin ein ungestörtes Anströmen der Leiteinrichtung sowie ein Einströmen des anströmenden Mediums in die Leiteinrichtung in Form einer Spiralströmung behindert, wenn auch aufgrund der Ausnehmungen in der Bodenplatte der Strömungswiderstand für das anströmende Medium verringert ist.
  • Außerdem bleibt im Betrieb insbesondere bei der Abscheidung von abrasiven Partikeln aus einem Strömungsmedium der Nachteil bestehen, dass die stirnseitig an der Leiteinrichtung angeordnete ausgeschnittene Bodenplatte einem Materialabtrag ausgesetzt ist. Umgekehrt können sich im Windschatten an der Rückseite der ausgeschnittenen Bodenplatte, somit also an der zum anströmenden Strömungsmedium abgewandten Seite der Bodenplatte, unerwünschte Ablagerungen des Mediums bilden, die regelmäßig bei Revisionen entfernt werden müssen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, für eine Leiteinrichtung einer Abscheidevorrichtung der eingangs genannten Art, sowie für eine Abscheidevorrichtung, welche eine Leiteinrichtung umfasst, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu vermeiden, und dazu eine Leiteinrichtung bzw. eine Abscheidevorrichtung zu schaffen, die ein gegenüber dem bekannten Stand der Technik strömungstechnisch verbessertes Einströmverhalten des zu reinigenden Mediums mit möglichst geringem Strömungswiderstand aufweist. Weiters ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leiteinrichtung bzw. eine Abscheidevorrichtung anzugeben, die besonders robust bei dynamischen Belastungen ist und die flexibel für unterschiedliche Abscheideaufgaben geeignet ist. Außerdem ist es eine der Aufgaben der Erfindung, eine Leiteinrichtung bzw. eine Abscheidevorrichtung anzugeben, die jeweils einfach und kostengünstig mit möglichst geringem Materialaufwand gefertigt werden kann.
  • Diese Aufgaben werden bei einer Leiteinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Leiteinrichtung einer Abscheidevorrichtung, insbesondere eines Fliehkraftabscheiders, zur Abscheidung von in einem gasförmigen oder flüssigen Strömungsmedium enthaltenen festen oder flüssigen Partikeln unter Wirkung von Zentrifugalkräften, wobei die Leiteinrichtung zumindest eine Eintrittsöffnung sowie zumindest eine Austrittsöffnung für das Strömungsmedium umfasst, wobei in Anströmrichtung des Strömungsmediums die Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung entlang zumindest eines Strömungspfads nacheinander angeordnet sind, und wobei die Leiteinrichtung weiterhin zumindest ein gekrümmtes Leitblech umfasst, dessen Abstand von einer Längsachse der Leiteinrichtung von der zumindest einen Eintrittsöffnung in Anströmrichtung des Strömungsmediums gesehen abnimmt, ist von einer Anströmkante des Leitblechs in Anströmrichtung um einen axialen Abstand versetzt zumindest ein Strömungsleitmittel an dem zumindest einen Leitblech befestigt, welches Strömungsleitmittel in den zumindest einen Strömungspfad ragt.
  • Es wird dabei im Wesentlichen von der in WO 92/10300 A1 gezeigten ersten Ausführungsform einer Leiteinrichtung ohne Bodenplatte ausgegangen, bei welcher die Leiteinrichtung stirnseitig in axialer Richtung offen ist, um so das Anströmverhalten zu verbessern und Druckverluste aufgrund von Platteneinbauten quer zur Achsenrichtung zu vermeiden. Erfindungsgemäß ist nun von der stirnseitigen Anströmkante des Leitblechs in Anströmrichtung um einen axialen Abstand in Richtung des Strömungspfads des zu reinigenden Medium zurückversetzt zumindest ein Strömungsleitmittel an dem zumindest einen Leitblech befestigt, welches Strömungsleitmittel in den zumindest einen Strömungspfad ragt. Mit dem zumindest einen Strömungsleitmittel, welches innerhalb der Leiteinrichtung in den Strömungspfad des einströmenden Mediums ragt, wird das turbulente Einströmverhalten des zu reinigenden Mediums insbesondere im Einlaufbereich der Leiteinrichtung stabilisiert, der Drallwinkel des einströmenden Mediums wird dadurch steiler und das Strömungsprofil der turbulenten Strömung innerhalb der Leiteinrichtung vergleichmäßigt. Damit einhergehend kann vorteilhaft die Reibung des strömenden Mediums an den Innenwänden der Leiteinrichtung weiter reduziert werden. Darüber hinausgehend kann damit auch die Trennleistung der Abscheidevorrichtung erhöht und die Trennschärfe zur Abscheidung von Partikeln aus dem strömenden Medium verbessert werden. Somit wird durch den Einbau eines oder mehrerer Strömungsleitmittel in der Leiteinrichtung diese strömungstechnisch verbessert.
  • Durch die Befestigung des Strömungsleitmittels an zumindest einem Leitblech wird das entsprechende Leitblech auch stabilisiert bzw. versteift. Dadurch lässt sich das Einströmverhalten des anströmenden Mediums in die Leiteinrichtung auch indirekt verbessern, da aufgrund der Versteifung unerwünschte Schwingungen des Leitblechs verhindert oder zumindest reduziert werden. Die freie Stirnfläche ohne Bodenplatte sowie die zumindest eine Eintrittsöffnung der Leiteinrichtung, welche Eintrittsöffnung an der Leiteinrichtung beispielsweise als seitlicher Einlaufschlitz angeordnet ist, ermöglichen ein Einströmen des zu reinigenden Mediums in die Leiteinrichtung mit Strömungskomponenten des Mediums sowohl in axialer Richtung, als auch in radialer Richtung, wobei vorteilhaft der Druckverlust entlang des Strömungspfads des zu reinigenden Mediums möglichst reduziert wird.
  • Weiters ist von Vorteil, dass das zumindest eine Strömungsleitmittel um einen axialen Abstand von der Anströmkante des Leitblechs bzw. im Falle von mehreren Leitblechen von deren Anströmkanten ins Innere der Leiteinrichtung zurückversetzt ist. Somit ist das zumindest eine Strömungsleitmittel auch mechanisch vor Beschädigungen von außen geschützt. Die Leiteinrichtung ist damit in ihrem unteren Bereich, also in demjenigen Bereich, der an einer Anströmkante des Leitblechs beginnt und der in Anströmrichtung bis zu dem zumindest einen um einen axialen Abstand ins Innere der Leiteinrichtung zurückgesetzten Strömungsleitmittel reicht, frei von innenliegenden Einbauten wie beispielsweise einer Bodenplatte oder von Bodenplattenabschnitten. Beispielsweise kann eine erfindungsgemäße Leiteinrichtung bei Montage- oder Wartungsarbeiten auf den stirnseitigen Anströmkanten der Leitbleche abgestellt werden, ohne dass dabei von den Anströmkanten beabstandeten Strömungsleitmittel belastet oder beschädigt werden.
  • Je nach Ausführung bzw. abhängig von den individuellen Abscheideaufgaben können erfindungsgemäße Leiteinrichtungen eine gerade oder ungerade Anzahl an Leitblechen aufweisen. Ebenso können die Strömungsleitmittel in ihrer Gesamtanzahl oder aber Anzahl an jeweils an einem Leitblech befestigten Strömungsleitmitteln variieren. Ebenso können im Rahmen der Erfindung bei ein und derselben Leiteinrichtung auch mehrere, unterschiedlich gestaltete Strömungsleitmittel eingesetzt sein, die sich untereinander beispielsweise in ihrer Länge, Breite, Dicke, Profilierung und/oder in ihrem Anstellwinkel in Bezug zur Längsachsenrichtung der Leiteinrichtung unterscheiden können.
  • Besonders vorteilhaft kann bei einer erfindungsgemäßen Leiteinrichtung das zumindest eine Leitblech teilkegelförmig, vorzugsweise teilkegelstumpfförmig, gekrümmt sein, wobei dessen Krümmungsachse zur Längsachse der Leiteinrichtung vorzugsweise parallel verläuft sowie die Krümmungsachse um einen Abstand zur Längsachse versetzt ist und sich der Krümmungsradius des zumindest einen Leitblechs von der Anströmkante in Längsachsenrichtung der Leiteinrichtung vergrößert. In dieser praktischen Ausführungsform der Erfindung ist das zumindest eine Leitblech abwickelbar und damit vergleichsweise einfach zu fertigen.
  • Zweckmäßig kann bei einer Leiteinrichtung gemäß der Erfindung zumindest ein Strömungsleitmittel am Leitblech in radialer Richtung in Bezug zur Längsachse der Leiteinrichtung befestigt sein. In dieser Ausführung sind ein oder mehrere Strömungsleitmittel jeweils normal zur Längsachsenrichtung der Leiteinrichtung befestigt. Somit können bei Einsatz von mehreren Strömungsleitmitteln diese beispielsweise in einer oder in mehreren Ebenen, die normal zur Längsachsenrichtung stehen, angeordnet sein.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung kann bei einer Leiteinrichtung das zumindest eine Strömungsleitmittel in einem Anstellwinkel in Bezug zur Längsachsenrichtung angestellt sein, wobei der Anstellwinkel von 5° bis 60°, vorzugsweise von 10° bis 50°, beträgt.. Im Rahmen der Erfindung können auch Strömungsleitmittel mit unterschiedlichen Anstellwinkeln jeweils in Bezug zur Längsachsenrichtung angeordnet sein. Beispielsweise können erste Strömungsleitmittel in einer ersten Ebene bzw. auf einem ersten Höhenniveau innerhalb der Leiteinrichtung in einem ersten Abstand vom freien Rand des Leitblechs aus mit einem größeren Anstellwinkel beispielhaft mit 50° angeordnet sein, als dies bei zweiten Strömungsleitmitteln der Fall ist, die beispielsweise mit einem kleineren Anstellwinkel von 30° in einem größeren zweiten Abstand vom freien Rand des Leitblechs weg entfernt vorgesehen sind. Vorteilhaft wird durch Strömungsleitmittel, deren Anstellwinkel kleiner wird, je näher diese in Strömungsrichtung des Mediums zum Tauchrohr hin befestigt sind, der Drall der Strömung reduziert und das Strömungsprofil zum Tauchrohr hin vergleichmäßigt.
  • Vorteilhaft kann mit einem oder mit mehreren Strömungsleitmitteln, die in einem bestimmten Anstellwinkel zur Längsachsenrichtung angeordnet sind, die turbulente Spiralströmung innerhalb der Leiteinrichtung umgelenkt, vergleichmäßigt und/oder stabilisiert werden. Durch eine entsprechende Auswahl des Anstellwinkels des einen oder der mehreren Strömungsleitmittel kann der Drallwinkel des einströmenden Mediums steiler eingestellt bzw. vergrößert werden und dadurch die Reibung des strömenden Mediums an den Innenwänden der Leiteinrichtung reduziert werden. Auch wenn es eines der Ziele der Erfindung ist, eine besonders robuste Leiteinrichtung zu schaffen, bei der die Strömungsleitmittel mit fixen, starren Anstellwinkeln befestigt sind bzw. in den jeweiligen Strömungspfad des zu aufzutrennenden Mediums ragen, so ist dennoch die Erfindung nicht auf diese Ausführungen beschränkt. Ebenso ist es im Rahmen der Erfindung möglich, beispielsweise Strömungsleitmittel einzusetzen, deren Anstellwinkel mechanisch und/oder elektrisch verstellbar ist.
  • Vorteilhaft können bei einer erfindungsgemäßen Leiteinrichtung zumindest zwei Leitbleche vorgesehen sein, deren Krümmungsachsen zueinander sowie zur Längsachse der Leiteinrichtung parallel verlaufen. Mit einer solchen symmetrischen Anordnung - die Krümmungsachsen der Leitbleche verlaufen parallel zur Längsachse der Leiteinrichtung - können vorteilhaft zahlreiche Leitbleche in entsprechender Teilung angeordnet werden. Beispielsweise können so drei, vier oder sechs Leitbleche, die jeweils mit gleicher Kontur bzw. Krümmung gefertigt sind, rotorartig bzw. propellerartig zu einer Leiteinrichtung anordnen. Zwischen den Leitblechen befinden sich jeweils beispielsweise spiralartig geformte Strömungspfade für das Strömungsmedium, beginnend mit den Eintrittsöffnungen bzw. Eintrittsspalten, in welchen das anströmende Medium in den Innenraum der Leiteinrichtung gelangt.
  • Besonders zweckmäßig kann bei einer Leiteinrichtung gemäß der Erfindung zumindest ein Strömungsleitmittel zwischen benachbarten Leitblechen befestigt sein. Vorteilhaft an dieser Ausführung ist, dass die Strömungsleitmittel an benachbarten Leitblechen befestigt sind und diese miteinander verbundenen Leitbleche somit auch besonders wirksam versteifen bzw. stabilisieren. Die Strömungsleitmittel wirken somit neben ihrer die Strömungsverhältnisse verbessernden Funktion gleichsam auch als Verstärkungsstreben. Somit können unerwünschte Schwingungen der Leitbleche möglichst verhindert werden. Besonders wirtschaftlich kann in dieser Variante die Leiteinrichtung konstruktiv so ausgeführt werden, dass die Leitbleche bzw. allfällige weitere Gehäuseteile der Leiteinrichtung auch mit geringeren Materialstärken eingesetzt werden können.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung kann bei einer Leiteinrichtung an jedem Leitblech zumindest ein Strömungsleitmittel befestigt sein. Beispielsweise können bei einer Leiteinrichtung mit drei Leitblechen, welche rotationssymmetrisch um die Längsachse der Leiteinrichtung jeweils um einen Teilungswinkel von 120° zueinander versetzt angeordnet sind, insgesamt drei, sechs oder neun Strömungsleitmittel vorgesehen sein. Die mehreren Strömungsleitmittel können dazu beispielsweise ebenfalls rotationssymmetrisch bzw. sternförmig angeordnet sein. Die mehreren Leitbleche können im Rahmen der Erfindung wahlweise linksdrehend oder rechtsdrehend angeordnet sein.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung können bei einer Leiteinrichtung an zumindest einem Leitblech zumindest zwei Strömungsleitmittel befestigt sein, wobei die zumindest zwei Strömungsleitmittel von der Anströmkante des Leitblechs in Anströmrichtung jeweils um einen axialen Abstand, vorzugsweise um denselben axialen Abstand, versetzt sind.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung können bei einer Leiteinrichtung an zumindest einem Leitblech zumindest zwei in Längsachsenrichtung voneinander beabstandete Strömungsleitmittel befestigt sein. In dieser Ausführung können beispielsweise Strömungsleitmittel zwischen den Leitblechen jeweils in mehreren in axialer Richtung beabstandeten Ebenen angeordnet werden.
  • Zweckmäßig kann bei einer Leiteinrichtung gemäß der Erfindung, welche weiterhin zumindest eine Strömungsleitschaufel umfasst, die zumindest eine Strömungsleitschaufel in Anströmrichtung dem zumindest einen Strömungsleitmittel nachgeordnet sein, wobei die zumindest eine Strömungsleitschaufel zumindest abschnittsweise an einem Leitblech befestigt ist und in einen Strömungspfad ragt.
  • In dieser Weiterbildung der Erfindung umfasst die Leiteinrichtung zusätzlich eine oder mehrere Strömungsleitschaufeln, welche an einem oder an mehreren Leitblechen befestigt sind und den strömungslenkenden bzw. strömungsleitenden Effekt der Strömungsleitmittel entlang des Strömungspfads des Mediums weiter verstärken. Eine solche Strömungsleitschaufel kann beispielsweise vergleichbar mit einem Schraubengewinde schraubenförmig gebogen bzw. gewendelt sein und in seiner Längsrichtung abschnittsweise oder entlang einer durchgehenden Leitschaufelkante an einem Leitblech befestigt sein. Neben dem positiven Strömungseinfluss - die turbulente Strömung im Innenraum der Leiteinrichtung wird durch die Strömungsleitschaufeln weiter stabilisiert und vergleichmäßigt - wird auch das Leitblech, an dem die Strömungsleitschaufel befestigt ist, weiter versteift.
  • Von Vorteil kann bei einer erfindungsgemäßen Leiteinrichtung sein, wenn die zumindest eine Strömungsleitschaufel mit zumindest einem Strömungsleitmittel verbunden ist. In dieser Ausführung sind ein Strömungsleitmittel und die in Strömungsrichtung des Mediums nachgelagerte Strömungsleitschaufel miteinander verbunden. Somit kann der Strömungspfad des Strömungsmediums innerhalb der Leiteinrichtung besonders wirksam strömungsgünstig beeinflusst werden.
  • Die vorhin genannte erfindungsgemäße Aufgabe wird bei einer Abscheidevorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 12 mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Anspruch 12 gelöst.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung, insbesondere einem Fliehkraftabscheider, zur Abscheidung von in einem gasförmigen oder flüssigen Strömungsmedium enthaltenen festen oder flüssigen Partikeln unter Wirkung von Zentrifugalkräften, wobei die Abscheidevorrichtung eine Leiteinrichtung gemäß der Erfindung sowie ein Tauchrohr umfasst, ist das Tauchrohr entlang des zumindest einen Strömungspfads der Leiteinrichtung in axialer Richtung nachgeordnet und im Bereich der Austrittsöffnung der Leiteinrichtung mit dieser verbunden, wobei eine Längsachse des Tauchrohrs vorzugsweise parallel, besonders bevorzugt koaxial, zur Längsachse der Leiteinrichtung ist.
  • Die dem Tauchrohr in Strömungsrichtung des Mediums vorgelagerte Leiteinrichtung dient dazu, dem Medium eine radiale sowie eine axiale Beschleunigung in Abströmrichtung des Mediums zum Tauchrohr hin zu erteilen. Aufgrund dieser Beschleunigung in Abströmrichtung erfolgt der Übertritt des Mediums aus einer Trennkammer der Abscheidevorrichtung in das Tauchrohr strömungsgünstig und mit geringem Energieverlust.
  • Vorteilhaft kann bei einer Abscheidevorrichtung gemäß der Erfindung ein Tauchrohrradius des Tauchrohrs größer als der kleinste Krümmungsradius des Leitblechs und/oder kleiner als der größte Krümmungsradius des Leitblechs sein. Durch den sich in Strömungsrichtung zum Tauchrohr hin vergrößernden Krümmungsradius des Leitblechs wird dem Strömungsmedium eine spiralförmige Strömung aufgeprägt und die Beschleunigung des Mediums beim Eintritt in das Tauchrohr noch verstärkt.
  • In einer bevorzugten Ausführung einer erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung, welche weiterhin zumindest ein Strömungsberuhigungsmittel umfasst, kann das zumindest eine Strömungsberuhigungsmittel in Anströmrichtung dem zumindest einen Strömungsleitmittel nachgeordnet sein, wobei das zumindest eine Strömungsberuhigungsmittel zumindest abschnittsweise an einem Leitblech oder an mehreren Leitblechen und/oder innerhalb des Tauchrohrs befestigt ist sowie in einen Strömungspfad ragt.
  • In dieser Ausführung sind ein oder mehrere Strömungsberuhigungsmittel vorgesehen, die im Bereich der Leiteinrichtung an einem oder an mehreren Leitblechen befestigt sein können und/oder an der Innenwandung des Tauchrohrs befestigt sind. Vorteilhaft ragen die Strömungsberuhigungsmittel in das Tauchrohr hinein und dienen somit als Verlängerungen der Leitbleche in das Tauchrohr. Somit kann mit den Strömungsberuhigungsmitteln der Drall der Strömung innerhalb des Tauchrohrs weiter reduziert bzw. vergleichmäßigt werden. Mit Hilfe der Strömungsberuhigungsmittel wird die Strömung im Tauchrohr weiter linearisiert und so vorteilhaft der Druckverlust in der Abscheidevorrichtung weiter gesenkt, wodurch ein besonders wirtschaftlicher Betrieb der Abscheidevorrichtung möglich ist. Unbeabsichtigte turbulente Rückvermischungen und Wirbelbildungen, die bis in das Tauchrohr hineinragen können und die Abscheideleistung der Abscheidevorrichtung verringern, werden mit den Strömungsberuhigungsmitteln möglichst verhindert.
  • Besonders zweckmäßig ist eine erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung, wenn zumindest ein Strömungsberuhigungsmittel mit zumindest einem Strömungsleitmittel und/oder mit zumindest einer Strömungsleitschaufel verbunden ist.
  • In dieser Ausführungsvariante können beispielsweise ein oder mehrere Strömungsberuhigungsmittel mit zumindest einem Strömungsleitmittel und/oder mit zumindest einer Strömungsleitschaufel verbunden sein, wodurch die Strömung des Mediums entlang eines oder mehrerer Strömungspfade durch die Leiteinrichtung hindurch bis in das Tauchrohr hin strömungsgünstig geleitet und gelenkt wird. Unerwünschte Rückvermischungen, welche die Abscheideleistung der Abscheidevorrichtung verschlechtern bzw. den Energieverlust im Betrieb der Vorrichtung erhöhen, lassen sich in dieser Ausführung besonders wirksam vermeiden. Somit können mit einer derartigen erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung auch schwierige Abscheidungsaufgaben mit geringem Energieverlust und hohem Trenngrad erledigt werden.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig.1 in einer Seitenansicht eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung mit einer Leiteinrichtung mit Strömungsleitmitteln samt einem anschließenden Tauchrohr;
    • Fig. 2 in einer isometrischen Ansicht schräg von oben die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Leiteinrichtung ohne Tauchrohr;
    • Fig. 3 in einer teilweisen Schnittansicht von oben die in Fig. 2 gezeigte Leiteinrichtung;
    • Fig. 4 in einer isometrischen Ansicht schräg von unten eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung;
    • Fig. 5 in einer teilweisen Schnittansicht von der Seite eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung mit einer Leiteinrichtung und anschließendem Tauchrohr, wobei in der Leiteinrichtung sowohl Strömungsleitmittel, als auch Strömungsleitschaufeln vorgesehen sind;
    • Fig. 6 in einer Draufsicht von oben die in Fig. 5 dargestellte erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung;
    • Fig. 7 in einer teilweisen Schnittansicht von der Seite eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung mit einer Leiteinrichtung und anschließendem Tauchrohr, wobei in der Leiteinrichtung Strömungsleitmittel und innerhalb des Tauchrohrs zusätzlich auch Strömungsberuhigungsmittel vorgesehen sind;
    • Fig. 8 in einer Draufsicht von oben die in Fig. 7 dargestellte erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung.
  • Die Abbildungen Fig. 1 bis Fig. 3 beziehen sich jeweils auf eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung 1 mit einer Leiteinrichtung 10. Die folgende Beschreibung bezieht sich gleichermaßen auf die in Fig. 1 bis Fig. 3 gezeigten Ansichten.
  • In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung 1 mit einer Leiteinrichtung 10 samt einem anschließenden Tauchrohr 20 dargestellt. Zur besseren Übersicht sind in den beiden Abbildungen Fig. 2 und Fig. 3 jeweils nur die Leiteinrichtung 10 ohne Tauchrohr 20 dargestellt.
  • Die Abscheidevorrichtung 1 weist eine Leiteinrichtung 10 auf, die hier im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgeführt ist und eine Längsachse 11 der Leiteinrichtung 10 umfasst. Die Leiteinrichtung 10 hat hier mehrere seitliche Eintrittsöffnungen 15 beziehungsweise Eintrittsspalte 15, die Spaltbreiten 16 aufweisen. Diese Spaltbreiten 16 der Eintrittsöffnungen 15 sind hier im konischen Teil der Leiteinrichtung 10 von der jeweiligen Lage bzw. Position in Längsachsenrichtung 11 abhängig und daher nicht als konstant zu betrachten. Die Spaltbreiten 16 sind hier also in Längsachsenrichtung 11 veränderlich, können aber im Rahmen der Erfindung in einer nicht in den Figuren dargestellten Ausführungsform auch mit konstanter Spaltbreite ausgeführt sein.
  • Das Tauchrohr 20 weist eine Längsachse 21 des Tauchrohrs 20 sowie einen Radius T auf und schließt im Bereich einer Austrittsöffnung 25 bündig an die in Strömungsrichtung des zu reinigenden Mediums stromaufwärts angeordnete Leiteinrichtung 10 an. Das Tauchrohr 20 ist somit in Abströmrichtung des Mediums der Leiteinrichtung 10 nachgeordnet. In den Figuren 1 bis 4 sind die Längsachse 11 der Leiteinrichtung 10 sowie die Längsachse 21 des Tauchrohrs 20 jeweils koaxial bzw. kollinear angeordnet. In der hier dargestellten ersten Ausführungsvariante der Erfindung sind drei Leitbleche 30 spiralförmig bzw. wendelförmig zueinander verdreht angeordnet. Die Leitbleche 30 sind hier rotationssymmetrisch um die Längsachse 11 der Leiteinrichtung 10 jeweils um einen Teilungswinkel von 120° zueinander versetzt angeordnet und sind hier linksdrehend gewendelt. Ebenso können die mehreren Leitbleche 30 im Rahmen der Erfindung auch rechtsdrehend angeordnet sein. Die Leitbleche 30 sind hier teilkegelförmig bzw. teilkegelstumpfförmig gekrümmt, wobei deren Krümmungsachsen 31 zur Längsachse 11 der Leiteinrichtung 10 hier parallel verlaufen. Jede Krümmungsachse 31 ist dabei um einen Abstand a von der Längsachse 11 der Leiteinrichtung 10 versetzt. Der Krümmungsradius r, R der Leitbleche 30 vergrößert sich dabei von einer in Einbaulage üblicherweise untenliegenden Anströmkante 35 in Längsachsenrichtung 11 mit zunehmender Höhenlage der Leiteinrichtung 10. Der kleinste Krümmungsradius r eines Leitblechs 30 wird hier zuunterst auf einem Höhenniveau H0 der freien Anströmkante 35 des Leitblechs 30 gemessen. Der größte Krümmungsradius R der Leitbleche 30 tritt am Übergang des kegelstumpfförmigen in den zylindrischen Bereich der Leiteinrichtung 10 auf. Die Leitbleche 30 bilden die Außenkontur des kegelstumpfförmigen Bereichs der Leiteinrichtung 10 und sind in axialer Richtung nach unten offen.
  • In der in den Abbildungen Fig. 1 bis Fig. 3 veranschaulichten Ausführung sind zwischen benachbarten Leitblechen 30 jeweils zwei Strömungsleitmittel 40 befestigt. Die Strömungsleitmittel 40 sind jeweils um einen axialen Abstand h vom freien Rand 35 bzw. der freien Anströmkante 35 des Leitblechs 30 in Achsenrichtung 11 ins Innere der Leiteinrichtung 10 versetzt befestigt. Die Leiteinrichtung 10 ist damit in ihrem unteren Bereich, also in demjenigen Bereich, der an einer Anströmkante 35 des Leitblechs 30 beginnt und der in Anströmrichtung 110 des Mediums 100 bis zu dem zumindest einen Strömungsleitmittel 40 bzw. bei mehreren Strömungsleitmitteln 40 bis zum untersten, ersten Strömungsleitmittel 40 reicht, welches um einen axialen Abstand h ins Innere der Leiteinrichtung 10 zurückgesetzt ist, frei von innenliegenden Einbauten. Vorteilhaft werden die Strömungsleitmittel 40 damit nicht beschädigt, wenn die Leiteinrichtung 10 beispielsweise für Montage- oder Wartungszwecke abgenommen und abgestellt werden muss. Die Strömungsleitmittel 40 weisen in axialer Richtung 11 eine Höhe 41 sowie in radialer Richtung eine Breite 42 auf. In Bezug auf das Höhenniveau der Leiteinrichtung 10 in üblicherweise senkrechter Betriebsaufstellung befinden sich somit auf einem Höhenniveau H0 die freien Anströmkanten 35 der Leitbleche 30, auf einem Höhenniveau H1 die Unterkanten der Strömungsleitmittel 40 sowie auf einem Höhenniveau H2 die Oberkanten der Strömungsleitmittel 40. Bei den hier gezeigten drei Leitblechen 30 sind insgesamt sechs Strömungsleitmittel 40 vorgesehen, die sämtlich auf demselben Höhenniveau H1 bzw. H2 angeordnet sind und im Wesentlichen in radialer Richtung bzw. senkrecht zur Längsachse 11 jeweils zwischen benachbarten Leitblechen 30 befestigt sind.
  • Die Strömungsleitmittel 40 sind hier beispielhaft im Querschnitt mit einem Flügelprofil profiliert ausgeführt und in einem Anstellwinkel α in Bezug zur Längsachsenrichtung 11 angestellt. Der Anstellwinkel α beträgt hier etwa 40°.
  • In weiteren, nicht dargestellten Ausführungsvarianten der Erfindung können beispielsweise bei drei Leitblechen 30 insgesamt drei, neun oder zwölf Strömungsleitmittel 40 vorgesehen sein. Die mehreren Strömungsleitmittel 40 können dazu beispielsweise ebenfalls rotationssymmetrisch bzw. sternförmig angeordnet sein. Weiters können im Rahmen der Erfindung die Strömungsleitmittel 40 auf demselben Höhenniveau in Bezug zur Längsachse der Leiteinrichtung 10 oder aber auf unterschiedlichen Höhenniveaus angeordnet sein.
  • In Fig. 4 ist in einer isometrischen Ansicht schräg von unten eine zweite Ausführungsvariante der Erfindung mit einer Abscheidevorrichtung 1 mit der Leiteinrichtung 10 samt dem daran anschließenden Tauchrohr 20 veranschaulicht. In Fig. 4 befinden sich - vergleichbar mit den in Fig. 1 bis Fig. 3 gezeigten Abbildungen - ebenfalls sechs Strömungsleitmittel 40 im Wesentlichen in radialer Richtung bzw. senkrecht zur Längsachse 11 zwischen jeweils benachbarten Leitblechen 30 befestigt. Diese ersten Strömungsleitmittel 40 sind jeweils um einen axialen Abstand h vom freien Rand 35 bzw. der freien Anströmkante 35 des Leitblechs 30 in Achsenrichtung 11 ins Innere der Leiteinrichtung 10 versetzt befestigt. Die Anstellwinkel α der ersten Strömungsleitmittel 40 in Bezug zur Längsachsenrichtung 11 betragen hier beispielhaft etwa 60°. In axialer Richtung 11 dazu beabstandet bzw. in Richtung des strömenden Mediums 100 zum Tauchrohr hin versetzt sind hier noch weitere, zweite Strömungsleitmittel 40 angeordnet, welche zweiten Strömungsleitmittel 40 einen kleineren Anstellwinkel α beispielsweise von etwa 30° aufweisen. Auch der Anstellwinkel α der zweiten Strömungsleitmittel 40 ist abermals in Bezug zur Längsachsenrichtung 11 bestimmt. Vorteilhaft wird durch die in Strömungsrichtung des Mediums 100 zum Tauchrohr 20 hin mit kleiner werdenden Anstellwinkeln α angeordneten Strömungsleitmittel 40 der Drall der Strömung weiter reduziert und das Strömungsprofil zum Tauchrohr hin vergleichmäßigt.
  • Zur Veranschaulichung der Strömung sind in den Abbildungen Fig. 1 bis Fig. 3 zur ersten bzw. in Fig. 4 zur zweiten Ausführungsvariante sowie auch in den nachfolgend beschriebenen Figuren jeweils Pfeile 100 eingezeichnet, die das strömende, aufzureinigende Medium 100 symbolisieren sollen. Das Medium 100 wird dazu in einer Anströmrichtung 110 an die Eintrittsöffnungen 15 bzw. an die in Längsachsenrichtung 11 freien Anströmkanten 35 der Leitbleche 30 antransportiert. Die Anströmrichtung 110 des Mediums 100 kann dazu komponentenweise in eine axiale Strömungskomponente 111 des Mediums 100 sowie in eine radiale Strömungskomponente 112 des Mediums zerlegt werden. Auch im Weiteren beziehen sich dabei der Begriff "axial" jeweils auf die Längsachsenrichtung 11 der Leiteinrichtung 10 bzw. auf die Längsachsenrichtung 21 des Tauchrohrs sowie der Begriff "radial" auf die zu den Längsachsenrichtungen 11, 21 senkrechten Raumrichtungen. Die Anströmrichtung 110 sowie deren Komponenten 111,112 sind ebenfalls jeweils als Pfeile symbolisiert.
  • Das strömende Medium 100 wird innerhalb der Leiteinrichtung 10 entlang eines oder mehrerer Strömungspfade 120 durch die Leiteinrichtung hindurch in das nachfolgende Tauchrohr 20 geleitet. Die Strömungsleitmittel 40, welche innerhalb der Leiteinrichtung 10 in den Strömungspfad 120 des einströmenden Mediums 100 ragen, dienen dazu, das turbulente Einströmverhalten des zu reinigenden Mediums 100 insbesondere im Einlaufbereich der Leiteinrichtung 10 zu stabilisieren. Weiters dienen die Strömungsleitmittel 40 vorteilhaft dazu, den Drall der Strömung des Mediums 100 zu vergleichmäßigen, und dabei die Reibungsverluste des strömenden Mediums 100 an den Innenwänden in der Abscheidevorrichtung 1, somit der Leiteinrichtung 10 und des nachfolgenden Tauchrohres 20, zu reduzieren.
  • Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung 1 mit einer Leiteinrichtung 10 und anschließendem Tauchrohr 20, wobei in der Leiteinrichtung 10 sowohl Strömungsleitmittel 40, als auch Strömungsleitschaufeln 50 vorgesehen sind. Fig. 6 zeigt in einer Draufsicht von oben die in Fig. 5 dargestellte erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung 1. Die nun folgende Beschreibung betrifft gleichermaßen die beiden Abbildungen Fig. 5 und Fig. 6.
  • Die hier gezeigten drei Strömungsleitschaufeln 50 - jeweils eine Strömungsleitschaufel 50 je Leitblech 30 - sind hier in Anströmrichtung 110 des Mediums 100 jeweils den Strömungsleitmitteln 40 nachgeordnet sowie mit jeweils einem Strömungsleitmittel 40 verbunden. Außerdem sind die Strömungsleitschaufeln 50 jeweils abschnittsweise an einem Leitblech 30 befestigt und ragen in den Strömungspfad 120 des Mediums 100. Die Strömungsleitschaufeln 50 weisen dazu in axialer Richtung 11 eine Höhe 51 sowie in radialer Richtung jeweils - abhängig vom jeweiligen Höhenniveau in Längsachsenrichtung 11 - veränderliche Breiten 52 auf. In Fig. 5 reichen die Strömungsleischaufeln 50 jeweils bis zu einem Höhenniveau H4 der Oberkante der Strömungsleitschaufel 50.
  • Alternativ dazu könnten auch einige oder alle Strömungsleitschaufeln 50 bis zu einem anderen Höhenniveau H3 der Oberkante der Strömungsleitschaufeln 50 reichen. Vorteilhaft dienen die Strömungsleitschaufeln 50 aufgrund ihrer wendelartigen Anordnung nicht nur dazu, die turbulente Drallströmung im Inneren der Leiteinrichtung 10 weiter zu vergleichmäßigen bzw. das Strömungsprofil zu linearisieren, sondern die Strömungsleitschaufeln 50 erhöhen auch die Steifigkeit und Stabilität der Leitbleche 30.
  • Fig. 7 zeigt eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung 1 mit einer Leiteinrichtung 10 und anschließendem Tauchrohr 20, wobei in der Leiteinrichtung 10 Strömungsleitmittel 40 und innerhalb des Tauchrohrs zusätzlich auch Strömungsberuhigungsmittel 60 vorgesehen sind. Fig. 8 veranschaulicht in einer Draufsicht von oben die in Fig. 7 dargestellte erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung 1. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich gleichermaßen auf die beiden Abbildungen Fig. 7 und Fig. 8.
  • Zusätzlich zu den Strömungsleitmitteln 40 sind hier mehrere Strömungsberuhigungsmittel 60 vorgesehen, welche mit einer axialen Höhe 61 der Strömungsberuhigungsmittel 60 sowie einer Breite 62 des Strömungsberuhigungsmittels 60 bis zu einem Höhenniveau H5 der Oberkante des Strömungsberuhigungsmittels 60 in den Innenraum des Tauchrohrs 20 ragen. Die Strömungsberuhigungsmittel 60 dienen dazu, die Strömung des aufzureinigenden Mediums 100 im Tauchrohr 20 weiter zu linearisieren, somit also das Strömungsprofil des Mediums 100 innerhalb des Tauchrohrs 20 weiter zu vergleichmäßigen, um damit unerwünschte Druckverluste weiter senken zu können. Weiters wird durch eine vorteilhaft vergleichmäßigte Strömung auch im Tauchrohr 20 die Trennleistung der Abscheidevorrichtung 1 weiter erhöht und damit die Trennschärfe für abzutrennende Partikel aus dem Strömungsmedium 100 weiter verbessert.
  • Die hier gezeigten drei Strömungsberuhigungsmittel 60 sind in Anströmrichtung 110 des Mediums den Strömungsleitmitteln 40 nachgeordnet, wobei die Strömungsberuhigungsmittel 60 zumindest abschnittsweise innerhalb des Tauchrohrs 20 befestigt sind und in den Strömungspfad 120 des Mediums ragen.
  • Wie im Rahmen der Erfindung ebenfalls vorgesehen, aber in den Zeichnungen nicht explizit dargestellt ist, können die Strömungsberuhigungsmittel 60 auch an einem oder an mehreren Leitblechen 30 befestigt sein und auch bereits in der Leiteinrichtung 10 in den Strömungspfad 120 des Mediums 100 ragen. Ebenso können ein oder mehrere Strömungsberuhigungsmittel 60 mit zumindest einem Strömungsleitmittel 40 und/oder mit zumindest einer Strömungsleitschaufel 50 verbunden sein. In dieser Ausführung bilden die entsprechenden Strömungsleitmittel 40 und/oder Strömungsleitschaufeln 50 mit den Strömungsberuhigungsmittels 60 jeweils Einheiten, die sich innerhalb der Leiteinrichtung 10 ab einem axialen Abstand h, der von den freien Anströmkanten 35 der Leitbleche 30 nach innen bzw. in Achsenrichtung 11 zurückversetzt ist, bis in das Tauchrohr 20 hinein erstrecken und die den Strömungspfad 120 des Mediums 100 damit maßgeblich bestimmen.
    • LISTE DER VERWENDETEN POSITIONSZEICHEN
    • 1
    Abscheidevorrichtung
    10
    Leiteinrichtung
    11
    Längsachse der Leiteinrichtung
    15
    Eintrittsöffnung, Eintrittsspalt der Leiteinrichtung
    16
    Spaltbreite der Eintrittsöffnung
    20
    Tauchrohr
    21
    Längsachse des Tauchrohrs
    25
    Austrittsöffnung der Leiteinrichtung
    30
    Leitblech
    31
    Krümmungsachse des Leitblechs
    35
    Anströmkante des Leitblechs
    40
    Strömungsleitmittel
    41
    (axiale) Höhe des Strömungsleitmittels
    42
    (radiale) Breite des Strömungsleitmittels
    50
    Strömungsleitschaufel
    51
    (axiale) Höhe der Strömungsleitschaufel
    52
    (radiale) Breite der Strömungsleitschaufel
    60
    Strömungsberuhigungsmittel
    61
    (axiale) Höhe des Strömungsberuhigungsmittels
    62
    Breite des Strömungsberuhigungsmittels
    100
    strömendes Medium (Pfeil)
    110
    Anströmrichtung des Mediums (Pfeil)
    111
    Strömungskomponente des Mediums in axialer Richtung (Pfeil)
    112
    Strömungskomponente des Mediums in radialer Richtung (Pfeil)
    120
    Strömungspfad
    α
    Anstellwinkel des Strömungsleitmittels zur Längsachsenrichtung
    a
    Abstand zwischen Leitblech-Krümmungsachse und Leiteinrichtung-Längsachse
    h
    axialer Abstand des Strömungsleitmittels vom freien Rand des Leitblechs
    H0
    Höhenniveau des freien Rands des Leitblechs
    H1
    Höhenniveau der Unterkante des Strömungsleitmittels
    H2
    Höhenniveau der Oberkante des Strömungsleitmittels
    H3
    Höhenniveau der Oberkante der Strömungsleitschaufel
    H4
    Höhenniveau der Oberkante der Strömungsleitschaufel
    H5
    Höhenniveau der Oberkante des Strömungsberuhigungsmittels
    r, R
    kleinster (r) bzw. größter (R) Krümmungsradius des Leitblechs
    T
    Radius des Tauchrohrs

Claims (15)

  1. Leiteinrichtung (10) einer Abscheidevorrichtung (1), insbesondere eines Fliehkraftabscheiders, zur Abscheidung von in einem gasförmigen oder flüssigen Strömungsmedium (100) enthaltenen festen oder flüssigen Partikeln unter Wirkung von Zentrifugalkräften, wobei die Leiteinrichtung (10) zumindest eine Eintrittsöffnung (15) sowie zumindest eine Austrittsöffnung (25) für das Strömungsmedium (100) umfasst, wobei in Anströmrichtung (110) des Strömungsmediums (100) die Eintrittsöffnung (15) und Austrittsöffnung (25) entlang zumindest eines Strömungspfads (120) nacheinander angeordnet sind, und wobei die Leiteinrichtung (10) weiterhin zumindest ein gekrümmtes Leitblech (30) umfasst, dessen Abstand von einer Längsachse (11) der Leiteinrichtung (10) von der zumindest einen Eintrittsöffnung (15) in Anströmrichtung (110) des Strömungsmediums (100) gesehen abnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Anströmkante (35) des Leitblechs (30) in Anströmrichtung (110) um einen axialen Abstand (h) versetzt zumindest ein Strömungsleitmittel (40) an dem zumindest einen Leitblech (30) befestigt ist, welches Strömungsleitmittel (40) in den zumindest einen Strömungspfad (120) ragt.
  2. Leiteinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Leitblech (30) teilkegelförmig, vorzugsweise teilkegelstumpfförmig, gekrümmt ist, wobei dessen Krümmungsachse (31) zur Längsachse (11) der Leiteinrichtung (10) vorzugsweise parallel verläuft sowie die Krümmungsachse (31) um einen Abstand (a) versetzt ist und sich der Krümmungsradius (r, R) des zumindest einen Leitblechs (30) von der Anströmkante (35) in Längsachsenrichtung (11) der Leiteinrichtung (10) vergrößert.
  3. Leiteinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Strömungsleitmittel (40) am Leitblech (30) in radialer Richtung in Bezug zur Längsachse (11) der Leiteinrichtung (10) befestigt ist.
  4. Leiteinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Strömungsleitmittel (40) in einem Anstellwinkel (a) in Bezug zur Längsachsenrichtung (11) angestellt ist, wobei der Anstellwinkel (a) vorzugsweise von 5° bis 60°, besonders bevorzugt von 10° bis 50°, beträgt.
  5. Leiteinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Leitbleche (30) vorgesehen sind, deren Krümmungsachsen (31) zueinander sowie zur Längsachse (11) der Leiteinrichtung (10) parallel verlaufen.
  6. Leiteinrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Strömungsleitmittel (40) zwischen benachbarten Leitblechen (30) befestigt ist.
  7. Leiteinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Leitblech (30) zumindest ein Strömungsleitmittel (40) befestigt ist.
  8. Leiteinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Leitblech (30) zumindest zwei Strömungsleitmittel (40) befestigt sind, wobei die zumindest zwei Strömungsleitmittel (40) von der Anströmkante (35) des Leitblechs (30) in Anströmrichtung (110) jeweils um einen axialen Abstand (h), vorzugsweise um denselben axialen Abstand (h), versetzt sind.
  9. Leiteinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Leitblech (30) zumindest zwei in Längsachsenrichtung (11) voneinander beabstandete Strömungsleitmittel (40) befestigt sind.
  10. Leiteinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, weiterhin umfassend zumindest eine Strömungsleitschaufel (50), dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Strömungsleitschaufel (50) in Anströmrichtung (110) dem zumindest einen Strömungsleitmittel (40) nachgeordnet ist, wobei die zumindest eine Strömungsleitschaufel (50) zumindest abschnittsweise an einem Leitblech (30) befestigt ist und in einen Strömungspfad (120) ragt.
  11. Leiteinrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Strömungsleitschaufel (50) mit zumindest einem Strömungsleitmittel (40) verbunden ist.
  12. Abscheidevorrichtung (1), insbesondere Fliehkraftabscheider, zur Abscheidung von in einem gasförmigen oder flüssigen Strömungsmedium (100) enthaltenen festen oder flüssigen Partikeln unter Wirkung von Zentrifugalkräften, umfassend eine Leiteinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, sowie ein Tauchrohr (20), dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (20) entlang des zumindest einen Strömungspfads (120) in axialer Richtung (11, 21) der Leiteinrichtung (10) nachgeordnet und im Bereich der Austrittsöffnung (25) mit der Leiteinrichtung (10) verbunden ist, wobei eine Längsachse (21) des Tauchrohrs (20) vorzugsweise parallel, besonders bevorzugt koaxial, zur Längsachse (11) der Leiteinrichtung (10) ist.
  13. Abscheidevorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Tauchrohrradius (T) des Tauchrohrs (20) größer als der kleinste Krümmungsradius (r) des Leitblechs (30) ist und/oder kleiner als der größte Krümmungsradius (R) des Leitblechs (30) ist.
  14. Abscheidevorrichtung (1) nach Anspruch 12 oder 13, weiterhin umfassend zumindest ein Strömungsberuhigungsmittel (60), dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Strömungsberuhigungsmittel (60) in Anströmrichtung (110) dem zumindest einen Strömungsleitmittel (40) nachgeordnet ist, wobei das zumindest eine Strömungsberuhigungsmittel (60) zumindest abschnittsweise an einem oder an mehreren Leitblechen (30) und/oder innerhalb des Tauchrohrs (20) befestigt ist und in einen Strömungspfad (120) ragt.
  15. Abscheidevorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Strömungsberuhigungsmittel (60) mit zumindest einem Strömungsleitmittel (40) und/oder mit zumindest einer Strömungsleitschaufel (50) verbunden ist.
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