DE10261448A1

DE10261448A1 - Beschaufelter Sichtrotor für Windsichter

Info

Publication number: DE10261448A1
Application number: DE2002161448
Authority: DE
Inventors: Roland Nied
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-12-31
Filing date: 2002-12-31
Publication date: 2004-07-29

Abstract

Beschaufelter Sichtrotor mit vom Sichtgas von außen nach innen druchströmten Strömungskanälen zwischen den Schaufeln. DOLLAR A Die Schaufeln (3) sind in Drehrichtung (4) abweisend gestellt und gekrümmt.

Description

Wesentliche Bestandteile von Windsichtern bestimmter Bauart sind beschaufelte Sichträder, deren Strömungskanäle zwischen je zwei Schaufeln von außen nach innen durchströmt werden. Das zu sichtende Rohgut wird am Ende eines Mahlvorganges im Windsichter in Grobgut und Feingut getrennt. Unter dem Einfluß der Fliehkraft wird das Grobgut, d.h. die Partikel relativ großer Masse, abgewiesen, um im Regelfall einem erneuten Mahlvorgang unterzogen zu werden. Das Feingut, d.h. die Partikel relativ geringer Masse, wird entgegen der Fliehkraft von der das Sichtrad zwangsweise von außen nach innen durchströmenden Sichtluft mitgerissen und verläßt den Sichter durch einen im allgemeinen zentralen Feingutauslaß, um einer Weiterbehandlung unterzogen zu werden, deren erster Schritt im allgemeinen eine Trennung von Sichtluft und Feingut ist. Die Bereiche Grobgut und Feingut sind durch die Trenngrenze voneinander getrennt und ein wesentlicher Gesichtspunkt beim Entwickeln eines Windsichters ist eine möglichst exakte Trennung zwischen Fein- und Grobgutbereich, eine möglichst gute Trennschärfe.

Bisher bekannte Windsichter arbeiten mit beschaufelten Sichträdern, deren Schaufeln eben und exakt radial angeordnet sind. Zum Optimieren eines Sichtrades gibt es zahlreiche Ansatzpunkte, die ebenen Schaufeln und deren radiale Anordnung sind bisher jedoch nie zur Disposition gestellt worden.

Untersuchungen haben nun ergeben, dass eine buchstäblich sprunghafte Verbesserung für Sichter mit beschaufelten Sicht rädern durch zwei die Schaufeln betreffende Maßnahmen erzielt werden kann. Die eine Maßnahme ist die Stellung der Schaufeln nicht in exakt radialer Richtung, sondern deren Stellung in Drehrichtung abweisend bei gleichzeitiger Ausbildung der Schaufeln so, dass sie eine gekrümmte Form haben statt der bisherigen ebenen Form als zweite Maßnahme. Die erwähnten Maßnahmen haben ergeben, dass eine in Drehrichtung abweisende Stellung gekrümmter Schaufeln zu einer druckverlustoptimierten Strömungsführung führt sowie eine wesentlich höhere Umfangsgeschwindigkeit zuläßt, was beides ein deutlich verbessertes Trennvermögen zur Folge hat.

Demzufolge ist die Erfindung ein beschaufelter Sichtrotor, dessen Schaufelkanäle von einem Fluid mit darin suspendierten Feststoffpartikeln radial von außen nach innen durchströmt und von Schaufeln begrenzt werden, die in der Drehrichtung des Sichtrades abweisend gestellt und die gekrümmt sind, um so eine druckverlustoptimierte Strömungsführung zu ermöglichen

Außer zu einer druckverlustoptimierten Strömung läßt die Erfindung höhere Umfangsgeschwindigkeiten zu.

Beides, eine druckverlustoptimierte Strömung sowie höhere Umfangsgeschwindigkeiten ergeben deutlich verbesserte Trennergebnisse.

Außerdem führen Schaufelkrümmung und Stellung der Schaufeln in Drehrichtung abweisend zu einer deutlich höheren Festigkeit des Sichtrades.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal sollen sich die Schaufeln in radialer Richtung überdecken. Dieses Merkmal der Erfindung vermeidet Spritzkorn bei der Sichtung und eine verbesserte Trennschärfe.

Bei der Realisierung der Erfindung kann wahlweise eine Sichtung im Bereich der Schaufelaußenkanten oder im schaufelfreien Innenbereich bewirkt werden.

Um eine Sichtung im schaufelfreien Innenbereich zu bewirken, schlägt die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, dass die Tangenten an die Schaufeln im Bereich der Außenkanten einen Winkel von 0° bis 10°, im Bereich der Innenkanten einen Winkel von 20° bis 30° zum Radius aufweisen, falls der Radius des zentralen Feingutauslasses gleich oder größer als der Radius des Schaufelinnenkantenbereiches ist.

Um eine Sichtung im Bereich der Schaufelaußenkanten zu bewirken, schlägt die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, dass die Tangenten an die Schaufeln im Bereich der Außenkanten einen Winkel von 20° bis 30°, im Bereich der Innenkante (ri) einen Winkel von 0° bis 10° zum Radius aufweisen, falls der Radius des zentralen Feingutauslasses gleich oder größer als der Radius des Schaufelinnenkantenbereiches ist.

Die Erfindung sollte durch die schematische Zeichnung erläutert sein, der ein Blick auf ein Sichtrad in der Richtung der Drehachse desselben zugrunde liegt.
Das Sichtrad in seiner Gesamtheit ist durch das Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Es weist um einen schaufelfreien Innenraum 2 herum angeordnete Schaufeln 3 auf, von denen je zwei Schaufeln zwischen sich einen Strömungskanal begrenzen. Jeder Strömungskanal wird zum Zwecke der Sichtung von einem Fluid, vorzugsweise einem gasförmigen Fluid und nochmals vorzugsweise von Luft, zwangsweise durchströmt, in das Sichtgut suspendiert ist, das in Grob- und Feingut getrennt werden soll. Diese Trennung in Grob- und Feingut erfolgt dadurch, dass Grobgut, das heißt Gutpartikel mit einer Masse oberhalb eines bestimmten Grenzwertes unter dem Einfluß der bei drehendem Sichtrad sich einstellenden Fliehkraft abgewiesen werden, während Gutpartikel mit einer Masse unterhalb des bestimmten Grenzwertes von dem zwangsweise durch die Strömungskanäle geführten Fluid, also vorzugsweise Luft, mitgerissen und durch einen an den schaufelfreien Innenraum anschließenden Feingutauslaß verlassen. Fein- und Grobgut sind das Resultat eines Mahlvorganges, dem das abgewiesene Grobgut nach Verlassen des Sichtrades erneut zugeführt wird, während das Feingut einer weiteren Verwendung zugeführt wird, der im allgemeinen eine Trennung in Feingut und Strömungsmittel voraus geht. Die Trennung in Grob- und Feingut erfolgt nun nicht innerhalb der Strömungskanäle zwischen den Schaufeln, sondern vor dem Eintritt des Fluid-Feststoff-Gemisches in die Schaufelkanäle oder nach dem Verlassen der Schaufelkanäle im schaufelfreien Innenraum; in den Strömungskanälen erfolgt lediglich eine Führung des mit Feststoffpartikeln unterschiedlicher Masse (ausschließlich Feingut oder sowohl Fein- als auch Grobgut) angereicherten Fluids.
Die Drehrichtung des angetriebenen Sichtrades 1 ist durch den Pfeil 4 gekennzeichnet. Dieser Drehrichtung gegenüber "abweisend" sind nun die auf den gesamten Umfang des Sichtrades gleichmäßig verteilt angeordneten Schaufeln 3 gestellt, d.h. die Schaufelinnenkanten 5 mit dem Radius ri eilen den Schaufelaußenkanten 6 mit dem Radius ra bei drehendem Sichtrad 1 voraus, während die Schaufeln bekannter Sichträder genau symmetrisch zu Radien ri bzw. ra verlaufen. Außerdem sind die Schaufeln in der Form gewölbt, dass sie der Drehrichtung entgegengesehen konvex sind.
Beide Merkmale gemeinsam führen zu der aufgabegemäß zu erreichenden druckoptimierten Strömungsführung und lassen höhere Umfangsgeschwindigkeiten zu, was wiederum zu einer gegenüber bekannten Sichträdern besseren Sichtung führt. Die Krümmung der Schaufeln erhöht außerdem die Festigkeit des Sichtrades.
Die Schaufeln sind so angeordnet, dass sie sich in radialer Richtung überdecken, d.h. in der Drehrichtung 4 liegen die Innenkanten 5 jeder Schaufel vor der Außenkante 6 der in Drehrichtung jeweils nächstfolgenden Schaufel. Dies führt zur Vermeidung von Spritzkorn, das nach außen abgeschleudert werden könnte und zu einer besseren Trennschärfe.
Um eine Sichtung im schaufelfreien Ringraum 2 zu bewirken, gilt folgende Beziehung im Fall, dass der Radius ri des Schaufelinnenkantenkreises größer ist als der Radius rF des zentralen Feingutauslasses 7 (rF < ri)
die Tangenten an die Schaufeln im Bereich der Schaufelaußenkanten ra schließen mit dem Radius einen Winkel im Bereich von 0°–10°, im Bereich der Schaufelinnenkanten einen Winkel im Bereich von 20°–30° ein.
Um eine Sichtung an den Schaufelaußenkanten 6 zu bewirken, gilt folgende Beziehung im Fall rF ≧ ri
die Tangenten an die Schaufeln im Bereich der Schaufelaußenkanten 6 schließen mit dem Radius einen Winkel im Bereich von 20°–30°, im Bereich der Schaufelinnenkanten 5 einen Winkel im Bereich von 0°–10° ein.

Claims

Geschaufelter Sichtrotor mit vom Sichtgas von außen nach innen durchströmten Strömungskanälen zwischen den Schaufeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (3) in Drehrichtung (4) abweisend gestellt und gekrümmt sind.
Sichtrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schaufeln (3) in radialer Richtung überdekken.
Sichtrotor nach Anspruch 1 mit rF < r ("Sichtung im schaufelfreien Inneren"), dadurch gekennzeichnet, dass die Tangenten an die Schaufeln im Bereich der Schaufelaußenkanten (6) einen Winkel von 0°–10°, im Bereich der Schaufelinnenkanten (5) einen Winkel von 20°–30° zum Radius aufweisen, worin rF der Radius des zentralen Feingutauslasses (7) und ri der Radius des Schaufelinnenkantenkreises sind.
Sichtrotor nach Anspruch 1 mit rF ≧ ri ("Sichtrotor an der Schaufelaußenkante"), dadurch gekennzeichnet, dass die Tangenten an die Schaufeln im Bereich der Schaufelaußenkanten (6) einen Winkel von 20°–30° im Bereich der Schaufelinnenkanten (ri) einen Winkel von 0°–10° zum Radius aufweisen, worin rF der Radius des zentralen Feingutauslasses (7) und ri der Radius des Schaufelinnenkantenkreises sind.