WO2017148882A1 - Sichter zum sichten eines materialstroms - Google Patents

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WO2017148882A1
WO2017148882A1 PCT/EP2017/054546 EP2017054546W WO2017148882A1 WO 2017148882 A1 WO2017148882 A1 WO 2017148882A1 EP 2017054546 W EP2017054546 W EP 2017054546W WO 2017148882 A1 WO2017148882 A1 WO 2017148882A1
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WO
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annular gap
flow
rotor
classifier
guide elements
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Application number
PCT/EP2017/054546
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English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Jasper
Matthias RAUS
Original Assignee
Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
Thyssenkrupp Ag
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    • 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
    • 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
    • B07B11/02—Arrangement of air or material conditioning accessories
    • 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
    • B07B11/04—Control arrangements

Definitions

  • the invention relates to a separator for sifting a stream of material with a flow device.
  • Classifiers are used for sifting particular granular material, for example, following a grinder, such as a vertical roller mill used.
  • a separator is known, for example, from EP 0 406 644 B1 or EP 2 125 229 B1.
  • Known sighting devices have a rotor cage with a plurality of circumferentially arranged rotor blades, wherein a static guide vane ring for aligning the material flow is arranged around the rotor cage.
  • a static guide vane ring for aligning the material flow is arranged around the rotor cage.
  • a sifter for sifting a flow of material comprises a rotatable rotor cage, a vane ring disposed about the rotor cage, an inlet disposed below the rotor cage for introducing material flow into the sifter, a fines outlet above the rotor cage, and a coarse material outlet.
  • the separator has an annular gap below the rotor cage, wherein a flow device for aligning and in particular for uniforming the material flow is arranged in the annular gap.
  • the material stream is preferably a sight gas stream in which granular material such as cement, raw meal, or ground rock is guided.
  • the rotor cage is preferably rotatably mounted about a substantially vertical rotor axis and rotatable by means of a driven rotor shaft. Furthermore, the rotor cage has a plurality of rotor blades which are arranged circumferentially. The rotor blades are equally spaced from each other and are substantially parallel to each other and aligned with the axis of rotation of the rotor cage. Coaxially around the rotor cage a vane ring is arranged, which extends substantially over the entire height of the rotor cage and is preferably designed such that it deflects a stream of material flowing to the rotor cage in the tangential and / or radial direction of the rotor cage.
  • the inlet for introducing the flow of material into the sifter is arranged below the rotor cage, so that the flow of material flows in particular in the vertical direction from the inlet to the guide vane ring.
  • the fines outlet is arranged above the rotor basket.
  • the fines outlet is preferably fluidly connected to the interior of the rotor cage so that the stream of material entering the rotor cage flows from the interior of the rotor cage to the fines outlet and exits the sifter through the fines outlet.
  • the coarse material outlet is arranged below the rotor basket. Through the coarse material outlet, the material, which was rejected on the rotor bars of the rotor cage, out of the classifier.
  • the annular gap is arranged below the rotor cage and in the flow direction of the material flow in front of the rotor cage.
  • the annular gap is arranged below the rotor cage and above the coarse material outlet.
  • the annular gap adjoins in particular directly to the lower edge of the rotor cage and is at least partially formed between the lower edge of the rotor cage and a classifier housing.
  • the flow device is at least partially disposed within the annular gap, preferably exclusively within the annular gap. In particular, the entire annular gap is equipped with the flow device.
  • the flow device is designed such that a homogenization of the material flow takes place, so that the rotor basket is uniformly flowed by the material flow.
  • the uneven wear of the rotor bars and vanes is due to an uneven flow of material.
  • the material flow is distributed unevenly in known classifiers on the height and the circumference of the rotor cage and the vane ring. For example, areas of excessive flow velocities are formed around the rotor cage and the vane ring. These locally increased velocities of the material stream and the locally increased concentration of material cause considerable wear of the rotor rods and vanes.
  • the formation of such non-uniform flows of material flow is reliably prevented by the arrangement of a flow device for aligning and in particular equalization of the material flow in the annular gap.
  • the flow means provides for even distribution of the material in the flow of material, achieving increased visual efficiency. Due to a uniform flow of the rotor cage, it is also possible to use a rotor cage with a smaller size and / or rotor shell surface, since the material flow rate increases with a uniformly impinged rotor cage.
  • the flow device is preferably designed such that within the annular gap a pressure loss, compared with an annular gap without flow device occurs.
  • This pressure loss causes a damming and thus uniformity of the material flow in the vertical direction.
  • the uniform material flow causes an increase in the visual efficiency.
  • the separator has a classifier housing and a coarse material cone for receiving the coarse material, wherein the annular gap is arranged between the coarse material cone and the classifier housing. Between the rotor cage and the vane ring, a gap is preferably formed, through which falls the rejected material of the material stream on the rotor cage.
  • the coarse material cone is arranged in particular below the rotor basket such that material rejected at the rotor basket falls into the coarse material cone.
  • the coarse material cone preferably extends over the gap between the rotor cage and the vane ring so that material falls into the coarse cone due to gravity.
  • the coarse material cone connects directly to the rotor cage.
  • the upper region of the coarse material cone is, for example, cylindrical, wherein the annular gap is formed between the cylindrical region, in particular exclusively between the cylindrical region, and the housing.
  • An arrangement of the flow device in a gap formed between the coarse material cone and the classifier housing has the advantage that the material flow is aligned immediately in front of the guide vane ring and the rotor basket by means of the flow device, so that a precise alignment of the material flow is achieved.
  • the flow device has a plurality of guide elements, in particular guide plates.
  • the plurality of guide elements are preferably arranged approximately parallel and evenly spaced from each other.
  • the guide elements are designed as guide vanes.
  • the guide elements are arranged in the annular gap in such a way that they guide the material flow flowing through the annular gap at least partially in the circumferential direction of the rotor cage, so that in particular the material is supplied to the rotor cage uniformly.
  • a circumferential flow of the rotor cage ensures a homogenization of the material flow over the circumference and the height of the rotor cage.
  • the guide elements are arranged in the annular gap such that they guide the material flow flowing through the annular gap at least partially in the direction of rotation of the rotor cage.
  • the guide elements extend according to a further embodiment in the annular gap in the radial direction of the annular gap.
  • the guide elements are each mounted rotatably about a respective axis of rotation in the annular gap. This allows alignment of the guide elements in the annular gap.
  • each guide element is mounted rotatably independently of the further guide elements.
  • Each axis of rotation preferably extends substantially horizontally.
  • the guide elements are connected to each other by means of a coupling element such that they are rotatable together, in particular synchronously, about their respective axis of rotation.
  • a coupling element such that they are rotatable together, in particular synchronously, about their respective axis of rotation.
  • the coupling element may be mechanical, such as a lever system, or electrically formed.
  • the guide elements have, according to another embodiment, a common angle ⁇ to the horizontal.
  • the angle ⁇ describes the angle of attack of the guide elements to the horizontal, wherein the material flow is deflected by this angle in the circumferential direction of the rotor cage.
  • a common angle of attack ensures a uniform material flow around the rotor cage.
  • the Guide elements to each other different angles of attack. For example, a number of guide elements on a common angle of attack, wherein at least one guide element has a different angle of attack.
  • the guide elements have according to a further embodiment on its surface wear protection.
  • the wear protection is, for example, a build-up weld or a surface armor.
  • the guide elements are preferably formed from a steel.
  • the guide elements are plate-shaped.
  • the guide elements are identical.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a classifier with a flow device in a sectional view according to an embodiment.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a flow device in a sectional view according to a further exemplary embodiment.
  • FIG 3 shows a schematic representation of a flow device in a plan view according to an exemplary embodiment.
  • Figure 1 shows a sifter 10 for sifting granular material in a gas stream, such as cement, raw meal, ores or rock.
  • a sifter 10 shown in FIG. 1 is connected, for example, downstream of a grinding plant, such as a vertical roller mill, in order to separate the milled material into at least two grain sizes.
  • the sifter has a rotor cage 12, which is rotatable by a rotor shaft 28 about a substantially vertical axis of rotation. The direction of rotation of the rotor basket is shown in Fig. 1 with an arrow.
  • the rotor cage 12 includes a plurality of vertically extending rotor bars uniformly spaced from each other circumferentially.
  • a vane ring 14 Coaxially around the rotor cage is disposed a vane ring 14 having a plurality of vanes.
  • the guide vanes are preferably arranged such that the material flow flowing in the direction of the rotor basket is aligned substantially in the tangential and / or radial direction of the rotor basket.
  • a gap is formed through which material of the material stream which has been rejected on the rotor cage falls.
  • the sighting device furthermore comprises an inlet 16 for the admission of a material stream to be viewed and a fine material outlet 18, and a coarse material outlet 20.
  • the inlet 16 of the material flow to be viewed is arranged below the rotor cage 12, so that the flow direction of the material flow is substantially vertical to that Inlet 16 extends to the vane ring 14.
  • the fine material outlet 18 is arranged above the rotor cage 12, wherein the material flow which has passed through the rotor bars into the rotor cage 12 leaves the sighting device through the fine material outlet 18.
  • the coarse material outlet 20 is arranged below the rotor basket 12 and adjoins a coarse material cone 22 arranged above it.
  • the coarse material cone 22 has a substantially conical shape and is arranged below the rotor cage 12 such that material rejected by the rotor bars of the rotor cage 12 does not enter the interior of the rotor cage due to the grain size of the material through the gap between the rotor cage 12 and the guide vane ring 14 due to gravity falls into the coarse material cone 22 and then leaves the separator 10 through the coarse material outlet 20.
  • the coarse material cone 22 has a cylindrical area pointing in the direction of the rotor cage 12 and a cone-shaped area adjoining therebelow.
  • the sifter further comprises a housing 34 surrounding the rotor cage 12, the vane ring 14 and the coarse cone 22. Between the housing 34 and the coarse material cone 22 an annular gap 24 is formed.
  • the annular gap 24 is formed between the cylindrical region of the coarse material cone 22 and the housing 34 of the classifier 10.
  • the annular gap 24 is arranged below the rotor cage 12 and in the flow direction of the material flow flowing from the inlet 16 to the rotor cage 12 in front of the rotor cage 12.
  • a flow device 26 Arranged in the annular gap 24 is a flow device 26, which is designed such that it deflects the material flow at an angle to the vertical, so that the flow direction of the material flow downstream of the flow device 26 is at least partially formed in the circumferential direction of the rotor cage 12.
  • the flow direction of the flow of material downstream of the flow device 26 is aligned in the direction of rotation of the rotor basket.
  • a flow of material of classifying gas and granular material flows through the inlet 16 into the sifter 10.
  • the material stream flows between the coarse material cone 22 and the classifier housing and has a substantially vertical flow direction.
  • the material flow strikes the flow device 26 arranged in the annular gap 24 and is deflected by the latter such that the material flow has a horizontal component and flows in the circumferential direction, in particular at least partially in the direction of rotation of the rotor cage 12.
  • the flow device 26 has a plurality of guide elements 30, which are arranged parallel to one another.
  • the guide elements 30 are formed substantially plate-shaped and evenly spaced from each other.
  • Each of the guide elements 30 has an axis of rotation 32 about which the respective guide element is rotatably mounted.
  • the rotation axis 32 extends substantially in the horizontal direction.
  • all the guide elements 30 of the flow device 26 at a common angle ⁇ to the horizontal, wherein the material flow shown by the arrows is deflected at this angle.
  • the guide elements 30, for example, via a drive, not shown, to the Rotation axis 32 rotates, preferably all the guide elements 30 are rotated simultaneously and synchronously. It is also conceivable to rotate only individual guide elements 30 about the associated axis of rotation 32, so that individual guide elements have a different angle from other guide elements a to the horizontal.
  • FIG. 3 shows a top view of the flow device 26 in the annular gap 24 between the casing 34 and the coarse material cone 22.
  • the guide elements 30 extend in the embodiment of Fig. 3 in the radial direction of the annular gap 24.
  • a flow device 26 shown in FIGS. 1 to 3 effects a uniform distribution of the material flow on the circumference of the rotor cage 12.
  • the particles guided in the material flow are distributed uniformly, so that formation of regions with excessive flow velocity around the rotor cage is prevented and thus a more efficient sighting is achieved, which causes less wear of the rotor cage.

Abstract

Sichter (10) zum Sichten eines Materialstroms aufweisend einen rotierbaren Rotorkorb (12), einen um den Rotorkorb (12) angeordneten Leitschaufelkranz (14), einen unterhalb des Rotorkorbes (12) angeordneten Einlass (16) zum Einlassen des Materialstroms in den Sichter (10), einen Feingutauslass (18) oberhalb des Rotorkorbes (12) und einen Grobgutauslass (20), wobei der Sichter (10) unterhalb des Rotorkorbes (12) einen Ringspalt (24) aufweist und in dem Ringspalt (24) eine Strömungseinrichtung (26) zum Ausrichten, insbesondere Vergleichmäßigen, des Materialstroms angeordnet ist.

Description

Sichter zum Sichten eines Materialstroms
Die Erfindung betrifft einen Sichter zum Sichten eines Materialstroms mit einer Strömungseinrichtung.
Sichter werden zum Sichten von insbesondere körnigem Material beispielsweise im Anschluss an eine Mahleinrichtung, wie eine Vertikalrollenmühle, eingesetzt. Ein solcher Sichter ist beispielsweise aus der EP 0 406 644 Bl oder der EP 2 125 229 Bl bekannt.
Bekannte Sichteinrichtungen weisen einen Rotorkorb mit einer Mehrzahl von umfangsmäßig angeordneten Rotorschaufeln auf, wobei um den Rotorkorb ein statischer Leitschaufelkranz zur Ausrichtung des Materialstroms angeordnet ist. An dem Leitschaufelkranz und dem Rotorkorb kommt es häufig zu einer über die Höhe und den Umfang inhomogenen Materialverteilung, was zu einer Beeinträchtigung der Sichteffizienz und erhöhtem Verschleiß führt.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sichter bereitzustellen, bei welchem die voran genannten Nachteile vermindert oder gar nicht auftreten und somit der Wirkungsgrad des Sichters erhöht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sichter mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Ein Sichter zum Sichten eines Materialstroms umfasst nach einem ersten Aspekt einen rotierbaren Rotorkorb, einen um den Rotorkorb angeordneten Leitschaufelkranz, einen unterhalb des Rotorkorbes angeordneten Einlass zum Einlassen des Materialstroms in den Sichter, einen Feingutauslass oberhalb des Rotorkorbes und einen Grobgutauslass. Der Sichter weist unterhalb des Rotorkorbes einen Ringspalt auf, wobei in dem Ringspalt eine Strömungseinrichtung zum Ausrichten und insbesondere zum Vergleichmäßigen des Materialstroms angeordnet ist. Bei dem Materialstrom handelt es sich vorzugsweise um einen Sichtgasstrom, in dem körniges Material, wie beispielsweise Zement, Rohmehl, oder gemahlenes Gestein, geführt wird.
Der Rotorkorb ist vorzugsweise um eine im Wesentlichen vertikale Rotorachse rotierbar angebracht und mittels einer angetriebenen Rotorwelle rotierbar. Des Weiteren weist der Rotorkorb eine Mehrzahl von Rotorschaufeln auf, die umfangsmäßig angeordnet sind. Die Rotorschaufeln sind gleichmäßig zueinander beabstandet und im Wesentlichen parallel zueinander und zu der Rotationsachse des Rotorkorbes ausgerichtet. Koaxial um den Rotorkorb herum ist ein Leitschaufelkranz angeordnet, der sich im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Rotorkorbes erstreckt und vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass er einen zu dem Rotorkorb strömenden Materialstrom in tangentialer und/ oder radialer Richtung des Rotorkorbes umlenkt.
Der Einlass zum Einlassen des Materialstroms in den Sichter ist unterhalb des Rotorkorbes angeordnet, sodass der Materialstrom insbesondere in vertikaler Richtung von dem Einlass zu dem Leitschaufelkranz strömt. Oberhalb des Rotorkorbes ist der Feingutauslass angeordnet. Der Feingutauslass ist vorzugsweise mit dem Inneren des Rotorkorbes fluidtechnisch verbunden, sodass der in den Rotorkorb eingetretene Materialstrom von dem Inneren des Rotorkorbes zu dem Feingutauslass strömt und durch den Feingutauslass den Sichter verlässt. Unterhalb des Rotorkorbes ist der Grobgutauslass angeordnet. Durch den Grobgutauslass wird das Material, das an den Rotorstäben des Rotorkorbes abgewiesen wurde, aus dem Sichter geführt.
Der Ringspalt ist unterhalb des Rotorkorbes und in Strömungsrichtung des Materialstroms vor dem Rotorkorb angeordnet. Insbesondere ist der Ringspalt unterhalb des Rotorkorbes und oberhalb des Grobgutauslasses angeordnet. Der Ringspalt schließt sich insbesondere direkt an die Unterkante des Rotorkorbes an und ist zumindest teilweise zwischen der Unterkante des Rotorkorbes und einem Sichtergehäuse ausgebildet. Die Strömungseinrichtung ist zumindest teilweise innerhalb des Ringspalts, vorzugsweise ausschließlich innerhalb des Ringspalts, angeordnet. Insbesondere ist der gesamte Ringspalt mit der Strömungseinrichtung ausgestattet. Vorzugsweise ist die Strömungseinrichtung derart ausgebildet, dass eine Vergleichmäßigung des Materialstroms erfolgt, sodass der Rotorkorb gleichmäßig von dem Materialstrom angeströmt wird.
Gemäß einer Erkenntnis der Erfinder ist der ungleichmäßige Verschleiß der Rotorstäbe und der Leitschaufeln auf einen ungleichmäßigen Materialstrom zurückzuführen. Insbesondere ist der Materialstrom bei bekannten Sichtern über die Höhe und den Umfang des Rotorkorbes und den Leitschaufelkranz ungleichmäßig verteilt. Es bilden sich beispielsweise Bereich mit überhöhten Strömungsgeschwindigkeiten um den Rotorkorb und den Leitschaufelkranz herum. Durch diese lokal erhöhten Geschwindigkeiten des Materialstroms und die lokal erhöhte Materialkonzentration wird ein erheblicher Verschleiß der Rotorstäbe und der Leitschaufeln hervorgerufen.
Die Ausbildung solcher ungleichmäßiger Strömungen des Materialstroms (Strähnenbildung) wird durch die Anordnung einer Strömungseinrichtung zum Ausrichten und insbesondere Vergleichmäßigen des Materialstroms in dem Ringspalt zuverlässig verhindert. Die Strömungseinrichtung sorgt für eine gleichmäßige Verteilung des Materials in dem Materialstrom, wobei eine erhöhte Sichteffizienz erreicht wird. Bedingt durch eine gleichmäßige Anströmung des Rotorkorbes ist es ebenfalls möglich, einen Rotorkorb mit einer geringeren Baugröße und/ oder Rotormantelfläche einzusetzen, da der Materialdurchsatz bei einem gleichmäßig angeströmten Rotorkorb steigt.
Die Strömungseinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass innerhalb des Ringspalts ein Druckverlust, verglichen mit einem Ringspalt ohne Strömungseinrichtung, auftritt. Dieser Druckverlust bewirkt ein Anstauen und somit Vergleichmäßigen des Materialstroms in vertikaler Richtung. Der vergleichmäßigte Materialstrom bewirkt eine Erhöhung der Sichteffizienz. Gemäß einer ersten Ausführungsform weist der Sichter ein Sichtergehäuse und einen Grobgutkonus zur Aufnahme des Grobguts auf, wobei der Ringspalt zwischen dem Grobgutkonus und dem Sichtergehäuse angeordnet ist. Zwischen dem Rotorkorb und dem Leitschaufelkranz ist vorzugsweise ein Spalt ausgebildet, durch welchen das an dem Rotorkorb abgewiesene Material des Materialstroms fällt. Der Grobgutkonus ist insbesondere derart unterhalb des Rotorkorbes angeordnet, dass an dem Rotorkorb abgewiesenes Material in den Grobgutkonus fällt. Der Grobgutkonus erstreckt sich vorzugsweise über den Spalt zwischen dem Rotorkorb und dem Leitschaufelkranz, sodass Material schwerkraftbedingt in den Grobgutkonus fällt. Insbesondere schließt sich der Grobgutkonus direkt an den Rotorkorb an. Der obere Bereich des Grobgutkonus ist beispielsweise zylinderförmig ausgebildet, wobei der Ringspalt zwischen dem zylinderförmigen Bereich, insbesondere ausschließlich zwischen dem zylinderförmigen Bereich, und dem Gehäuse ausgebildet ist.
Eine Anordnung der Strömungseinrichtung in einem zwischen dem Grobgutkonus und dem Sichtergehäuse ausgebildeten Spalt bietet den Vorteil, dass der Materialstrom unmittelbar vor dem Leitschaufelkranz und dem Rotorkorb mittels der Strömungseinrichtung ausgerichtet wird, sodass eine präzise Ausrichtung des Materialstroms erreicht wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Strömungseinrichtung eine Mehrzahl von Leitelementen, insbesondere Leitblechen, auf. Die Mehrzahl von Leitelementen sind vorzugsweise in etwa parallel und gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnet. Vorzugsweise sind die Leitelemente als Leitschaufeln ausgebildet.
Die Leitelemente sind gemäß einer weiteren Ausführungsform derart in dem Ringspalt angeordnet, dass sie den durch den Ringspalt strömenden Materialstrom zumindest teilweise in Umfangsrichtung des Rotorkorbs leiten, sodass insbesondere der Rotorkorb gleichmäßig mit dem Materialstrom beaufschlagt wird. Eine umfangsmäßige Anströmung des Rotorkorbes sorgt für eine Vergleichmäßigung des Materialstroms über den Umfang und die Höhe des Rotorkorbes. Vor dem Auftreffen des Materialstroms auf den Leitschaufelkranz wird dieser zumindest teilweise in Umfangsrichtung des Rotorkorbes, insbesondere zusätzlich in radialer Richtung des Rotorkorbes, umgelenkt, sodass der Winkel, in dem der Materialstrom auf die Leitschaufeln des Leitschaufelkranzes auftrifft, geringer ist und der Verschleiß an den Leitschaufeln zusätzlich minimiert wird. Der zumindest teilweise in Umfangsrichtung des Rotorkorbes strömende Materialstrom bewirkt eine gleichmäßige Beaufschlagung der Rotormantelfläche mit dem zu sichtenden Materialstrom. Eine solche gleichmäßige Materialbeaufschlagung des Rotorkorbes erhöht die Sichteffizienz des Sichters erheblich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Leitelemente derart in dem Ringspalt angeordnet, dass sie den durch den Ringspalt strömenden Materialstrom zumindest teilweise in Rotationsrichtung des Rotorkorbs leiten. Dadurch wird eine zusätzliche Vergleichmäßigung des Materialstroms erreicht, wobei gleichzeitig die Ausbildung von Bereichen mit überhöhter Strömungsgeschwindigkeit zuverlässig verhindert wird.
Die Leitelemente erstrecken sich gemäß einer weiteren Ausführungsform in dem Ringspalt in radialer Richtung des Ringspalts.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Leitelemente jeweils um eine jeweilige Rotationsachse rotierbar in dem Ringspalt angebracht. Dies ermöglicht eine Ausrichtung der Leitelemente in dem Ringspalt. Insbesondere ist jedes Leitelement unabhängig von den weiteren Leitelementen rotierbar angebracht. Jede Rotationsache erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen horizontal.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Leitelemente mittels eines Kopplungselements derart miteinander verbunden, dass sie gemeinsam, insbesondere synchron, um ihre jeweilige Rotationsachse rotierbar sind. Beispielsweise sind eine Mehrzahl von Leitelementen oder alle Leitelemente über das Kopplungselement miteinander verbunden. Das Kopplungselement kann mechanisch, beispielsweise ein Hebelsystem, oder elektrisch ausgebildet sei.
Die Leitelemente weisen gemäß einer weiteren Ausführungsform einen gemeinsamen Winkel α zur Horizontalen auf. Der Winkel α beschreibt den Anstellwinkel der Leitelemente zur Horizontalen, wobei der Materialstrom um diesen Anstellwinkel in Umfangsrichtung des Rotorkorbes umgelenkt wird. Ein gemeinsamer Anstellwinkel sorgt für eine gleichmäßige Materialströmung um den Rotorkorb. Vorzugsweise weisen die Leitelemente zueinander verschiedene Anstellwinkel auf. Beispielsweise weist eine Anzahl von Leitelementen einen gemeinsamen Anstellwinkel auf, wobei zumindest ein Leitelement einen dazu unterschiedlichen Anstellwinkel aufweist.
Die Leitelemente weisen gemäß einer weiteren Ausführungsform auf ihrer Oberfläche einen Verschleißschutz auf. Bei dem Verschleißschutz handelt es sich beispielsweise um eine Auftragsschweißung oder eine Flächenpanzerung. Die Leitelemente sind vorzugweise aus einem Stahl ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Leitelemente plattenförmig ausgebildet. Insbesondere sind die Leitelemente identisch ausgebildet.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Sichters mit einer Strömungseinrichtung in einer Schnittansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Strömungseinrichtung in einer Schnittansicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Strömungseinrichtung in einer Draufsicht gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 zeigt einen Sichter 10 zum Sichten von körnigem Material in einem Gasstrom, wie beispielsweise Zement, Rohmehl, Erze oder Gestein. Ein in Fig. 1 dargestellter Sichter 10 wird beispielsweise einer Mahlanlage, wie einer Vertikalrollenmühle nachgeschaltet, um das gemahlene Material in zumindest zwei Korngrößen zu trennen. Der Sichter weist einen Rotorkorb 12 auf, der von einer Rotorwelle 28 um eine im Wesentlichen vertikale Rotationsachse rotierbar ist. Die Rotationsrichtung des Rotorkorbes ist in Fig. 1 mit einem Pfeil dargestellt. Der Rotorkorb 12 umfasst eine Mehrzahl von sich in vertikaler Richtung erstreckenden Rotorstäben, die gleichmäßig zueinander beabstandet umfangsmäßig angeordnet sind. Koaxial um den Rotorkorb ist ein Leitschaufelkranz 14 angeordnet, der eine Mehrzahl von Leitschaufeln aufweist. Die Leitschaufeln sind vorzugsweise derart angeordnet, dass der in Richtung des Rotorkorbes strömende Materialstrom im Wesentlichen in tangentialer und/ oder radialer Richtung des Rotorkorbes ausgerichtet wird. Zwischen dem Leitschaufelkranz 14 und dem Rotorkorb 12 ist ein Spalt ausgebildet, durch welchen an dem Rotorkorb abgewiesenes Material des Materialstroms fällt.
Die Sichteinrichtung umfasst des Weiteren einen Einlass 16 zum Einlassen eines zu sichtenden Materialstroms und einen Feingutauslass 18, sowie einen Grobgutauslass 20. Der Einlass 16 des zu sichtenden Materialstroms ist unterhalb des Rotorkorbes 12 angeordnet, sodass die Strömungsrichtung des Materialstroms im Wesentlichen in vertikaler Richtung von dem Einlass 16 zu dem Leitschaufelkranz 14 verläuft. Der Feingutauslass 18 ist oberhalb des Rotorkorbes 12 angeordnet, wobei der durch die Rotorstäbe in den Rotorkorb 12 gelangte Materialstrom die Sichteinrichtung durch den Feingutauslass 18 verlässt. Der Grobgutauslass 20 ist unterhalb des Rotorkorbes 12 angeordnet und schließt sich an einen darüber angeordneten Grobgutkonus 22 an. Der Grobgutkonus 22 ist im Wesentlichen konusförmig ausgebildet und derart unterhalb des Rotorkorbes 12 angeordnet, dass an den Rotorstäben des Rotorkorbes 12 abgewiesenes Material, das aufgrund der Korngröße des Materials nicht in das Innere des Rotorkorbes gelangt, durch den Spalt zwischen dem Rotorkorb 12 und dem Leitschaufelkranz 14 schwerkraftbedingt in den Grobgutkonus 22 fällt und anschließend den Sichter 10 durch den Grobgutauslass 20 verlässt. Der Grobgutkonus 22 weist einen in Richtung des Rotorkorbs 12 weisenden zylinderförmigen Bereich und einen sich darunter anschließenden konusförmigen Bereich auf. Der Sichter umfasst ferner ein Gehäuse 34, das den Rotorkorb 12, den Leitschaufelkranz 14 und den Grobgutkonus 22 umgibt. Zwischen dem Gehäuse 34 und dem Grobgutkonus 22 ist ein Ringspalt 24 ausgebildet. Insbesondere ist der Ringspalt 24 zwischen dem zylinderförmigen Bereich des Grobgutkonus 22 und dem Gehäuse 34 des Sichters 10 ausgebildet. Der Ringspalt 24 ist unterhalb des Rotorkorbes 12 und in Strömungsrichtung des von dem Einlass 16 zu dem Rotorkorb 12 strömenden Materialstroms vor dem Rotorkorb 12 angeordnet.
In dem Ringspalt 24 ist eine Strömungseinrichtung 26 angeordnet, die derart ausgebildet ist, dass sie den Materialstrom in einem Winkel zur vertikalen umlenkt, sodass die Strömungsrichtung des Materialstrom stromabwärts der Strömungseinrichtung 26 zumindest teilweise in Umfangsrichtung des Rotorkorbes 12 ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Strömungsrichtung des Materialstroms stromabwärts der Strömungseinrichtung 26 in Rotationsrichtung des Rotorkorbes ausgerichtet.
Im Betrieb des Sichters 10 strömt ein Materialstrom aus Sichtgas und körnigem Material durch den Einlass 16 in den Sichter 10. Der Materialstrom strömt zwischen dem Grobgutkonus 22 und dem Sichtergehäuse entlang und weist eine im Wesentlichen vertikale Strömungsrichtung auf. Am oberen, zylinderförmigen Bereich des Grobgutkonus 22 trifft der Materialstrom auf die in dem Ringspalt 24 angeordnete Strömungseinrichtung 26 und wird von dieser derart umgelenkt, dass der Materialstrom eine horizontale Komponente aufweist und in Umfangsrichtung, insbesondere zumindest teilweise in Rotationsrichtung des Rotorkorbes 12 strömt.
Fig. 2 zeigt eine detaillierte Darstellung eines Ausschnitts einer Strömungseinrichtung 26. Die Strömungseinrichtung 26 weist eine Mehrzahl von Leitelementen 30 auf, die parallel zueinander angeordnet sind. Die Leitelemente 30 sind im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet und gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnet. Jedes der Leitelemente 30 weist eine Rotationsachse 32 auf, um welche das jeweilige Leitelement rotierbar angebracht ist. Die Rotationsachse 32 erstreckt sich im Wesentlichen in horizontaler Richtung. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 weisen alle Leitelemente 30 der Strömungseinrichtung 26 einen gemeinsamen Winkel α zur Horizontalen auf, wobei der durch die Pfeile dargestellte Materialstrom in diesem Winkel umgelenkt wird. Die Leitelemente 30 werden beispielsweise über einen nicht dargestellten Antrieb um die Rotationsachse 32 rotiert, wobei vorzugsweise alle Leitelemente 30 gleichzeitig und synchron rotiert werden. Es ist ebenfalls denkbar, lediglich einzelne Leitelemente 30 um die zugehörige Rotationsachse 32 zu rotieren, sodass einzelne Leitelemente einen von anderen Leitelementen unterschiedlichen Winkel a zur Horizontalen aufweisen.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Strömungseinrichtung 26 in dem Ringspalt 24 zwischen dem Gehäse 34 und dem Grobgutkonus 22. Die Leitelemente 30 erstrecken sich in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 in radialer Richtung des Ringspalts 24. Die Leitelemente weisen in diesem Ausführungsbeispiel einen geringen bis gar keinen Anstellwinkel zur Vertikalen auf, wobei ein Anstellwinkel von α = 0 - 90°, insbesondere 15 - 75°, vorzugsweise 30 - 60° denkbar ist.
Eine in Fig. 1 bis 3 gezeigte Strömungseinrichtung 26 bewirkt eine gleichmäßige Verteilung des Materialstroms auf den Umfang des Rotorkorbes 12. Insbesondere werden die in dem Materialstrom geführten Partikel gleichmäßig verteilt, sodass eine Ausbildung von Bereichen mit überhöhter Strömungsgeschwindigkeit um den Rotorkorb verhindert wird und somit eine effizientere Sichtung erreicht wird, die weniger Verschleiß des Rotorkorbes hervorruft.
Bezugszeichenliste
10 Sichter
12 Rotorkorb
14 Leitschaufelkranz
16 Einlass
18 Feingutauslass
20 Grobgutauslass
22 Grobgutkonus
24 Ringspalt
26 Strömungseinrichtung
28 Rotor
30 Leitelement
32 Rotationsachse
34 Gehäuse

Claims

Patentansprüche
1. Sichter (10) zum Sichten eines Materialstroms aufweisend
einen rotierbaren Rotorkorb (12),
einen um den Rotorkorb (12) angeordneten Leitschaufelkranz (14),
einen unterhalb des Rotorkorbes (12) angeordneten Einlass zum Einlassen des
Materialstroms in den Sichter (10),
einen Feingutauslass (18) oberhalb des Rotorkorbes (12) und einen Grobgutauslass (20),
dadurch gekennzeichnet, dass
der Sichter (10) unterhalb des Rotorkorbes (12) einen Ringspalt (24) aufweist und in dem Ringspalt (24) eine Strömungseinrichtung (26) zum Ausrichten, insbesondere Vergleichmäßigen, des Materialstroms angeordnet ist, wobei die Strömungseinrichtung (26) eine Mehrzahl von Leitelementen (30) aufweist.
2. Sichter (10) nach Anspruch 1 , wobei der Sichter (10) ein Sichtergehäuse (34) und einen Grobgutkonus (22) zur Aufnahme des Grobguts aufweist und wobei der Ringspalt (24) zwischen dem Grobgutkonus (22) und dem Sichtergehäuse (34) angeordnet ist.
3. Sichter (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Strömungseinrichtung (26) eine Mehrzahl von Leitblechen aufweist.
4. Sichter (10) nach Anspruch 3, wobei die Leitelemente (30) derart in dem Ringspalt (24) angeordnet sind, dass sie den durch den Ringspalt strömenden Materialstrom zumindest teilweise in Umfangsrichtung des Rotorkorbs (12) leiten.
5. Sichter (10) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die Leitelemente (30) derart in dem Ringspalt (26) angeordnet sind, dass sie den durch den Ringspalt (24) strömenden Materialstrom zumindest teilweise in Rotationsrichtung des Rotorkorbs (12) leiten.
6. Sichter (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei sich die Leitelemente (30) in dem Ringspalt (24) in radialer Richtung des Ringspalts (24) erstrecken.
7. Sichter (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Leitelemente (30) jeweils um eine jeweilige Rotationsachse (32) rotierbar in dem Ringspalt (24) angebracht sind.
8. Sichter (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Leitelemente (30) mittels eines Kopplungselements derart miteinander verbunden sind, dass sie gemeinsam um ihre jeweilige Rotationsachse (32) rotierbar sind.
9. Sichter (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die Leitelemente (30) einen gemeinsamen Winkel α zur Horizontalen aufweisen.
10. Sichter (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, wobei die Leitelemente (30) auf ihrer Oberfläche einen Verschleißschutz aufweisen.
11. Sichter (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei die Leitelemente (30) plattenförmig ausgebildet sind.
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