AT404234B

AT404234B - Sichtrad für einen windsichter

Info

Publication number: AT404234B
Application number: AT0120596A
Authority: AT
Original assignee: Pmt Gesteinsvermahlungstechnik
Priority date: 1996-07-08
Filing date: 1996-07-08
Publication date: 1998-09-25
Also published as: US5957299A; JPH10128242A; EP0818249A1; CA2209145A1; CN1176156A; ATA120596A; EP0818249B1; CA2209145C

Description

AT 404 234 B

Die Erfindung betrifft ein Sichtrad für einen Windsichter, das an seinem Umfang Kanäle aufweist, durch welche das Sichtrad von der mit Feingut beladenen Sichtluft von außen nach innen durchströmt wird, und bei dem die mit Feingut beladene Sichtluft in axialer Richtung aus dem Sichtrad abgeführt wird.

Sichter haben die Aufgabe, das in der Sichtluft getragene Sichtgut in Feingut und Grobgut zu trennen, was, wie z.B. in der EP 552 837 A1 beschrieben, dadurch erfolgen kann, daß ein Sichtrad eines Windsichters etwa radial von außen nach innen durchströmt wird, wonach die mit Feingut beladene Sichtluft in axialer Richtung aus dem Sichtrad abgeführt wird. Durch die Drehung des Sichtrades und die dadurch entstehenden Fliehkräfte in den Kanälen bzw. im Bereich der äußeren Mündungen der Kanäle wird das Grobgut nach außen geschleudert und kann nicht mit der Sichtluft und dem Feingut nach innen abgeführt werden.

Dabei stellt sich das Problem, daß durch die höheren Strömungsgeschwindigkeiten bzw. den höheren Druckunterschied im Bereich des axialen Abströmendes des Sichtrades mehr gröberes Sichtgut mitabgezogen wird als im vom Abströmende entfernten oder im mittleren Bereich des Sichtrades, so daß die Trennung bzw. Klassierung des Sichtgutes in Grobgut und Feingut oft nicht so exakt wie gewünscht erfolgt.

Dabei ist festzustellen, daß an den axialen Enden des Sichtrades auf Grund der Randströmung viel größere Partikel mitgerissen werden als dies in der Sichtradmitte der Fall ist. Im Zusammenwirken mit dem Sichtergehäuse kommt es deshalb auch zu Rückströmungen, welche im Ergebnis eine sehr unscharfe Sichtung verursachen. Vergleicht man die praktischen Ergebnisse mit den theoretischen Berechnungen nach Stokes, so ist einfach zu erkennen, daß in der Praxis die größten Partikel im Feingut um ein Vielfaches größer sind als unter idealen Bedingungen, wobei ansich die Wissenschaft bewiesen hat, daß die Partikelsedimentation nach Stokes erfolgt.

Um dieses Problem zu lösen, wurde in der EP 552 837 A1 vorgeschlagen, innerhalb des Sichtrades ein Verteilerrohr anzuordnen, in dem eine Vielzahl von Öffnungen vorgesehen ist, wobei die Größe der Öffnungen vom axialen Abströmende des Sichtrades weg immer mehr zunimmt. Durch die kleineren Öffnungen nahe dem Abströmende ist der Strömungswiderstand höher als im vom Abströmende entfernten Bereich, so daß auf diese Weise ein konstanterer Verlauf der Strömungsgeschwindigkeit bzw. des wirkenden Unterdruckes innerhalb des Sichtrades über die axiale Länge desselben erreicht wird.

Mit der in der EP 552 837 A1 vorgeschlagenen Lösung ist jedoch der Nachteil verbunden, daß der Leistungsbedarf des Sichters durch die als Drosseln wirkenden Öffnungen im Verteilerrohr erhöht wird, was sich insbesondere bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten nachteilig auswirkt. Anderseits sollten die größeren Partikel schon beim Eintritt in die Kanäle am Umfang des Sichtrades abgewiesen werden, was bei dieser Lösung unterbleibt.

In der WO 95/07149 wurde zur Lösung des angesprochenen Problems vorgeschlagen, den Innenraum des Sichtrades in mehrere Axialabschnitte zu unterteilen, die über zum Auslaßende hin verlaufende koaxiale Anschlußstutzen mit dem gemeinsamen Feingutauslaß in Verbindung stehen, wobei die sich über jeweils einen Axialabschnitt und den zugeordneten Anschlußstutzen einstellenden effektiven Strömungsquerschnitte im wesentlichen gleich groß sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sichtrad der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, mit welchem über die axiale Länge des Sichtrades ein möglichst konstantes Trennverhalten erzielt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Sichtrad dadurch, daß die Kanäle in axial unterschiedlichen radialen Ebenen unterschiedliche Winkel zur radialen Richtung des Sichtrades aufweisen.

Durch die unterschiedliche Winkelneigung der Kanäle in axial unterschiedlichen radialen Ebenen am äußeren Umfang wird die Abweisung des Sichtluftpartikelstromes über die axiale Länge des Sichtrades verschieden stark beeinflußt.

Die Abweisung am Rotoraußenradius wirkt sich nicht nur auf die Sichtluft, sondern auch auf die Partikel sehr effektiv aus. Um dem entsprechend dem räumlich sehr unterschiedlichen Strömungsverhalten Rechnung zu tragen bzw. in jenen Bereichen entlang des Rotors, wo vor allem zu große Partikel durchtreten, dies zu verhindern, ist es vorteilhaft, die Abweisung in axial unterschiedlichen radialen Ebenen durch Kanäle mit unterschiedlichen Winkeln zur radialen Richtung des Sichtrades verschieden stark zu beeinflussen.

Die Erfindung macht sich somit den Umstand zunutze, daß die Anströmung der feingutbeladenen Sichtluft an die äußere Mündung der Kanäle von der Neigung der Kanäle zur radialen Richtung des Sichtrades beeinflußt wird. Werden daher die Kanäle in axial unterschiedlichen radialen Ebenen in unterschiedlichen Winkeln zur radialen Richtung des Sichtrades ausgerichtet, dann können die oben angesprochenen, gleichmäßigeren Trenneigenschaften durch das Sichtrad erreicht werden, ohne daß es zusätzlicher Einrichtungen, wie eines Verteilerrohres gemäß der EP 552 837 A1, bedarf, welche Drosselverluste bzw. hohe Druckverluste verursachen. 2

Claims

AT 404 234 B Insbesondere bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kanäle von innen nach außen entgegen der Drehrichtung geneigt sind, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Neigungswinkel der Kanäle am Abströmende des Sichtrades größer ist als der Neigungswinkel der vom Abströmende entfernten Kanäle. Mit dieser Ausführungsform kann ein sehr gutes Sichtverhalten des Sichters erzielt werden, da sich die erwähnte Abweiseeigenschaft nicht nur auf die Sichtluft auswirkt, sondern auch auf die zu sichtenden Partikel. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche. Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 eine teilweise Ansicht eines erfindungsgemäßen Sichtrades im Schnitt und Fig. 2 einen Schnitt durch das Sichtrad von Fig. 1 entlang der Linie ll-il. In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Sichtrad im Schnitt teilweise dargestellt, das aus Sichtradabschnitten 1, 2 und 3 aufgebaut ist. Dem Sichtrad wird Sichtluft mit Sichtgut in Richtung der Pfeile 5 zugeführt und mit Feingut beladene Sichtluft wird am Abströmende 13 in Richtung der Pfeile 4 aus dem Sichtrad abgeführt. Die Sichtradabschnitte 1 und 2 bestehen aus einem Träger 6, der über fünf Speichen 7 mit einer Nabe 8 verbunden ist. Am Träger 6 ist eine Vielzahl von Radschaufeln 9, 9' angeordnet, die sich in axialer Richtung des Sichtradabschnittes 1, 1' erstrecken. Die Radschaufeln können in radialer Richtung des Sichtradabschnittes 1,1' abgewinkelt oder gekrümmt sein, wie anhand der Radschaufeln 9 dargestellt ist. Die Radschaufeln können in ihrer einfachsten Form aber auch als flächige Rotorstäbe ausgebildet sein, wie dies anhand der Radschaufeln 9' in Fig. 2 dargestellt ist. In ihrem äußeren Bereich weisen die Radschaufeln 9, 9' einen Neigungswinkel α zur Radialen auf. Die Radschaufeln 9, 9' sind derart im Winkel a zur Radialen geneigt, daß sie von innen nach außen verlaufend gegen die Drehrichtung 10 des Sichtrades geneigt sind. Durch diese Neigung wird es gröberen Partikeln des Sichtgutes weiter erschwert, das Sichtrad in Richtung des Pfeiles 5 von außen nach innen zu durchströmen, so daß eine gute Klassierung des Sichtgutes möglich ist. Nach dem Durchtritt der Sichtluft mit Feingut durch die zwischen den Radschaufeln 9, 9' gebildeten Kanäle 12 von außen nach innen wird die mit Feingut beladene Sichtluft um 90* umgelenkt und strömt in axialer Richtung des Sichters ab, wie durch die Pfeile 11 in Fig. 1 angedeutet ist. Der Sichtradabschnitt 3 in Fig. 1 unterscheidet sich von den Sichtradabschnitten 1, 2 u.a. dadurch, daß der Träger 6' nicht über Speichen mit der Nabe 8' verbunden ist, sondern über eine durchgehende Scheibe 14. Diese ist erforderlich, da der Sichtradabschnitt 3 am dem Abströmende 13 des Sichtrades gegenüberliegenden Ende angeordnet ist und somit den Abschluß des Sichtrades bildet. Der Neigungswinkel a der Sichtradabschnitte 1, 2 und 3 ist bei den Sichtradabschnitten 2 und 3 größer als bei den Sichtradabschnitten 1. Durch den größeren Neigungswinkel der Radschaufeln 9, 9' bzw. den zwischen diesen gebildeten Kanälen ist die Abweisung für den Sichtluftpartikelstrom erhöht, so daß hier das Durchtreten größerer Partikel verhindert wird und damit ein verbessertes Trenn verhalten des gesamten Rotors auf punktgenaueres Trennen erreicht wird. Wie in Fig. 1 weiters zu sehen ist, sind die Sichtradabschnitte 1, 2 und 3 auf eine Welle 15 aufgesetzt, über welche die Sichtradabschnitte 1, 2 und 3 angetrieben werden. Der Neigungswinkel der zwischen den Radschaufeln 9, 9' gebildeten Kanäle 12 beträgt vorzugsweise zwischen 30* und 45*, kann aber in Abhängigkeit von den jeweiligen Bedingungen, wie der Partikelgröße oder dem spezifischen Gewicht der Partikel des Sichtgutes oder vom gewünschten Fraktionsverhältnis zwischen Grob- und Feingut, auch darüber oder darunter liegen. In alternativen, in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausführungsformen ist es auch möglich, daß anstatt zwischen Radschaufeln 9, 9’ gebildeten Kanälen 12 z.B. Bohrungen vorgesehen sind bzw. daß das Sichtrad nicht aus einzelnen Abschnitten aufgebaut ist, in welchen die Kanäle enthalten sind, sondern daß Kanäle mit unterschiedlichen Neigungswinkeln in unterschiedlichen radialen Ebenen in einem einstückigen Sichtrad bzw. in einem einzigen Sichtradabschnitt angeordnet sind. In einer weiteren, in den Zeichnungen ebenfalls nicht dargestellten Ausführungsform kann die mit Feingut beladene Sichtluft auch an beiden axialen Enden des Sichtrades über Abströmkanäle abgeführt werden, um die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Sichters zu erhöhen. Patentansprüche 1. Sichtrad für einen Windsichter, das an seinem Umfang Kanäle aufweist, durch welche das Sichtrad von der mit Feingut beladenen Sichtluft von außen nach innen durchströmt wird und bei dem die mit Feingut beladene Sichtluft in axialer Richtung aus dem Sichtrad abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (12) in axial unterschiedlichen radialen Ebenen unterschiedliche Winkel (a) 3 ΑΤ 404 234 Β zur radialen Richtung des Sichtrades aufweisen.
2. Sichtrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (12) durch Bohrungen in der Mantelfläche des Sichtrades gebildet sind.
3. Sichtrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (12) durch im wesentlichen axial ausgerichtete Radschaufeln (9, 9') begrenzt sind.
4. Sichtrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sichtrad aus wenigstens zwei Sichtradabschnitten (1, 2, 3) besteht und daß die Kanäle (12) eines Sichtradabschnittes (1, 2, 3) in einem anderen Winkel (a) zur radialen Richtung ausgerichtet sind als die Kanäle (12) der anderen Sichtradabschnitte (1, 2, 3).
5. Sichtrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Neigungswinkel (o) der Kanäle (12) zur radialen Richtung von außen nach innen ändert.
6. Sichtrad nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Radschaufeln (9, 9') einen gekrümmten Verlauf haben.
7. Sichtrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (12) von innen nach außen entgegen der Drehrichtung (10) geneigt sind.
8. Sichtrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der Kanäle (12) etwa zwischen 30* und 45· zur radialen Richtung beträgt.
9. Sichtrad nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtradabschnitte (1, 2) aus einem ringscheibenförmigen Träger (6, 6') bestehen, an welchem die Sichtradschaufeln (9, 9') in axialer Richtung abstehend angeordnet sind.
10. Sichtrad nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (a) der Kanäle (12) nahe dem Abströmende (13) des Sichtrades größer ist als der Neigungswinkel (a) der vom Abströmende (13) entfernten Kanäle (12).
11. Sichtrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Abströmkanäle vorgesehen sind, die axial an das Sichtrad anschließen und durch welche die mit Feingut beladene Sichtluft abgeführt wird. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 4