DE3638915C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zentrifugalwindsichter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind Zentrifugalwindsichter bekannt, die ein flach­ zylindrisches, fetstehendes Gehäuse (DE-OS 16 57 122) besitzen, an dessen Umfang das Sichtgas tangen­ tial einströmmt (DE-PS 8 34 319), in dem sich Materialzu- und Materialabführvorrichtungen (z. B. Grobgutabführung in DE-OS 34 18 635) sowie eine Disper­ giervorrichtung für das zu klassierende Gut befinden:
z. B. außerhalb des Sichtergehäuses in DE-OS 34 18 634; z. B. innerhalb des Sichtergehäuses durch Stifte in DE-PS 8 34 319 oder innerhalb des Sichtergehäuses durch Schaufeln in DE-PS 8 92 266 bzw. DE-AS 14 82 436.

Bei derartigen Zentrifugalwindsichtern ist weiterhin bekannt, daß im Gehäuse ein entgegen der Schleuder­ richtung von einem Sichtgas durchströmtes Sichtrad (DE-OS 16 57 122) rotiert, dem das Sichtgut und das Sichtgas zugeführt werden und bei dem das Grobgut das Sichtrad außen am Umfang verläßt, während Feingut und Sichtgas aus einer Öffnung im Zentrum des Sichtrades austreten (DE-PS 8 92 266).

Es sind weiterhin Zentrifugalwindsichter bekannt, bei denen der Sichtraum innerhalb des rotierenden Sichtrades aus zwei am Umfang des Sichtrades angeordneten Schaufel­ kränzen mit einem ringförmigen Raum zwischen ihnen be­ steht, in den das Sichtgut eintritt (DE-AS 17 82 775; DE-AS 21 26 552; DE-OS 33 21 292), wobei die Sichtraum­ breite konstant ist (DE-OS 33 21 292) oder nach innen zunimmt (DE-PS 8 94 803 oder DE-AS 21 26 552) und die Schaufeln des Sichtrades in radialer Richtung (DE-OS 16 57 122) oder derart angeordnet sind, daß die Schaufeln die Radialrichtungen des Klassierrades schneiden (DE-OS 33 21 292).

Allen bekannten technischen Lösungen ist gemeinsam, daß insbesondere für die Fein- und Feinstkornklassierung die Dispergierung und Desagglomerierung bzw. Vorzer­ kleinerung sowie Vorbeschleunigung verbesserungsbedürftig sind.

Beispielsweise wird das Sichtgut zwar in radialen Ka­ nälen oder ähnlichen Vorrichtungen in Drehrichtung des Sichtrades beschleunigt, aber durch die feststehende Gehäusewand vor der Sichtzone wieder stark abgebremst. Des weiteren sind bei den mechanischen Dispergierelementen in den bekannten Sichtern die Scherkräfte und Turbulenzen zu gering, um eine ausreichende Dispergierwirkung zu er­ zielen. Bei den hohen Lineargeschwindigkeiten, mit denen Sichträder zum Erreichen einer niedrigen Trennkorngröße und/oder hohen Trennschärfe betrieben werden müssen, erfolgt bei ungenügender Materialvorbeschleunigung und/oder unge­ nügender Dispergierung beides teilweise erst in der Sicht­ zone.

Bekannte Sichtermühlen, bei denen das Sichtgut gezielt von der Sichtung zerkleinert wird, nutzen entweder die kine­ tische Energie des Sichtrades nicht oder es ist eine Variation der Beanspruchungsgeschwindigkeit nicht unab­ hängig von der Drehzahl des Sichtrades möglich. Tritt das Sichtgut in einem Winkel zur Sichtluft in den Sichtraum ein, ist eine Umlenkung des Sichtgutstromes aus der radialen Richtung notwendig. Diese Umlenkung ist bei den bekannten technischen Lösungen problematisch und damit verbesserungsbedürftig.

Es ist das Ziel der Erfindung, durch eine gegenüber dem bekannten Stand der Technik verbesserte apparative Lösung eine größere Dispergierung und Desagglomerierung bzw. Vorzerkleinerung sowie Vorbeschleunigung des Materials unmittelbar vor der Sichtzone und damit ein verbessertes Klassierergebnis, d. h. verbessertes Ausbringen an Feingut und/oder höhere Trennschärfen bei niedrigen Trennkorn­ größen, vorzugsweise kleiner 10 µm, zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine apparative Lösung zu entwickeln, die es gestattet, auf der Grundlage einer kontinuierlichen Trockenklassierung von feinkörnigen Materialien eine größere Dispergierung und Desagglomerierung bzw. Vorzerkleinerung sowie eine Beschleunigung des Sicht­ gutes vor dem Eintritt in die Sichtzone und damit ein ver­ bessertes Klassierergebnis, d. h. höheres Ausbringen an Feingut und/oder höhere Trennschärfen bei niedrigen Trenn­ korngrößen zu erreichen.

Die Aufgabe wird, ausgehend von einem Zentrifugalwindsichter mit Sichtrad, in dem u. a. zwei Schaufelkränze und dazwischen ein ringförmiger Sichtraum für den Sichtguteintritt ange­ ordnet sind, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß aufgabe­ seitig an der Außenseite des Sichtrades und an der aufgabe­ seitigen Begrenzungswand des Dispergierrades stift-, stäbchen- und/oder schaufelförmige Prall-, Schlag- bzw. Dispergierelemente kreisförmig angeordnet sind und analog der Anordnung in Stiftmühlen ineinandergreifen. Das Disper­ gierrad ist drehbar angeordnet. Die Begrenzungswände der Umlenkzone weisen im Bereich des Überganges von der radialen Richtung in eine Richtung, die einen Winkel bis 90° zur radialen Richtung hat, den geringsten Abstand auf und der Schaufelkranz und die Begrenzungswände rotieren gemeinsam mit dem Sichtrad. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Schaufeln des Schaufelkranzes als Stege zwischen Langlöchern ausgebildet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Danach sind die Schaufeln des äußeren Schaufelkranzes im Sichtrad als Elemente mit kreisaus- oder kreisabschnittsförmigem Querschnitt ausgebildet. Sie sind in radialer Richtung gerade oder bei radialer Innen­ kante an der Außenkante bis 45° entgegen der Drehrichtung geneigt zur radialen Richtung und in einem Abstand zu­ einander angeordnet, der mindestens das Zweifache des Abstandes zwischen den Schaufeln des inneren Schaufel­ kranzes im Sichtrad beträgt.

Die Materialzuführung durch das Gehäuse ist als Rohr mit verstellbarem Abstand zum Sichtrad ausgeführt und zwischen Rohr und Gehäuse befindet sich eine Sekundärluftzuführung. Zwischen dem rotierenden Sichtrad und dem Gehäuse sowie zwischen der aufgabeseitigen rotierenden Begrenzungswand bzw. dem Dispergierrad und dem Gehäuse sind mitrotierende Leit­ schaufeln angeordnet, die vorzugsweise in Drehrichtung ge­ neigt und/oder konkav gekrümmt sind.

Das Sichtgas strömt in tangentialer Richtung am Umfang des Gehäuses über die Sichtluftzuführung ein und wird dem rotierenden Sichtrad radial zugeführt. Das Sichtgut tritt über die Sichtgutzuführung axial durch das Gehäuse, wird nach Passieren der kreisförmig angeordneten Prall-, Schlag- bzw. Dispergierelemente, die relativ zueinander eine Ge­ schwindigkeit aufweisen (Dispergierzone), in der Umlenk­ zone umgelenkt und tritt in einem Winkel bis 90° zur ur­ sprünglich radialen Richtung in den Sichtraum ein. Das Grobgut wird entgegen der Sichtluftströmung nach außen geschleudert und am Umfang des Gehäuses über den Grobgut­ austrag abgeführt, während das Feingut gemeinsam mit der Sichtluft in die Achsnähe des Sichtrades und von dort aus dem Sichtrad und dem Sichtergehäuse über die Feingut- und Sichtluftabzugsvorrichtung transportiert und in nach­ folgenden Abscheidevorrichtungen von der Sichtluft ge­ trennt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispieles in Fig. 1 näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht des Zentrifugalwindsichters als schematische Schnittzeichnung.

Der Zentrifugalwindsichter besteht im wesentlichen aus einem feststehenden Gehäuse 1, einem Zuführungsrohr 12, einer feststehenden Abzugsvorrichtung 14 für Feingut und Sichtluft sowie einem sich drehenden Sichtrad 2 und einem drehbaren Dispergierrad 20.

Die Sichtgut- und Sichluftdosiervorrichtungen, die Sicht­ gut-, Grob- und Feingutvorratsbehälter, die Trennvorrich­ tung für Feingut- und Luft, die Antriebe u. ä. sind aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt.

Das Gehäuse 1 umschließt das Sichtrad 2 das Dispergierrad 20 und ist fest mit der Abzugsvorrichtung 14 für Feingut und Sichtluft sowie der tangentialen Sichtluftzufuhr 15, der Sekundärsichtluftzufuhr 13 und dem Grobgutaustrag 16 ver­ bunden. Das Gehäuse 1 ist am Umfang des Sichtrades 2 flach­ zylindrisch ausgebildet und enthält die Lager für die An­ triebswellen von Sichtrad 21 und Dispergierrad 22.

Das Sichtrad 2 ist fest mit der Antriebswelle 21 verbunden. Zwischen den Seitenwänden des Sichtrades 2 wird ein sich nach innen erweiternder flachzylindrischer Raum ausgebildet. In diesem Raum befinden sich ein äußerer und innerer Schaufel­ kranz 3 und 4 und dazwischen ein ringförmiger Sichtraum 5, in den achsparallel das Sichtgut eintritt und dem Sicht­ prozeß als Folge von Zentrifugal-, Strömungs- und Wirbel­ feldern ausgesetzt wird. Die flachen Schaufeln des inneren Schaufelkranzes 4 sind in radialer Richtung und in geringem Abstand angeordnet. Die Schaufeln des äußeren Schaufelkranzes 3 haben einen kreisabschnittsförmigen Querschnitt, sind bei radialer Innenkante an der Außenkante um 30° entgegen der Drehrichtung zur radialen Richtung geneigt, ihr freier Abstand beträgt das Dreifache des Abstandes zwischen den Schaufeln des inneren Schaufelkranzes 4.

An der Außenseite 6 des Sichtrades 2 befinden sich wie an der aufgabeseitigen Begrenzungswand 7 des Dispergierrades 20 stiftförmige Prall-, Schlag- bzw. Dispergierelemente 8 in kreisförmiger Anordnung, wobei die Stifte 8 analog zur Anordnung in Stiftmühlen ineinandergreifen. Das Dispergier­ rad 20 dreht sich im selben oder umgekehrten Drehsinn wie das Sichtrad 2. Dadurch werden im letzteren Fall in der Dispergierzone 19 lineare Beanspruchungsgeschwindigkeiten realisierbar, die größer als die lineare Umfangsgeschwindig­ keit beim Eintritt in den Sichtraum 5 ist.

Das Sichtgut gelangt durch die axiale Materialzuführung 17 in die Dispergierzone 19, wird hier dispergiert und in Ab­ hängigkeit von der Relativdrehzahl zwischen Sicht- und Dispergierrad 2 und 20 zerkleinert und danach in der Um­ lenkzone 18 in die achsparallele Richtung umgelenkt, bevor es in den Sichtraum eintritt. Der äußere Stiftkreis der Dispergierzone 19, die Begrenzungswände 10 und der Schau­ felkranz 9 sind fest mit dem Sichtrad 2 verbunden und rotieren folglich mit ihm. Die Begrenzungswände 10 haben beim Übergang von der radialen in die achsparallele Richtung den geringsten Abstand.

Zwischen dem Gehäuse 1 und den rotierenden Elementen Sichtrad 2, Dispergierrad 20 und Begrenzungswand 10 sind in Drehrichtung geneigte Lüfterschaufeln 11 an den drehen­ den Teilen angebracht.

Der erfindungsgemäße Zentrifugalwindsichter eignet sich vorzugsweise für Klassieraufgabe im feinen und feinsten Korngrößenbereich und bei denen eine Vorbehandlung im Sinne von Desagglomierieren, Dispergieren und/oder Vorbeschleu­ nigen zweckmäßig ist. Darüber hinaus kann der erfindungs­ gemäße Zentrifugalwindsichter mit einer Vorbehandlungs­ stufe und durch Rückführung des Grobguts in das Aufgabe­ material als Sichtermühle betrieben werden.

Claims (5)

1. Zentrifugalwindsichter zum Trennen eines Sichtgutes, vorzugsweise kleiner 40 µm, in eine Grob- und Fein­ fraktion mit einem flachzylindrischen, feststehenden Gehäuse, an dessen Umfang das Sichtgas tangential ein­ strömt, in dem sich Materialzu- und -abführungsvorrich­ tungen sowie eine Dispergiervorrichtung befinden und in dem ein entgegen der Schleuderrichtung von dem Sicht­ gas durchströmtes Sichtrad rotiert, dem das Sichtgut und das Sichtgas zugeführt werden und bei dem das Grobgut das Sichtrad außen am Umfang verläßt und bei dem aus einer Öffnung im Zentrum des Sichtrades das Sichtgas und das Feingut austreten, der Sichtraum innerhalb des Sicht­ rades aus zwei am Umfang des Sichtrades angeordneten Schaufelkränzen und einem ringförmigen Sichtraum zwischen ihnen besteht, wobei die Sichtraumbreite nach innen zunimmt und die Schaufeln vorzugsweise in radialer Rich­ tung angeordnet sind und aufgabeseitig unmittelbar vor dem Sichtraum ein weiterer Schaufelkranz angeordnet ist, durch den das Sichtgut in den Sichtraum eintritt, gekennzeichnet dadurch, daß aufgabe­ seitig an der Außenseite (6) des Sichtrades (2) und an der aufgabeseitigen Begrenzungswand (7) des Dispergier­ rades (20) stift-, stäbchen- und/oder schaufelförmige Prall-, Schräg- bzw. Dispergierelemente (8) kreisförmig angeordnet sind und analog der Anordnung in Stiftmühlen ineinandergreifen, das Dispergierrad (20) drehbar ange­ ordnet ist, die Begrenzungswände (10) der Umlenkzone (18) im Bereich des Überganges von der radialen Richtung in eine Richtung, die einen Winkel bis 90° zur radialen Richtung hat, den geringsten Abstand aufweisen und Schau­ felkranz (9) und die Begrenzungswände (10) gemeinsam mit dem Sichtrad (2) rotieren.

2. Zentrifugalwindsichter nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet dadurch, daß die Schaufel des Schaufelkranzes (9) als Stege zwischen Langlöchern ausgebildet sind.

3. Zentrifugalwindsichter nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet dadurch, daß die Schaufeln des äußeren Schaufelkranzes (3) im Sichtrad (2), vorzugs­ weise als Elemente mit kreisaus- oder kreisabschnitts­ förmigem Querschnitt ausgebildet, in radialer Richtung gerade oder bei radialer Innenkante an der Außenkante bis 45° entgegen der Drehrichtung geneigt zur radialen Richtung und in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der mindestens das Zweifache des Abstandes zwischen den Schaufeln des inneren Schaufelkranzes (4) im Sicht­ rad (2) beträgt.

4. Zentrifugalwindsichter nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet dadurch, daß die Materialzuführung (7) durch das Gehäuse (1) als Rohr (12) mit verstellbarem Abstand zum Sichtrad (2) ausgeführt und zwischen Rohr (12) und Gehäuse (1) eine Sekundärsichtluftzuführung (13) angeordnet ist.

5. Zentrifugalwindsichter nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet dadurch, daß zwischen dem rotierenden Sichtrad (2) und dem Gehäuse (1) sowie zwischen der auf­ gabeseitig rotierenden Begrenzungswand (10) bzw. dem Dispergierrad (20) und dem Gehäuse (1) mitrotierende Lüfterschaufeln (11), vorzugsweise in Drehrichtung geneigt und/oder konkav gekrümmt, angeordnet sind.