WO2017012689A1 - Apparatus for separating fine dust and coarse dust - Google Patents

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Gerhard Kemper
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/16—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes
    • 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
    • B07B7/086—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force generated by the winding course of the gas stream

Definitions

  • the invention relates to a device with a centrifugal separator
  • the object of the invention is to improve a device of the type mentioned so that with a simple construction and small external dimensions, a high efficiency is achieved. Also, the device should be highly mobile with small external dimensions.
  • Air inlet for placing the dust-laden air injected into the chamber into a helical ascending vortex
  • the inner cyclone chamber has a
  • the device has small outer dimensions.
  • the construction is simple and of high efficiency. Particulate matter leakage is reliably prevented and the small outer dimensions allow the device to be mobile. Furthermore, it is advantageous that the device does not require a filter.
  • the air inlet is arranged laterally tangent to produce the expanding vortex and hereby significant external dimensions are necessary, the inventive device at the air inlet to a swirl nozzle, which generates the air vortex, so that the vortex generating device a lateral Extension of the device does not require.
  • the bottom of the collecting space is sloping conically outwards and at the outer edge has at least one, in particular annular, outlet opening to a coarse dust collecting chamber located underneath.
  • the outlet opening can have an inflatable seal as closure. It is also advantageous if the inflatable seal is formed by a sealing tube, so that with a simple construction and high durability a secure seal is achieved.
  • Receiving space is achieved when in the annular coarse dust collecting chamber blowing nozzles obliquely, in particular tangentially open so that the blown by the blowing nozzles air collected in the collection chamber Coarse dust is whirled up to be transported by a dust line.
  • a simple design with small lateral dimensions is achieved when the cylindrical chamber is formed by a tube whose length or height is three times to twenty times the tube inner diameter.
  • the catch openings in the chamber wall have on the inside cover surfaces which form exit slots for the coarse dust with the chamber wall.
  • the device for separating airborne dust in particulate matter and grit has a tubular vertical chamber 1 constant pipe inside diameter D with a chamber wall 2, are arranged in the catch openings 3 in particular at regular intervals, passes through the grit to the outside in an annularly arranged Collection chamber 4, which may also be cylindrical, so that chamber wall 2 and the outer wall 5 of the
  • Receiving space 4 are coaxial with each other. At the bottom is at the
  • Chamber wall 2 an inlet pipe 6, preferably fixed with the same diameter D, through which the charged air is supplied. At the upper end of the chamber wall 2, an outlet pipe 7 is fixed, through which the air is discharged, which contains only the fine dust.
  • the height H of the chamber 1 is 3 to 20 times the inside diameter of the chamber.
  • generating device 9 in particular arranged a swirl nozzle, through which the entire charged air flows and in this case is placed in a vortex 8 in the form of an upward rising screw or helix constant
  • the coarse dust particles By acting on the coarse dust particles centrifugal forces, the coarse dust particles are pressed onto the inside of the chamber wall 2 and pass through the catching openings 3 to the outside in the surrounding collecting space 4.
  • the collecting openings 3 are preferably through Covering 10 covered so far that laterally exit slots as
  • the collecting space 4 has a lower bottom 11, which is designed conical, so that the top of the bottom 11, the shape of the lateral surface of a
  • Truncated cone possesses.
  • the bottom 11 is at least partially not up to
  • the outlet opening (s) has / have as closure an inflatable seal 14, which is preferably formed by a sealing tube.
  • the outlet opening 12 is closed and it is blown into the chamber 13 by obliquely particular tangentially arranged blowing air into the chamber 13 to stir up the collected coarse dust and through a dust line to the outside
  • the device according to the invention is preferably part of a
  • Dust removal plant in which a fine dust separator is connected to the outlet pipe 7, whose substantially cleaned air back into the
  • Inlet pipe 6 passes, so that behind the particulate matter, not shown, a filter is not required.
  • the device according to the invention stands on a base 15, on the underside of which wheels can be mounted.

Abstract

The invention relates to an apparatus having a centrifugal separator for separating airborne dust into fine dust and coarse dust, characterized by a vertical cylindrical chamber having a lower air inlet for the dusty air, by an air vortex-generating device at or in the air inlet in order to set the dusty air blown into the chamber into a helical rising vortex, and by capture openings in the chamber wall in order to allow the coarse dust particles to escape outward into a capture space surrounding the chamber.

Description

Vorrichtung zum Trennen von Feinstaub und Grobstaub  Device for separating fine dust and coarse dust
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Fliehkraftabscheider The invention relates to a device with a centrifugal separator
(Zyklonabscheider) zum Trennen des in der Luft befindlichen Staubes in (Cyclone separator) for separating the airborne dust in
Feinstaub und Grobstaub. Fine dust and coarse dust.
Es sind unterschiedliche Verfahren zum Abscheiden von Schadstoffpartikeln bekannt, bei welchen das Rohgas tangenial in einem Zyklon eingeleitet und spiralförmig umgewirbelt wird, wobei die größeren Staubpartikel durch die Fliehkraft an die konisch verlaufende Zyklonwand geschleudert und nach unten transportiert werden. Hierbei ist die Zyklonwand stets konisch ausgeführt, wodurch größere Außenabmessungen notwendig sind. Auch ist bei diesen bekannten Vorrichtungen nicht sichergestellt, dass spätestens beim Entleeren des Feinstaub-Sammelbehälters Feinstaub nicht nach außen dringt. There are various methods for the separation of pollutant particles are known in which the raw gas tangenial is introduced into a cyclone and spirally revolved, the larger dust particles are thrown by the centrifugal force to the conical cyclone wall and transported down. Here, the cyclone wall is always conical, whereby larger external dimensions are necessary. Also, it is not ensured in these known devices that at the latest when emptying the fine dust collector fine dust does not escape to the outside.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass bei einfacher Konstruktion und geringen Außenabmessungen ein hoher Wirkungsgrad erzielt wird. Auch soll bei geringen Außenabmessungen die Vorrichtung hoch mobil sein. The object of the invention is to improve a device of the type mentioned so that with a simple construction and small external dimensions, a high efficiency is achieved. Also, the device should be highly mobile with small external dimensions.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst These objects are achieved according to the invention
- durch eine senkrechte zylindrische Kammer mit einem die staubbelastete Luft zuführenden unteren Lufteinlass,  by a vertical cylindrical chamber with a lower air inlet supplying the dust-laden air,
BESTÄTIGUNGSKOPIE - durch eine einen Luftwirbel erzeugende Einrichtung am oder im CONFIRMATION COPY by an air vortex generating device on or in
Lufteinlass, um die in die Kammer eingeblasene staubbelastete Luft in einen schraubenförmigen aufsteigenden Wirbel zu versetzen, und  Air inlet for placing the dust-laden air injected into the chamber into a helical ascending vortex, and
- durch Fangöffnungen in der Kammerwand, um die Partikel des  - Through catch openings in the chamber wall to the particles of
Grobstaubs nach außen in einen die Kammer umgebenden Auffangraum austreten zu lassen.  Grobstaubs outward into a chamber surrounding the catchment area to escape.
Bei einer solchen Vorrichtung besitzt die innere Zyklonkammer einen In such a device, the inner cyclone chamber has a
gleichbleibenden, geringen Durchmesser, so dass die Vorrichtung geringe Außenabmessungen aufweist. Hierbei ist die Konstruktion einfach und von hohem Wirkungsgrad. Ein Austreten von Feinstaub wird sicher verhindert und die geringen Außenabmessungen lassen es zu, dass die Vorrichtung mobil sein kann. Ferner ist von Vorteil, dass die Vorrichtung keinen Filter benötigt. constant, small diameter, so that the device has small outer dimensions. Here, the construction is simple and of high efficiency. Particulate matter leakage is reliably prevented and the small outer dimensions allow the device to be mobile. Furthermore, it is advantageous that the device does not require a filter.
Während bei den bekannten Vorrichtungen der Lufteinlass seitlich tangential angeordnet ist, um den sich erweiternden Wirbel zu erzeugen und hiermit erhebliche Außenabmessungen notwendig sind, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung am Lufteinlass eine Dralldüse auf, die den Luftwirbel erzeugt, so dass die den Wirbel erzeugende Vorrichtung eine seitliche Erweiterung der Vorrichtung nicht erfordert. While in the known devices, the air inlet is arranged laterally tangent to produce the expanding vortex and hereby significant external dimensions are necessary, the inventive device at the air inlet to a swirl nozzle, which generates the air vortex, so that the vortex generating device a lateral Extension of the device does not require.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass der Boden des Auffangraums nach außen abfallend kegelförmig ist und am äußeren Rand mindestens eine insbesondere ringförmige Auslassöffnung aufweist zu einer darunter befindlichen Grobstaub-Sammelkammer. Hierbei kann die Auslassöffnung als Verschluss eine aufblasbare Dichtung aufweisen. Auch ist hierbei von Vorteil, wenn die aufblasbare Dichtung von einem Dichtschlauch gebildet ist, so dass bei einfacher Konstruktion und hoher Haltbarkeit eine sichere Dichtung erzielt wird. It is preferably proposed that the bottom of the collecting space is sloping conically outwards and at the outer edge has at least one, in particular annular, outlet opening to a coarse dust collecting chamber located underneath. In this case, the outlet opening can have an inflatable seal as closure. It is also advantageous if the inflatable seal is formed by a sealing tube, so that with a simple construction and high durability a secure seal is achieved.
Ein einfaches und sicheres Entleeren des den Grobstaub aufnehmenden A simple and safe emptying of the grit-absorbing
Auffangraums wird erzielt, wenn in der ringförmigen Grobstaub-Sammelkammer Blasdüsen schräg insbesondere tangential derart münden, dass durch die von den Blasdüsen eingeblasene Luft der in der Sammelkammer gesammelte Grobstaub aufgewirbelt wird, um durch eine Staubleitung abtransportiert zu werden. Receiving space is achieved when in the annular coarse dust collecting chamber blowing nozzles obliquely, in particular tangentially open so that the blown by the blowing nozzles air collected in the collection chamber Coarse dust is whirled up to be transported by a dust line.
Eine einfache Konstruktion bei geringen seitlichen Abmessungen wird erreicht, wenn die zylindrische Kammer von einem Rohr gebildet ist, dessen Länge bzw. Höhe das Dreifache bis Zwanzigfache des Rohrinnendurchmessers beträgt. Aus diesen Gründen wird auch vorgeschlagen, dass die Fangöffnungen in der Kammerwand innenseitig Abdeckflächen aufweisen, die mit der Kammerwand Austrittsschlitze für den Grobstaub bilden. A simple design with small lateral dimensions is achieved when the cylindrical chamber is formed by a tube whose length or height is three times to twenty times the tube inner diameter. For these reasons, it is also proposed that the catch openings in the chamber wall have on the inside cover surfaces which form exit slots for the coarse dust with the chamber wall.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in einem senkrechten axialen Schnitt dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. An embodiment of the invention is shown in the drawing in a vertical axial section and will be described in more detail below.
Die Vorrichtung zum Trennen von in der Luft befindlichem Staub in Feinstaub und Grobstaub weist eine rohrförmige senkrechte Kammer 1 gleichbleibenden Rohrinnendurchmessers D auf mit einer Kammerwand 2, in der Fangöffnungen 3 insbesondere in regelmäßigen Abständen angeordnet sind, durch die Grobstaub nach außen gelangt in einen ringförmig angeordneten Auffangraum 4, der auch zylindrisch sein kann, so dass Kammerwand 2 und die Außenwand 5 des The device for separating airborne dust in particulate matter and grit has a tubular vertical chamber 1 constant pipe inside diameter D with a chamber wall 2, are arranged in the catch openings 3 in particular at regular intervals, passes through the grit to the outside in an annularly arranged Collection chamber 4, which may also be cylindrical, so that chamber wall 2 and the outer wall 5 of the
Auffangraums 4 zueinander koaxial sind. Am unteren Ende ist an der Receiving space 4 are coaxial with each other. At the bottom is at the
Kammerwand 2 ein Zulaufrohr 6, vorzugsweise mit gleichem Durchmesser D befestigt, durch das die belastete Luft zugeführt wird. Am oberen Ende ist an der Kammerwand 2 ein Auslaufrohr 7 befestigt, durch das die Luft abgeführt wird, die nur noch den Feinstaub enthält. Die Höhe H der Kammer 1 beträgt das 3- bis 20- fache des Innendurchmessers der Kammer. Chamber wall 2 an inlet pipe 6, preferably fixed with the same diameter D, through which the charged air is supplied. At the upper end of the chamber wall 2, an outlet pipe 7 is fixed, through which the air is discharged, which contains only the fine dust. The height H of the chamber 1 is 3 to 20 times the inside diameter of the chamber.
Im Übergangsbereich vom Zulaufrohr 6 zur Kammer 1 ist eine Wirbel In the transition region from the inlet pipe 6 to the chamber 1 is a vortex
erzeugende Einrichtung 9 insbesondere eine Dralldüse angeordnet, durch die die gesamte belastete Luft strömt und hierbei in einen Wirbel 8 versetzt wird in Form einer nach oben steigenden Schraube oder Wendel gleichbleibenden generating device 9 in particular arranged a swirl nozzle, through which the entire charged air flows and in this case is placed in a vortex 8 in the form of an upward rising screw or helix constant
Durchmessers. Durch die auf die Grobstaubpartikel wirkenden Zentrifugalkräfte werden die Grobstaubpartikel auf die Innenseite der Kammerwand 2 gedrückt und gelangen durch die Fangöffnungen 3 nach außen in den umgebenden Auffangraum 4. Hierbei sind die Auffangöffnungen 3 vorzugsweise durch Abdeckflächen 10 soweit abgedeckt, dass seitlich Austrittsschlitze als Diameter. By acting on the coarse dust particles centrifugal forces, the coarse dust particles are pressed onto the inside of the chamber wall 2 and pass through the catching openings 3 to the outside in the surrounding collecting space 4. Here, the collecting openings 3 are preferably through Covering 10 covered so far that laterally exit slots as
Auffangöffnungen für den Grobstaub noch vorhanden sind. Collecting openings for the coarse dust are still present.
Der Auffangraum 4 weist einen unteren Boden 11 auf, der konusförmig gestaltet ist, so dass die Oberseite des Bodens 11 die Form der Mantelfläche eines The collecting space 4 has a lower bottom 11, which is designed conical, so that the top of the bottom 11, the shape of the lateral surface of a
Kegelstumpfes besitzt. Der Boden 11 ist zumindest teilweise nicht bis zur Truncated cone possesses. The bottom 11 is at least partially not up to
Außenwand 5 des Auffangraums 4 geführt, sondern bildet mit der Außenwand 5 mindestens eine ringförmige Auslassöffnung 12, durch die der Grobstaub nach unten dringt in eine untere Grobstaub-Sammelkammer 13, die verschließbar ist für die Zeiträume, in der die Grobstaub-Sammelkammer 13 entleert wird. Die Auslassöffnung(en) weist/weisen als Verschluss eine aufblasbare Dichtung 14 auf, die vorzugsweise von einem Dichtschlauch gebildet wird. Outside wall 5 of the collecting space 4, but forms with the outer wall 5 at least one annular outlet opening 12 through which the grit penetrates down into a lower coarse dust collecting chamber 13 which is closed for the periods in which the coarse dust collecting chamber 13 is emptied , The outlet opening (s) has / have as closure an inflatable seal 14, which is preferably formed by a sealing tube.
Um die Grobstaub-Sammelkammer 13 zu entleeren, wird die Auslassöffnung 12 geschlossen und es wird in die Kammer 13 durch schräg insbesondere tangential angeordnete Blasdüsen Luft in die Kammer 13 geblasen, um den gesammelten Grobstaub aufzuwirbeln und durch eine Staubleitung nach außen In order to empty the coarse dust collecting chamber 13, the outlet opening 12 is closed and it is blown into the chamber 13 by obliquely particular tangentially arranged blowing air into the chamber 13 to stir up the collected coarse dust and through a dust line to the outside
abzutransportieren. evacuate.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise Teil einer The device according to the invention is preferably part of a
Staubentfernungsanlage, bei der am Auslaufrohr 7 ein Feinstaubabscheider angeschlossen ist, dessen im Wesentlichen gesäuberte Luft wieder in das Dust removal plant, in which a fine dust separator is connected to the outlet pipe 7, whose substantially cleaned air back into the
Zulaufrohr 6 gelangt, so dass hinter dem nicht dargestellten Feinstaubabscheider ein Filter nicht erforderlich ist. Inlet pipe 6 passes, so that behind the particulate matter, not shown, a filter is not required.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung steht auf einem Standfuß 15, an dessen Unterseite Räder gelagert sein können. The device according to the invention stands on a base 15, on the underside of which wheels can be mounted.

Claims

Ansprüche claims
1. Vorrichtung mit einem Fliehkraftabscheider zum Trennen des in der Luft 1. Device with a centrifugal separator for separating the in the air
befindlichen Staubes in Feinstaub und Grobstaub, gekennzeichnet located dust in fine dust and grit, marked
- durch eine senkrechte zylindrische Kammer (1) mit einem die - By a vertical cylindrical chamber (1) with a
staubbelastete Luft zuführenden unteren Lufteinlass,  dust-laden air feeding lower air intake,
- durch eine einen Luftwirbel erzeugende Einrichtung (9) am oder im  by an air vortex generating device (9) on or in the
Lufteinlass, um die in die Kammer (1) eingeblasene staubbelastete Luft in einen schraubenförmigen aufsteigenden Wirbel (8) zu versetzen, und Air inlet for displacing the dust-laden air injected into the chamber (1) into a helical ascending vortex (8), and
- durch Fangöffnungen (3) in der Kammerwand (2), um die Partikel des Grobstaubs nach außen in einen die Kammer (1) umgebenden - By catching openings (3) in the chamber wall (2) to the particles of coarse dust to the outside in a chamber (1) surrounding
Auffangraum (4) austreten zu lassen.  Leave the collecting space (4).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Luftwirbel (8) erzeugende Einrichtung (9) am Lufteinlass mindestens eine Dralldüse aufweist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the air vortex (8) generating means (9) at the air inlet has at least one swirl nozzle.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (11) des Auffangraums (4) nach außen abfallend kegelförmig ist und am äußeren Rand mindestens eine insbesondere ringförmige 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the bottom (11) of the collecting space (4) is sloping conically outwardly and at the outer edge at least one particular annular
Auslassöffnung (12) aufweist zu einer darunter befindlichen Grobstaub- Sammelkammer (13).  Outlet opening (12) has an underlying Grobstaub- collecting chamber (13).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (12) als Verschluss eine aufblasbare Dichtung (14) aufweist. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the outlet opening (12) has an inflatable seal (14) as a closure.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die aufblasbare Dichtung (14) von einem Dichtschlauch gebildet ist. 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the inflatable seal (14) is formed by a sealing tube.
6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 6. Device according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass in der ringförmigen Grobstaub- Sammelkammer (13) Blasdüsen schräg insbesondere tangential derart münden, dass durch die von den Blasdüsen eingeblasene Luft der in der Sammelkammer (13) gesammelte Grobstaub aufgewirbelt wird, um durch eine Staubleitung abtransportiert zu werden. characterized in that in the annular coarse dust Collecting chamber (13) nozzles open obliquely, in particular tangentially such that is blown up by the blown from the blowing air of the collected in the collection chamber (13) grit to be transported by a dust line.
7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 7. Device according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die zylindrische Kammer (1) von einem Rohr gebildet ist, dessen Länge bzw. Höhe (H) das Dreifache bis Zwanzigfache des Rohrinnendurchmessers (D) beträgt.  in that the cylindrical chamber (1) is formed by a tube whose length or height (H) is three to twenty times the inner tube diameter (D).
8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 8. Device according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die Fangöffnungen (3) in der Kammerwand (2) innenseitig Abdeckflächen (10) aufweisen, die mit der Kammerwand Austrittsschlitze für den Grobstaub bilden.  characterized in that the catching openings (3) in the chamber wall (2) on the inside cover surfaces (10) which form outlet slots for the coarse dust with the chamber wall.
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