DE2147549A1

DE2147549A1 - Sichter fuer feinkoerniges gut

Info

Publication number: DE2147549A1
Application number: DE19712147549
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Beisner; Kunibert Dipl In Brachthaeuser
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1971-09-23
Filing date: 1971-09-23
Publication date: 1973-03-29
Also published as: ES403829A1; GB1401331A; BR7206592D0

Description

Anlage zum Patentgesuch der

Klöckner-Humboldt-Deutz Mz/Sto 2147549

Aktiengesellschaft

Köln, den 17. Sept. 1971 ^{H 71}/³⁹

Sichter für feinkörniges Gut

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Sichten von feinkörnigen Stoffen mit Hilfe eines strömungsfähigen Mediums. Die Vorrichtung weist wenigstens zwei koaxial ineinander angeordnete zyklonartige Kammern auf, die von dem strömungsfähigen Medium von außen nach innen über mindestens eine Einlaßöffnung an der äußeren Kammer und über Durchtrittsöffnungen an der inneren Kammer durchströmt werden. Jede der Kam-* mern weist einen Gutabzug auf. Die innere Kammer ist zusätzlich mit einem zentralen Abzugsrohr für das strömungsfähige Medium versehen.

Ein Sichter dieser Art wird in der deutschen Patentanmeldung K 13 155 III/50 d (bekanntgemacht am 21.10.1954) beschrieben. In jeder der ineinander angeordneten Kammern des Sichters wird eine bestimmte Kornklasse abgeschieden, die aus dem Sichter jeweils gesondert entnommen wird. Der bekannte Sichter genügt in Bezug auf die in ihm erreichbare Trennschärfe zwischen den abgeschiedenen Korngrößen in den einzelnen Kornklassen keinen hohen Ansprüchen, da sich die aus den einzelnen Kammern entnommenen Kornklassen gegenseitig erheblich überschneiden.

303313/0583

Aufgabe der Erfindung ist es, einen derartigen Sichter so zu gestalten, daß sich eine wesentlich bessere Trennschärfe erzielen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einlaßöffnung der äußeren Kammer (Sichtkammer) von den Durchtritt so ff nungen der in Strömungsrichtung folgenden inneren Kammer (Abscheidekammer) in axialer Richtung gesehen mit Abstand angeordnet ist. Durch diese Maßnahme wird die Verweilzeit für die im strömungsfähigen Medium enthaltenen feinkörnigen Stoffe in der äußeren Kammer erhöht, so daß die im Zyklonwirbel auf die Teilchen wirkenden Zirkulations- und Schleppkräfte eine genügende Sortierung des zu sichtenden Gutes hinsichtlich der Korngrößen erzielen, bevor das strömungsfähige Medium mit den Feinkornanteil des Gutes in die nachfolgende innere Kammer abgeführt wird. Jeder einzelnen Kammer sind nur bestimmte, durch Dimensionierung und Steuerung des Sichters festgelegte Kornklassen zu entnehmen, so daß die Trennschärfe des Sichters erheblich verfeinert ist und die Einsatzmöglichkeiten des Sichters bedeutend erweitert werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch erzielt, daß die Sichtkammer in ihrem oberen Bereich einen sich von ihrer Einlaßöffnung aus erweiternden Kammerquerschnitt aufweist, der sich bis etwa zur Höhe der Durchtrittsöffnungen

309813/0583

2U75A9

an der Abscheidekammer erstreckt. In der Querschnittserweiterung der Sichtkammer verlangsamt sich der Mediumstrom, das Kornband wird gestreckt, so daß sich die vom Strömungsmittel nach innen mitgeführten Kornfraktionen feiner abgrenzen lassen. Die erfindungsgemäß angestrebte schärfere Trennung zwischen den einzelnen Kornklassen wird so weiter verbessert.

Die Querschnittserweiterung der Sichtkammer wird im allgemeinen durch eine stetige Vergrößerung des Sichtkammerdurchmessers erreicht. Vorteilhaft ist hierbei, daß die Abscheidekammer oberhalb ihrer Durchtrittsöffnungen einen der Querschnittserweiterung der Sichtkammer angepaßten Stromleitkörper aufweist. Der obere Bereich des Sichters ist so auch konstruktiv auf den Sichtvorgang und das zu sichtende Gut einstellbar, wodurch die Wirkung des Sichters optimiert werden kann. Eine einfache Bauweise der Sichtkammer ergibt sich, wenn der Stromleitkörper gemäß der Erfindung ausgebildet ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Sichtkammer mit radialem Abstand von den Durchtrittsöffnungen der Abscheidekammer eine nach unten offene Sichterblende angebracht ist. Die Sichterblende lenkt den Mediumstrom unmittelbar vor dem Eintritt in die Durchtrittsöffnungen der inneren Kammer nochmal scharf um, so daß an dieser Stelle ein weiterer Teil der Grobgutfraktion

309813/0583

aus dem Medium ausgeschieden wird. Zur Regulierung der in der Sichtkammer abzuscheidenden Grobkornfraktion und zur besseren Anpassung des Sichters an verschiedene zu sichtende· Güter ist die Sichterblende zweckmäßig im Bezug auf die Durchtrittsöffnungen an der Abscheidekammer in axialer Richtung verstellbar angeordnet.

Je weiter die Sichterblende vor den Durchtrittsöffnungen abgesenkt wird, je schärfer also das strömungsfähige Medium vor Eintritt in die Durchtrittsöffnungen umgelenkt wird, um so größer ist die auf die einzelnen Gutteilchen in der Strömung wirkende Zentrifugalkraft. Die von dem strömenden Medium in die Abscheidekammer mitgerissene Kornfraktion verfeinert sich daher um so mehr, je tiefer die Sichterblende vor den Durchtrittsöffnungen abgesenkt wird. Mit Hilfe der verstellbaren Sichterblende ist die Trenngrenze zwischen den in der Sichtkammer, bzw. Abscheidekammer auszuscheidenda^fcornfraktionen mit verhältnismäßig einfachen Mitteln zu variieren.

Als vorteilhafte konstruktive Lösung ist vorgesehen, daß die Sichterblende und der Stromleitkörper miteinander fest verbunden sind, und daß der Stromleitkörper mit einer außerhalb der Sichtkammer angeordneten Verstelleinrichtung in Verbindung steht. Damit befinden sich die Antriebsteile der Verstelleinrichtung für die Sichterblende außerhalb der Staubatmosphäre des Sichters. Sie sind so vor Verschmutzungen weitgehend geschützt.

309813/0583

2H7549

Innerhalb der Abscheidekammer wird der Abscheidegrad für die mit dem strömungsfähigen Medium einströmenden Feinkornfraktionen dadurch unterstützt, daß die Durchtrittsöffnungen mit einer Leiteinrichtung zur Erzeugung einer Wirbelströmung in der Abscheidekammer versehen sind. Die Abscheidekammer wirkt in diesem Falle in gleicher Weise wie die Sichtkammer als Zyklon. Die jeweils abzutrennenden Feinkornfraktionen werden an den Wänden der Abscheidekammer abgeschieden und gleiten an ihnen durch Schwerkraftwirkung nach unten.

Vorteilhaft sind als Leiteinrichtung an den Durchtrittsöffnungen der Abscheidekammer eine Vielzahl von verstellbaren Leitflächen angebracht. Dadurch ist es möglich, das mit dem Feingut beladene strömungsfähige Medium jeweils so in die Abscheidekammer zu leiten, daß der Abscheidegrad innerhalb der Kammer optimiert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das in der Abscheidekammer eingesetzte zentrale Abzugsrohr für das strömungsfähige Medium in die Abscheidekammer eintaucht und unterhalb der Durchtrittsöffnungen mündet. Das Eintauchen des Abzugsrohres bewirkt eine gündtige Ausbildung der Wirbelströmung innerhalb der Abscheidekammer, was die Abscheidung der feinsten Kornfraktionen des zu sichtenden Gutes erheblich verbessert. Durch eine axiale Verstellung des in die Abscheidekammer hinein-

309313/0583

2U7549

ragenden Teiles des Abzugsrohres kann die Mündung des Abzugrohres in Bezug auf die Eintauchtiefe auf eine Wirbelzone eingestellt werden, die möglichst weitgehend vom Feingut befreit ist. Die Feingutverluste der Sichteranlage werden dadurch bei Absaugung des Trägermediums auf ein Minimum reduziert.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die schematische Figur zeigt einen erfindungsgemäßen Sichter im Schnitt. Der dargestellte Sichter ist zur Trennung eines Sichtgutes in zwei Fraktionen bestimmt. Für den Sichtvorgang ist als strömungsfähiges Medium ein Gasstrom vorgesehen.

Im Ausführungsbeiepiel befindet sich innerhalb einer äußeren Sichtkammer 1 eine innere Abscheidekammer 2. Beide Kammern sind zyklonartig ausgebildet und um eine gemeinsame Längsachse 3 koaxial zueinander angeordnet. Sowohl die Sichckammer 1 wie auch die Abscheidekammer 2 besitzen vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt.

In die Sichtkammer 1 mündet in eine obere Einlaßöffnung 4 tangential eine Rohrleitung 5. Im unteren Bereich der Sichtkammer 1 ist ein Grobgutabzug 6 angeordnet, der mit einem gasdichten Gutaustragsorgan 7, z.B. mit eine* Zellenrad oder mit einer Klappenschleuse, abgeschlossen ist.

309313/0683

2U7549

Die innere Abscheidekammer 2 ist in ihrem oberen Bereich mit Durchtrittsöffnungen 8 versehen. In den Durchtrittsöffnungen 8 sind als Leiteinrichtung verstellbare Leitflächen 9 angebracht, die über eine Einstellvorrichtung 10 in ihrer Winkelstellung relativ zur Wand der Abscheidekammer 2 von außen regulierbar sind. Die Abscheidekammer 2 wird nach unten von einem Feingutabzug 11 abgeschlossen.

Der Feingutabzug 11 ist durch die Sichtkammer 1 hindurchgeführt und mit einem außerhalb der Sichtkammer 1 angebrachten Gutaustragsorgan 12 versehen. In die Abscheidekammer 2 mündet zentral von oben ein Abzugsrohr 13, dessen Eintauchtiefe über eine Reguliereinrichtung 14 variiert werden kann.

Die Durchtrittsöffnungen 8 der Abscheidekammer 2 sind an der Abscheidekammer mit axialem Abstand 15 unterhalb der tangentialen Einlaßöffnung 4 der Sichtkammer angeordnet. Die Sichtkammer 1 weist in diesem oberen Bereich einen sich von der tangentialen Einlaßöffnung 4 aus stetig erweiternden Kammerquerschnitt auf, der sich von der Einlaßöffnung 4 bis zur Höhe der Durchtrittsöffnungen 8 erstreckt. Die Sichtkammer 1 ist in ihrem oberen Bereich als nach unten offener Kegelstumpf 16 ausgeführt. Nach oben wird die Sichtkammer 1 durch eine Decke 17 abgeschlossen.

309813/0583

Innerhalb der Sichtkammer 1 ist ein rotationssymmetrischer Stromleitkörper 18 angebracht, der an seinem oberen Ende gasdicht durch die Decke 17 der Sichtkammer 1 hindurchgeführt ist. Der Stromleitkörper 18 ist kegelförmig ausgebildet und weist etwa den gleichen Kegelwinkel auf, wie der Kegelstumpf im oberen Bereich der Sichterkammer 1. Zwischen dem Stromleitkörper 18 und dem Kegelstumpf 16 erweitert sich der Querschnitt der Sichtkammer 1.

Die Kegelwinkel von Stromleitkörper 18 und Kegelstumpf 16 können auch so gewählt werden, daß sich nur eine minimale Querschnittserweiterung im oberen Bereich in der Sichtkammer 1 ergibt. Der Kegelwinkel des Stromleitkörpers 18 ist dann größer gewählt als der Kegelwinkel des Kegelstumpfes 16. Hierdurch kann die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums im oberen Bereich der Sichtkammer weitgehend konstant gehalten werden, was vor allem bei der Sichtung von sehr feinkörnigem Gut sehr vorteilhaft ist.

Am unteren Rand des Stromleitkörpers 18 ist eine nach unten offene zylindrische Sichterblende 19 mit radialem Abstand 20 vor den Durchtrittsöffnungen 7 angeordnet. Über eine Verstelleinrichtung 21, die außerhalb der Sichtkammer 1 angebracht ist und die mit dem Stromleitkörper 18 verbunden ist, kann die Sichterblende 19 in Bezug auf die Durchtrittsöffnungen 8 in axialer Richtung verstellt werden.

- 9 30981370583

_ 9 —

Im Rahmen der Erfindung ist es de nach den Einsatzbedingungen für den Sichter auch möglich, die Sichterblende 19 und den Stromleitkörper 18 mit Se einer gesonderten Verstelleinrichtung auszurüsten, um beide unabhängig voneinander einstellen zu können. Mit einer Verstellung des Stromleitkörpers 18 läßt sich dann unabhängig von der Einstellung der Sichterblende die Strömungsgeschwindigkeit im oberen Bereich der Sichtkammer beeinflussen und somit die Trennschärfe der erfindungsgemäßen Sichtvorrichtung sehr genau einstellen.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Sichters wird im folgenden beschrieben. Das feinkörnige Gut strömt innerhalb des Gasstromes über die Rohrleitung 5 und die Einlaßöffnung 4 tangential in den oberen Bereich der Sichtkammer 1 ein. Innerhalb des oberen Bereiches entsteht durch die zyklonartige Ausbildung der Sichtkammer eine Wirbelsenke, in der das grobe Gut an den Rand der Sichtkammer wandert, während die feineren Gutteilchen von den Schleppkräften des Gasstromes mitgenommen werden und in der inneren Zone der Sichtkammer 1 verbleiben. Durch die erhebliche Verweilzeit des Sichtgutstromes im oberen Bereich der Sichtkammer und durch die Querschnittserweiterung der Sichtkammer ergibt sich eine optimale Klassierwirkung. Die Grobkornfraktion des Gutes wird an der äußeren Wand der Sichtkammer 1 abgeschieden und fällt durch Schwerkraftwirkung zum Grobgutabzug 6. Unterhalb der Sichterblende 19 wird der Gasstrom scharf nach oben

- 10 -

309813/0SI3

2U7549

umgelenkt und strömt mit dem nach der Umlenkung noch in ihm verbleibenden Feingut durch die Durchtrittsöffnungen 8 in die innere Abscheidekammer 2.

Wie stark der Gasstrom vor Eintritt in die Durchtrittsöffnungen 8 umgelenkt wird, hängt von der Stellung der Sichterblende 19 in Bezug auf die Durchtrittsöffnungen 8 ab. Je schärfer die Krümmung des Gasstromes eingestellt ist, um so feiner ist die Kornfraktion, die vom Gasstrom noch in die Abscheidekammer 2 mitgerissen wird. In Verbindung mit der Einstellung des Stromleitkörpers bewirkt daher die Verstellung der Sichterblende 19 eine Verschiebung der Kornklassenbereiche, die jeweils noch in der Sichterkammer 1, bzw. in der Abscheidekammer 2 abgeschieden werden. Der erfindungsgemäße Sichter ist deshalb sehr vorteilhaft insbesondere in solchen Fällen einzusetzen, wo es je nach Aufgabe erforderlich ist, entweder von einem bestimmten Gut unterschiedliche· Kornfraktionen zu gewinnen oder in einer einzigen Sichteranlage nacheinander verschiedenartige Schüttgüter zu behandeln.

Im Ausführungsbeispiel wird der mit Feingut beladene.Gutstrom bei Eintritt in die Abscheidekammer 2 durch die Leitflächen 9 tangential so eingeführt, daß sich auch in der Abscheidekammer 2 eine zyklonartige Wirbelströmung ergibt. In dieser Wirbelströ-Bung wird das mitgeführte Feingut vom Gasstrom getrennt und über den Feingutabzug 11 aus dem Abscheider entnommen. Zur Einstellung

- 11 309813/0583

2H75A9

des optimalen Abscheidegrades für das Feingut der Abscheidekammer ist das Abzugsrohr 13 über die Reguliereinrichtung 14 auf die Höhe der Abscheidekammer 2 einstellbar, in der der Gasstrom möglichst weitgehend vom Feinkorn befreit ist.

Ventilatoren zur Erzeugung des Gasstromes im Sichter sind in der Figur nicht gesondert eingezeichnet. Sie können als Druckerzeuger vor dem Sichter angeordnet sein. In den meisten Fällen werden sie aber als Sauggebläse hinter dem Sichter an&as Abzugsrohr 13 angeschlossen.

Zur Klassierung eines Sichtgutes in mehrere Kornfraktionen ist es ohne weiteres möglich ,mehrere der erfindungsgemäßen Kammern ineinander anzuordnen. Die Einlaßöffnung oder die Einlaßöffnungen der jeweils äußeren Kammern sind dann von den Durchtrittsöffnungen der jeweils inneren Kammern in axialer Richtung gesehen auf entsprechendem Abstand voneinander angeordnet. In jeder der Kammern ergibt sich eo eine genügend ausgedehnte Verweilzeit für den Sichtgutstrom, was die Trennschärfe in jeder Kammer entsprechend verbessert. Die Richtung der axialen Verschiebung zwischen den Einlaßöffnungen und Durchtrittsöffnungen kann dabei von Kammer zu Kammer wechseln. Eine übermäßige Höhe einer mit mehreren Kammern ausgestatteten Sichteranlage läßt sich so vermeiden.

- Patentansprüche - 12 -

309 813/058 3

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Sichten von feinkörnigen Stoffen mit Hilfe eines strömungsfähigen Mediums, die wenigstens zwei koaxial ineinander angeordnete zyklonartige Kammern aufweist, die von dem strömungsfähigen Medium von außen nach innen über mindestens eine Einlaßöffnung an der äußeren Kammer und über Durchtritt so ff nungen an der inneren Kammer durchströmt werden, wobei jede Kammer mit einem Gutabzug und die innere Kammer zusätzlich mit einem zentralen Abzugsrohr für das strömungsfähige Medium versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (4) der äußeren Kammer (Sichtkammer) (1) von den Durchtrittsöffnungen (8) der in Strömungsrichtung folgenden inneren Kammer (Abscheidekammer) (2) in axialer Richtung gesehen mit Abstand (15) angeordnet ist,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtkammer (1) in ihrem oberen Bereich einen sich von ihrer Einlaßöffnung (4) aus erweiternden Kammerquerschnitt aufweist, der sich bis etwa zur Höhe der Durchtrittsöffnungen (8) an der Abscheidekammer (2) erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidekammer (2) oberhalb ihrer Durchtrittsöffnungen (8) einen der Querschnittserweiterung der Sichtkammer (1) angepaßten Stromleitkörper (8) aufweist.

- 13 309813/0583

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromleitkörper (18) kegelförmig ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Sichtkammer (1) mit radialem Abstand (20) vor den Durchtrittsöffnungen (8) der Abscheidekammer (2) eine nach unten offene Sichterblende (19) angebracht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichterblende (19) in Bezug auf die Durchtrittsöffnungen (8) in axialer Richtung verstellbar angeordnet ist.

7» Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichterblende (19) und der Stromleitkörper (18) miteinander fest verbunden sind, und daß der Stromleitkörper (18) mit einer außerhalb der Sichtkammer (1) angeordneten Verstelleinrichtung (21) in Verbindung steht.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (8) mit einer Leiteinrichtung (9) zur Erzeugung einer Wirbelströmung in der Abscheidekammer (2) versehen sind.

- 14 -

309813/0S83

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Leiteinrichtung an den Durchtrittsöffnungen (8) der Abscheidekammer (2) eine Vielzahl von verstellbaren Leitflächen (9) angebracht sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Abzugsrohr (13) für das strömungsfähige Medium in die Abscheidekammer (2) eintaucht und unterhalb der Durchtrittsöffnungen (8) mündet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Abscheidekammer hineinragende Teil des zentralen Abzugsrohres (13) in Bezug auf seine Eintauchtiefe verstellbar ausgebildet ist.

309813/0583