JP2957700B2 - 空気分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、その主な構成要素として、原料用入口及び
分離ガス用入口、分離車、案内羽根輪、及び粗い材料出
口、細かい材料出口並びに分離空気出口を有するスパイ
ラルケーシングを備える空気分離装置に関する。本発明
の課題は、従来の駆動方法とは根本的に違い、且つ設備
費を超過支出することなく特に良好な分離の成果を得る
ことができる駆動方法の可能な空気分離装置を新しく形
成することである。

しかし、本発明の理解のためにいえば合目的的に本発
明はDE−OS 24 26 295から出ている。本発明の空気分離
装置はこの先行例の空気分離装置とは、構造上僅かしか
異ならないように思われるが、本発明の空気分離装置の
技術の水準と比例して全く異なる作業方法について特に
良く解説する。

最も最近の技術の水準としてのDE−OS 24 26 295に記
載のものは空気分離装置で、分離材料は複数の調節可能
な羽根を有する固定の羽根輪の内側円に接線方向に入れ
られ、その外側円に接線方向に分離空気が入れられる。
羽根輪により包囲され、制限された分離室の正面壁は分
離材料等の摩損を減少させるために回転可能である。羽
根輪の羽根は、分離室内で分離材料を粗い材料及び細か
い材料に分けることが行われるように決定され、また調
節可能である。粗い材料は、羽根輪の内側円の近くの剥
落用縁へ送られ、細かい材料領域の剥落用縁によって剥
落され、粗い材料搬送装置に送られる。残る分離空気と
細かい材料の混合物は渦巻く窪地を形成する流れで細か
い材料の搬送装置に送られる。本発明は、このような空
気分離装置において、既に分離されたが、しかし尚も剥
落用縁の前にある粗い材料、所謂噴射粒が、粗い材料か
ら既に開放されたある種の細かい材料に達し、細かい材
料は、確かに或いは僅かかも知れないが前記噴射粒の形
態の望まない粗い材料の部分を含むことになる危険があ
ることの熟慮から出たものである。この欠点を除くため
に細かい材料の出口に、遠心力の作用を使用して粗い材
料の部分を更に分離する、粗い分離をする分離車が配置
される。少ない噴射材料部分を細かい材料から分離する
ためにだけで、分離車の形態で、設備費が高く押し上げ
られる。更に、分離材料と混合され、良く分散せしめら
れた原料ガス流を分散室に入れて、粗い材料を細かい材
料から分離することが行われるように、固定の羽根輪の
羽根を調節することは困難である。ごく普通の場合、こ
れらの二つの要求の間のただ一つの妥協が可能であるに
すぎない。

本発明は、分離室内で細かい材料と粗い材料の分離が
行われないとき別の過程を進み、分離室の出口にいわば
既に粗い材料から自由にされた細かい材料を後精製（Na
chreinigung）するために分離車が配置されるだけでな
く、粗い材料部分を細かい材料部分から実際に分離する
ために分離車が設けられる。相応に本発明について使用
される分離装置の場合、固定の羽根輪は、細かい材料と
粗い材料が良く分散し、混ざった分離空気が分離車の周
囲に極力一様に分配して分離車内に取り入れられるよう
に決定される。前記の技術の水準と同様に羽根で包囲さ
れた固定の分離車においては粗い材料と細かい材料への
分離は行われず、後精製をする（細かい材料粒子の質量
よりも質量が数倍重い噴射材料から細かい材料の流れを
自由にすること）分離車が後続して設けられ、分離車の
前方において案内羽根輪に直接接続され、専ら、課題
は、分離空気中に原材料が適当に分散せしめられ、且つ
選別され、一様に分配された原材料流を分離車に供給す
ることである。

この課題に関して決定された複数の分離車は既知であ
る（例えばEP 89121065.0）。しかし、このような上に
説明したように案内羽根輪を前方で接続することは記載
されていない。

「剥落縁」に関して最近の技術の状態と本発明の間に
本質的な相違がある。最近の技術の水準の場合剥落縁に
よって粗い材料が剥落されるのに対して、本発明の場
合、案内縁が粗い材料粒子のみを誘導する。粗い材料粒
子は、案内羽根輪が同様に形成されているのにもかかわ
らず、分離車に到達しない。従って部分的に恐らくは最
近の技術の水準の噴射材料部分に相当する。

DE−Ａ−38 14 458に、分離装置ケーシング内で静止
案内羽根輪の内側で羽根車が回転し、接線方向の配置で
分離物及び分離空気用の共通の入口が設けられており、
この入口を通して混合物が案内羽根輪と分離装置ケーシ
ングの間の環状空間内に達するように構成された空気分
離装置が記載されている。案内羽根輪によって分離空気
と分離物とからなる混合物は案内羽根輪によって取り囲
まれた空気分離装置の分離室の周囲に送られる。

一つの実施態様において、分離物と分離空気とからな
る混合物には案内羽根輪を通る貫流の前で二次空気入口
及び案内羽根を備える案内装置によって二次空気流が送
られる。前記分離装置の他の実施態様において、前記案
内装置の代わりに第２の二次空気流が投入される。分離
は分離室内でスパイラルの空気分離のように行われる。
即ち、羽根車で噴射粒が捕らえられる。

この発明において設けられる案内縁に関しては、空気
分離装置における案内プレートまたは案内薄板の配置自
体は公知である（「セメント、石灰、石膏」1985年、第
38巻、１号、ドイツ国、ヴィースバーデン、22−27ペー
ジ参照）。

発明の特徴は請求の範囲の記載から明らかである。次
に図面を参照しながら本発明につき説明する。

図面において、 図１は、本発明により形成され、且つ働きをする空気
分離装置縦中央断面図である。

図２は、図１に図示のＡ−Ａ線についての空気分離装
置の水平中央断面図である。

図３は、分離車を省略した案内縁の周囲を図示した図
２に対応する断面図である。

分離室９は、固定式の案内羽根輪11により包囲されて
いる。案内羽根輪11の案内羽根12はそれぞれ各々の縦軸
線13を中心に調節可能である。案内羽根軸11は分離装置
軸線６と同心の縁の一部分を形成する。

案内羽根輪11で包囲された分離室９内に、更に分離装
置軸線６と同心にそれ自体既知の回転する羽根15を有す
る分離車14が配置されている。分離車14の外側円と案内
羽根輪11の内側円の間の環状室は、そこにおいては現在
の技術水準とは対照的に実際に分離は行われないので、
現在の技術水準に反して本質的に狭い。分離車と案内羽
根輪の間の環状室の幅は、原材料の案内羽根輪から分離
車への秩序正しい移行を考えて必要であるように選択さ
れる。

分離材料入口３は、分離室９内の案内羽根輪11と分離
車14の間の環状室の領域に通じている。分離空気入口５
は案内羽根輪11とスパイラルケーシング１の間の環状室
17に接線方向に通じている。分離材料入口３と分離空気
入口５は互いに平行に配置された管である。散布材料分
配部８は案内金属板18を有する。前記案内金属板は、少
なくとも45゜に傾斜して設置され、分離装置ケーシング
の壁部分19に固定され、分離材料入口３の管２に連設さ
れた壁部分20及び案内羽根輪11と共に内側にある分離室
９を外側にある環状室17から分離している。その一方の
端は分離材料ケーシングの流体路の端部に対向して分離
材料入口３の方向へ向かって案内羽根輪11の円上に位置
しており、その他方の端部は分離車14の妨害されない回
転移動を考慮に入れて許容し得る程度にできるだけ分離
車14の方へ導かれている。

分離空気は案内羽根輪11の案内羽根12の間の流体通路
を外方から内方へ貫流する。案内羽根12は、分離ガスの
流入角及び貫流する羽根12間の間隙幅を変化させること
ができるように、ケーシング１内に回転可能に支承され
ている。分離材料は、案内羽根輪11の案内羽根12の内側
に送り込まれ、前記間隙の方へ集中的に分離ガスにより
貫流せしめられる。羽根の姿勢と羽根の形状により、支
配する流れ状況に基づいて案内羽根輪11の羽根の間の流
体通路において渦が発生し、これによって分離材料が案
内羽根の方へ向かうことが妨げられ、渦巻き粒が分離室
９内で形成されるようになり、この渦巻き流において僅
かであるが分離が行われる。速度Ｇ_u,Gで分離室９内を
回る部分は遠心力F_Tで外方へ押しやられる。同時にガス
の半径方向速度Ｖ_r,Gに引き起こされる牽引力F_Wが圧倒
的に前記部分を内方へ牽引しようとする。

分離室９内に同心に配置された羽根15を有する分離車
14内に同じ物理的関係が支配をしており、半径方向速度
及び周方向速度はガス流（Gasmengestrom）及び羽根の
姿勢の影響を受けず、ガス流と分離車14の回転数の影響
を受ける。それ故分離車14は圧倒的に精巧に決められる
ものであり、環状の中間室における分離限界は分離車14
におけるより粗く調整される。

外側の案内羽根輪11は比較的僅かな予篩分け（Vorsic
htung）−特に、本発明によって達せられる本質的な利
点と思われる分離材料の分散と凝集物の分離（Desagglo
meration）に使われる。実際の分離は、分離車内で効率
よく行われ、その場合誘導装置８が粒子を捕らえて分離
者14に案内し、これによって実際に、本質的な分離のた
めに利用される分離車14内に、圧倒的多数の粒子が入れ
られる。

細かい材料は最後に分離車14の製品乃至細かい材料出
口７を通って分離装置を去る。案内羽根輪11の近くを回
る散布材料は特に少なくとも45゜傾斜した散布材料分散
装置８の案内金属板18上で剥がれ、分離室から連れ去ら
れる。

外側の固定の案内羽根輪11の案内羽根12は、案内羽根
12の貫流角度と案内羽根間の案内羽根通路の横断面によ
り本発明にしたがって案内羽根輪11と分離車14の間の環
状分離室９内で渦巻き状の空気分離が行われる。分離車
の外側角において支配する条件に合致するときより粗い
分離粒子が得られる。

図２に示す断面図は、図１において利用した参照番号
の付いた、但し散布材料境界18と散布材料出口８のない
分離装置の一部分を示す。

図３に示す断面図は同様に図１の参照番号の付いた但
し分離車14が図示されていない図１の一部分を示す。そ
の場合、散布材料境界18の仰角αは知ることができ、そ
の角度は本発明においては少なくとも45゜である。

案内羽根輪11と分離車14の間の僅かな幅という基準に
沿うように、案内羽根輪11（案内羽根輪と分離車の間の
円）対分離車の直径比は、特に1:0.8である。案内羽根
輪の案内羽根12の仰角は特に25゜である。

分離装置は図１に示すように垂直に（水平な分離装置
軸線６に関して）配置されるが、垂直な分離装置軸線に
ついての分離装置の配置も可能である。

散布材料出口18は案内プレート８と分離装置ケーシン
グの後部壁（図１に図示）の開口を備え、案内プレート
８は開口に通じている。

環状室17内で分離は行われないので、この環状室17は
一定の幅に形成することができる。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定のスパイラルケーシングと、該スパイ
   ラルケーシング内に固定式に配置された、調整可能な複
   数の羽根を有する案内羽根輪と、同軸に前記案内羽根輪
   の内側に配置された羽根車と、接線方向の原料ガス及び
   分離ガスの取り入れ部と、案内羽根輪と分離車の間の環
   状空間におけるスパイラル流の端部領域にある粗い材料
   用案内縁とを備える空気分離装置において、 （ａ）案内羽根輪（11）と羽根車（７）の間の環状空間
   （16）にある接線方向の分離物取り入れ用の入口管
   （２）と、 （ｂ）前記分離物取り入れ用入口管（２）に対して平行
   に配置された接線方向の分離空気取り入れ用入口管
   （５）と、 （ｃ）前記案内羽根輪（11）の羽根（12）の間の羽根管
   路を通る前記分離空気取り入れ用入口管（５）を通して
   取り入れられた分離空気と分離物取り入れ用の入口管
   （２）を通して取り入れられた分離物の混合部と （ｄ）案内羽根輪と分離車の間の環状空間における流れ
   に対して斜めに位置しており、分離物入口への流体通路
   の終わりに位置する分離装置軸線（６）に対して傾斜し
   た、一端は案内羽根輪（11）の円上に位置して空気分離
   装置のケーシングの壁部分（20）に固定されており、他
   端は分離車（14）に近づいている案内プレート（18）の
   形態の浮遊物配達装置と、 （ｅ）粗い物から開放された羽根車内の分離物の分離部
   と羽根車の羽根により取り囲まれた環状空間からの前記
   空間と同心に配置された微細物出口（７）を通る微細物
   の排出部とを備えることを特徴とする空気分離装置。
2. 【請求項２】案内プレート（18）の分離装置軸線（６）
   に対する傾斜角度が少なくとも45゜であることを特徴と
   する請求項１に記載の空気分離装置。
3. 【請求項３】案内羽根輪（11）の直径対分離車として作
   用する羽根車（14）の直径の比が最大限1:0.65であるこ
   とを特徴とする請求項１及び２の何れか一項に記載の空
   気分離装置。
4. 【請求項４】案内羽根輪（11）の直径対分離車（14）の
   直径の比が1:0.8であることを特徴とする請求項１及び
   ２の何れか一項に記載の空気分離装置。
5. 【請求項５】案内羽根輪（11）の先端領域において接線
   に対する案内羽根輪（11）の案内羽根（12）の使用角度
   が25゜であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか
   一項に記載の空気分離装置。
6. 【請求項６】案内羽根輪の羽根の間の乃至は羽根通路内
   の流体の流れ角度と羽根通路の断面積によりスパイラル
   空気分級が行われ、粗い分離粒が分離車の羽根の外縁に
   おいて支配している条件に合致しているときスパイラル
   空気分級により分離すべき粗粒が配達されるように相応
   に形成され、配置された案内羽根輪（11）の羽根（12）
   を調節することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一
   項に記載の空気分離装置の駆動方法。