WO1996032204A1 - Klassierer - Google Patents

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WO1996032204A1
WO1996032204A1 PCT/EP1996/001536 EP9601536W WO9632204A1 WO 1996032204 A1 WO1996032204 A1 WO 1996032204A1 EP 9601536 W EP9601536 W EP 9601536W WO 9632204 A1 WO9632204 A1 WO 9632204A1
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housing
channel
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fluid
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PCT/EP1996/001536
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Inventor
Joachim Galk
Original Assignee
Hosokawa Mikropul Gesellschaft Für Mahl- Und Staubtechnik Mbh
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Classifications

    • 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 classifier working according to the wind sifter principle with the features of the preamble of claim 1.
  • the bladed rotors serve to implement a forced vortex sink flow.
  • the shape of the rotors can be cylindrical or conical, and the blades or rotor blades can have different shapes and angles of attack.
  • the solid to be classified and the fluid (gas or liquid) are added together (as an aerosol or suspension) or separately.
  • a flow component in the circumferential direction is impressed on the flow from the blade and the adjacent tube disks.
  • classifiers of this type regardless of whether the fluid used is a gas or a liquid - optimal flow conditions are a basic requirement, especially for the discriminatory power of the classification.
  • the rotor disks extend to the outer circumference of the blading.
  • the channel serving to feed the solid and the fluid is enclosed on three sides by the housing and on one side by the outer circumference of the rotor.
  • the fixed portion of the inner walls of the outer channel that is to say the area which has a braking effect on product fluid flow, is therefore relatively large. This leads to friction losses and to secondary currents which form, that is to say flow turbulences which impair the quality of the classification.
  • the present invention is based on the object of providing a classifier of the type mentioned at the outset, in which the turbulences which have been classified and which impair the classification are minimized.
  • FIGS. 1 to 4. Show it
  • FIG. 3 is a partial section through a rotor with axis-parallel solid / fluid supply and
  • Figure 4 is a plan view of the openings used in the embodiment of Figure 3 for the solid / fluid supply
  • the housing of the classifier is identified by 1, the rotor by 2, its axis of rotation by 3, its blading by 4, the rotor disks including blading 4 by 5 and 6 and the outer channel by 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 supply of solid and fluid takes place via a tangentially directed inlet (inlet nozzle 11 with arrow 12 in FIG. 2).
  • Classification takes place in the separation zone (channel 7) and in rotor 2.
  • the coarse material leaves the channel 7 via an outlet, not shown.
  • the fine material flows through the rotor 2 from the outside inwards and leaves the classifier in the axial direction (arrow 13 in FIG. 1).
  • FIGS. 3 and 4 differs from the embodiment according to FIGS. 1 and 2 in terms of the solids supply.
  • the housing 1 is equipped with an annular recess 15 which, together with the upper rotor disk 5, forms an annular chamber 16 extending approximately to the outer edge 8.
  • the solid or an aerosol (or a suspension) is fed in via a radially inner inlet 17 (arrow 18). On the way out, the goods are accelerated in the circumferential direction. It leaves the chamber 16 via a plurality of openings 19 formed in the rotor disk 5 or its outer edge 8, which open into the separation zone (channel 7) in the illustrated embodiment.
  • the openings 19 are designed such that the chamber 15 is initially followed by a line section 20 which extends obliquely outwards and in the direction of the channel 7. This merges into a line section 22 which extends essentially axially parallel and widens into an opening 21 which is elongated in the radial direction.
  • FIG. 4 shows a plan view of a part of the underside of the rotor disk 5 or its edge 8. It can be seen that the line sections 22 expand into elongated, approximately oval-shaped orifices 21. In the openings 19, the supplied material receives the peripheral speed corresponding to the radius of the location of the mouths 21
  • the solid to be classified is introduced into the classifying area (channel 7) independently of the fluid, with part of the fluid or together with the fluid depends essentially on the properties of the solid. Both exemplary embodiments enable all alternatives. In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, there is also the possibility of arranging the orifices 21 to a smaller radius, so that the line sections 19 between the blades 4 open into the rotor 2.

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen nach dem Windsichterprinzip arbeitenden 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; um die Klassierung beeinträchtigende Turbulenzen zu minimieren, wird vorgeschlagen, 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.

Description

K l a s s i e r e r
Die Erfindung bezieht sich auf einen nach dem Windsichter- prinzip arbeitenden Klassierer mit den Merkmalen des Ober¬ begriffs des Patentanspruchs 1.
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 klassieren¬ de Feststoff und das Fluid (Gas oder Flüssigkeit) werden gemeinsam(als Aerosol bzw. Suspension) oder getrennt aufge¬ geben. Innerhalb des Rotors wird der Strömung von den Schaufel und den angrenzenden Rohrscheiben eine Bewegungskomponente in Umfangsrichtung aufgeprägt. Infolge der Wirkung der einan¬ der entgegengerichteten Kräfte - Zentrifugalkraft, Schlepp¬ kraft 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 Rotor¬ scheiben 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- Fl uid-Strömung eine abbremsende Wirkung hat, ist damit relativ groß. Dieses führt zu Reibungsverlusten und zu sich ausbildenden Sekundärströmungen, also zu Strömungs¬ turbulenzen, die die Qualität der Klassierung beeinträch- ti gen .
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Klassierer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem die geschil erten, die Klassierung beeinträch¬ tigenden Turbulenzen minimiert sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeich¬ nenden Merkmale der Patentansprüche gelöst. Bei einem Klassierer mit diesen Merkmalen ist der äußere, der Zu¬ fuhr von Feststoff und Fluid dienende Kanal auf drei Sei¬ ten von mitrotierenden Wandungen umgeben. Dadurch ergeben sich die folgenden Vorteile:
Eine starke Abbre sung der Strömung in Umfangsrichtung , die zu einem schnelleren Abfall der Umfangsgeschwindig¬ keit führt und sich nachteilig auf die Klassierung aus¬ wirkt, wird vermieden, - eine sich ausbildende Sekundärströmung an der oberen und unteren stillstehenden Begrenzungswand wird ver¬ hindert ,
- Reibungsverluste aufgrund des in Umfangsri chtung großen Geschwindigkeitsgradienten zwischen still¬ stehender Gehäusewand und rotierendem Fl ui d/Feststoff werden verringert oder gar vermieden, so daß der Druck¬ verlust minimiert wird,
- durch eine geschwindigkeitsgleiche Zuführung von Fluid und/oder Feststoff wird sowohl ein weiteres Abbremsen der Strömung als auch eine Minimierung der Strömungs¬ turbulenz erreicht, die durch den Impulsaustausch zwischen Fluid und Feststoff verursacht wird.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen an¬ hand 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 achs¬ paralleler 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 Beschaufe¬ lung mit 4, die die Beschaufelung 4 einschließenden Rotor¬ scheiben 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 unter¬ scheidet 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 kreisring¬ förmigen 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 Fest¬ stoffes 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 Umfangs ichtung 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 Trenn¬ zone (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 an¬ schließt. Dieser geht über in einen sich im wesentlichen achsparallel erstreckenden, sich zu einer in radialer Richtung langgestreckten Mündung 21 erweiternden Leitungs¬ abschnitt 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 Durch¬ brechungen 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 wesent¬ lichen von den Eigenschaften des Festgutes ab. Beide Aus¬ führungsbeispiele ermöglichen alle Alternativen. Beim Aus¬ führungsbeispiel 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

K l a s s i e r e r
P a t e n t a n s p r ü c h e
1) Nach dem Winds i chterpri nzip 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. Fluid¬ zuführungskanal (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 Rotor¬ scheibe (5) mit den Durchbrechungen (22) mit einer kreis¬ ringförmigen Aussparung (15) ausgerüstet ist, die gemein¬ sam 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 Leitungs¬ abschnitte (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 langge¬ streckte, etwa ovale Form haben.
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