Die Erfindung betrifft einen Zyklonsichter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der DE-B 10 90 940 ist ein Fliehkraft-Staubabscheider bekannt, der die Merkmale des Oberbegriffes des Anspruches 1 und insbesondere Zuführkanäle aufweist, die tangential an den Trennraum herangeführt sind. Die Kanäle steigen dabei schräg von unten nach oben an bevor sie in den Trennraum einmünden. Details, wie der Einmündungsbereich der Zuführkanäle in den Trennraum ausgebildet ist, sind der DE-B 10 90 940 nicht zu entnehmen.
Des weiteren ist ein Zyklonabscheider aus der EP 398 864 A2 bekannt, der zum Abtrennen wenigstens eines festen oder flüssigen Stoffes aus einem flüssigen oder gasförmigen Medium durch Zentrifugalkräfte dient.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zyklonsichter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 anzugeben, bei dem mit einer sehr einfachen Konstruktion eine sehr gute Sichtung des Sichtgutes erzielt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Kanal einen Bereich aufweist, der als Spiralkanal ausgebildet ist, der den Sichtraum schräg von unten nach oben ansteigend und spiralförmig umschlingend in den Sichtraum einmündet, und daß der Spiralkanal im Umschlingungsbereich zum Sichtraum hin offen ist.
Durch den wenigstens einen schräg nach oben in den Sichtraum einmündenden Kanal wird die Luft schraubenförmig im Sichtraum nach oben gerichtet und bewirkt dadurch, daß das durch die Schwerkraft absinkende Sichtgut wiederholt nach oben gefördert wird und somit eine längere Zeit im Sichtraum verweilt. Dadurch ist es möglich, das Sichtgut genauer zu trennen, was sich insbesondere im mittleren Fraktionsbereich positiv auswirkt. Das Grobgut wird dabei durch die Fliehkraft an die Gehäusewand gedrängt und sinkt dort ab, wogegen das Feingut mit der Sichtluft im zentralen Bereich des Sichtraumes abströmt.
Dieser erhebliche Vorteil der längeren Verweildauer des Sichtgutes im Sichtraum wird dabei auf sehr einfach Weise erzielt, ohne daß es zu einem erhöhten technischen Aufwand des Zyklonsichters kommt.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Zyklonsichters sind Gegenstand der Unteransprüche und werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Wie bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung zu sehen ist, weist der Zyklonsichter ein Gehäuse 1 auf, das einen Sichtraum 2 begrenzt, in welchem das Sichtgut durch Zentrifugalkräfte auf Grund des unterschiedlichen Gewichtes der einzelnen Partikel des Sichtgutes gesichtet wird.
Zum Zuführen von Sichtluft und gegebenfalls Sichtgut sind zwei spiralförmige Kanäle 3 und 4 vorgesehen, die einander diamentral gegenüberliegen und von unten nach oben verlaufend bei 3' bzw. 4' in den Sichtraum einmünden, wodurch sie der Sichtluft und dem Sichtgut eine Bewegungskomponente gegen die Schwerkraft erteilen.
Das Sichtgut kann in einer Ausführungsform der Erfindung gemeinsam mit der Sichtluft durch die Kanäle 3, 4 zugeführt werden. In einer anderen, in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann das Sichtgut auch durch Kanäle 5, 6, die im Bereich des oberen Endes des Sichtraumes 2 münden, zugeführt werden und über einen Streuteller 7, der über eine Welle 8 im Gehäuse 1 gelagert ist und über diese angetrieben wird, in den Sichtraum 2 eingebracht werden. Wird bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform das Sichtgut mit der Sichtluft zugeführt, sind die Kanäle 5, 6 und der Streuteller 7 natürlich nicht vorhanden.
In den Sichtraum 2 ragt von unten ein Tauchrohr 9, dessen Mündung 10 radial mittig im Sichtraum 2 angeordnet ist. Das Tauchrohr 9 kann, wie in Fig. 1 dargestellt ist, ein Stück unterhalb der Mündung 10 gekrümmt sein und seitlich aus dem Gehäuse 1 herausgeführt werden. Über das Tauchrohr 9 wird Sichtluft und Feingut abgeführt. Das Grobgut sinkt an der Außenwand des Gehäuses 1 durch einen etwa ringförmigen Raum 11, der zwischen dem Tauchrohr 9 und der Gehäusewand 1 gebildet wird, nach unten ab und wird über eine Austragöffnung 19 abgeführt.
Am Tauchrohr 9 ist im Bereich seiner Mündung 10 eine Leiteinrichtung 12 angeordnet. Die Leiteinrichtung 12 ist ein konischer Blechring, der mit seinem oberen Rand mit kleinerem Durchmesser an der Außenseite des Tauchrohres 9 gasdicht befestigt ist, wogegen sein unterer Rand mit größerem Durchmesser ringsum von der Außenumfangsfläche des Tauchrohres 9 absteht. Diese Leiteinrichtung 12 hat folgende Wirkung:
Die Leiteinrichtung 12 führt kaum zu einer Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit (Strömungsverhältnisse) und damit der Fliehkräfte im Sichtraum 2. Durch die Leiteinrichtung 12 werden im etwa ringförmigen Raum 11 durch das gekrümmt herausgeführte Tauchrohr 9 auftretende Strömungsstörungen vom Sichtraum 2 abgeschirmt.
Die vorteilhafte Wirkung der Leiteinrichtung 12, die wie in Fig. 5 dargestellt, auch doppelt vorgesehen sein kann, kann durch einen Leitring 13, der bei allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Zyklonsichters vorgesehen sein kann, noch verbessert werden. Der Leitring 13 hat die Form eines sich von oben nach unten verjüngenden Mantels eines Kegelstumpfes und ist mit seinem oberen Rand mit größerem Durchmesser gasdicht an der Innenseite der Gehäusewand 1 befestigt, wogegen sein unterer Rand mit kleinerem Durchmesser gegenüber dem Rand des Gehäuses 1 nach innen versetzt ist. Der Leitring 13 steht also von der Wand des Gehäuses 1 nach unten und innen ab.
An der innenwand des Gehäuses 1 können, wie in Fig. 2 dargestellt ist, Leitbleche 20 befestigt sein, die nach innen in den Sichtraum 2 abstehen. Diese Leitbleche 20 tragen zu einer Durchspülung des an die Gehäusewand 1 geschleuderten Sichtgutes bei, wodurch insbesondere das feinere Sichtgut wieder in den Sichtraum 2 zurückgetragen wird, da der Raum zwischen den Leitblechen 20 von der durch die Kanäle 3, 4 zugeführten Sichtluft durchspült wird. Die Leitbleche 20 erstrecken sich, wie in Fig. 1 nur an einem einzigen Leitblech 20 dargestellt ist, entweder über die gesamte Höhe des Sichtraumes 2 bis zum Leitring 13 nach unten oder auch nur etwa über die Höhe der einmündenden Kanäle 3, 4.
Um das Strömungsverhalten im Zyklonsichter zu verbessern, d.h. die Strömung besser zu richten und Wirbel abzubauen, kann in einer in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform der Erfindung auch eine Anzahl von Leitschaufeln 14 vorgesehen sein, die am Tauchrohr 9 im Bereich des Überganges des Sichtraumes 2 in einen Abströmraum 15 angeordnet sind. Der Abströmraum 15 ist jener Raum, der sich etwa in axialer Verlängerung des Tauchrohres 9 nach oben erstreckt.
Die Leitschaufeln 14 sind, wie in Fig. 7 zu sehen ist, im Querschnitt gekrümmt und können vorzugsweise verstellbar sein, um sie den jeweiligen Gegebenheiten, insbesondere der Strömungsgeschwindigkeit anpassen zu können. Durch die Leitschaufeln 14 wird sichergestellt, daß die Sichtluft mit dem Feingut weitgehend ungestört von der drehenden in die radiale Bewegungsrichtung und weiter in die axiale übergehen kann, wodurch die Strömungswiderstände sinken, was sich wiederum auf den erforderlichen Energieeinsatz positiv auswirkt. Vorzugsweise können die Leitschaufeln 14 dabei so angeordnet sein, daß sie sich von der Öffnung 10 des Tauchrohres 9 ausgehend nach oben zur Hauptachse 16 des Zyklonsichters hin neigen, wodurch der Übergang der Strömung von der radialen in die axiale Richtung weiter verbessert wird.
Zusätzlich kann weiters noch ein Sichterrad 17 mit Schaufeln 18 vorgesehen sein, um das Grobgut noch besser vom Feingut zu trennen. Das Sichterrad 17 dreht sich außerhalb der Leitschaufeln 14 und erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Höhe des Sichtraumes 2.
Es versteht sich, daß, um eine höhere Durchsatzleistung des erfindungsgemäßen Zyklonsichters erzielen zu können, mehr als zwei Zuführkanäle vorgesehen sein können. Weiters kann zusätzlich zu dem in den Figuren dargestellten unteren Tauchrohr 9 ein zweites Tauchrohr vorgesehen sein, das dem unteren Tauchrohr 9 gegenüberliegend von oben in das Gehäuse 1 und den Sichtraum 2 ragt.
Zusammenfassend kann die Erfindung beispielsweise wie folgt dargestellt werden:
Der Zyklonsichter weist ein Gehäuse 1 auf, das einen etwa rotationssymmetrischen Sichtraum 2 umschließt, sowie eine Einrichtung 3, 4 zum Zuführen von Sichtluft und gegebenenfalls Sichtgut in den Sichtraum 2, die etwa tangential in den Sichtraum 2 mündet. Der Zyklonsichter weist weiters einen Auslaß 19 für Grobgut und ein Tauchrohr 9 zum Abführen der Sichtluft mit Feingut auf. Die Einrichtung zum Zuführen von Sichtluft wird durch zwei Kanäle 3, 4 gebildet, die spiralförmig um die Hauptachse 16 der Zyklonsichters gekrümmt in den Sichtraum 2 einmünden.