[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Multizyklons zum Trennen von
Fein- und Feinstkorn sowie einen Multizyklon.
[0002] Es sind gattungsgemäße Verfahren mit mehreren im Wesentlichen gleich aufgebauten
Einzelzyklonen, welche jeweils eine Trägergaseintrittsöffnung, eine Trägergasaustrittsöffnung
und eine Grießaustragsöffnung aufweisen, bekannt. Hierbei sind die Einzelzyklone gemeinsam
in einem fehllufteintragarmen Gehäuse eingehaust, in dem eine obere und eine untere
Kammer ausgebildet ist. Die Trägergasaustrittsöffnungen der Einzelzyklone sind zur
oberen Kammer hin offen ausgeführt und die obere Kammer weist eine Trägergasgesamtaustrittsöffnung
auf. Diese dient dazu, das Trägergas, welches jeweils aus den jeweiligen Trägergasaustrittsöffnungen
der Einzelzyklone in die obere Kammer ausgetreten ist, über die Trägergasgesamtaustrittsöffnung
aus dem Gehäuse des Multizyklons abzuführen. Die Grießaustragsöffnungen der Einzelzyklone
sind jeweils zur unteren Kammer hin offen ausgebildet. Zusätzlich weist die untere
Kammer eine Einrichtung zum fehllufteintragarmen Abziehen von durch die Grießaustrittsöffnungen
eingetragenen Zyklongrieße auf. Ferner ist zu der unteren Kammer eine gemeinsame Zyklonregelluftzuführung
vorgesehen.
[0003] Einzelzyklone werden auch als Fliehkraftabscheider bezeichnet. Sie dienen beispielsweise
als sogenannte Massenkraftabscheider in prozesstechnischen Anlagen zum Separieren
von festen Partikeln aus Gasen. Beispielsweise werden sie zur Abgasreinigung eingesetzt.
Hierbei ist das Ziel, mittels des Zyklons das Trägergas, welches die Partikel in den
Zyklon transportiert möglichst komplett, das heißt bis zu einem sehr großen Reinheitsgrad
von Partikeln zu reinigen und wieder aus dem Zyk-Ion abzuführen. Idealerweise wird
hierbei ein Reinigungsgrad abhängig von der Partikelgröße und -masse von über 99%
erreicht.
[0004] Wesentliche Bauteile eines Fliehkraftabscheiders sind ein oberer Einlaufzylinder,
eine kegelförmige Verlängerung dieses Zylinders sowie ein Tauchrohr. Ein Zyklon funktioniert
wie folgt. In den Einlaufzylinder wird Trägergas mit den abzutrennenden Partikeln
tangential eingeblasen, so dass es eine kreisförmige Bahn beschreibt. Die in dem Trägergas
befindlichen Partikel werden durch ihre Fliehkraft an die Wandung des zylindrischen
Bereichs geleitet und im anschließenden kegelförmigen Bereich, insbesondere an den
Kegelwänden, abgebremst, so dass sie aus dem Trägergasstrom herausfallen und den Zyklon
nach unten verlassen. Das somit gereinigte Trägergas tritt über das Tauchrohr, welches
sich im Inneren des Einlaufzylinders und des anschließenden Kegels erstreckt, wieder
aus dem Zyklon aus.
[0005] Aus der
PCT/EP2015/066348 ist bekannt, dass man einen Zyklon auch zum Trennen beziehungsweise Klassieren von
feinen Partikeln einsetzen kann. Hierbei wird gelehrt, dass über die Einströmungsgeschwindigkeit
des Trägergasstromes in einen Zyklon teilweise die Trenneigenschaften des Zyklons
beeinflusst werden können. Da jedoch in prozesstechnischen Anlagen die Trägergasströmung
beziehungsweise Prozessgasströmung oft auf Grund von weiteren in derartigen Anlagen
verbauten Apparaturen nicht beliebig beeinflussbar ist, hat sich eine derartige Regelung
als nicht immer optimal durchführbar herausgestellt.
[0006] Der Erfindung liegt daher die
Aufgabe zugrunde, ein einfaches und effizientes Verfahren zum Betrieb eines Multizyklons
zum Trennen von Fein- und Feinstkorn sowie einen Multizyklon zu schaffen.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Betrieb eines Multizyklons
zum Trennen von Fein- und Feinstkorn mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch
einen Multizyklon mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
[0008] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der
Beschreibung sowie deren Figuren und deren Erläuterungen angegeben.
[0009] Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass den Trägergaseintrittsöffnungen
jeweils von außerhalb des Gehäuses ein volumengleicher Trägergasstrom mit dem zu trennenden
Fein- und Feinstkorn als Partikel zugeführt wird. In den Einzelzyklonen des Multizyklons
wird eine zumindest anteilige Trennung von Fein- und Feinstkorn durchgeführt, wobei
das Feinkorn als Zyklongrieß über die Grießaustragsöffnungen in die untere Kammer
eintritt und von dort über die Einrichtung zum fehllufteintragarmen Abzug aus dem
Gehäuse abgezogen wird. Das Feinstkorn wird als Zyklonfeingut mittels des Trägergasstroms
über die obere Kammer und die Trägergasaustrittsöffnung aus dem Multizyklon geleitet.
Ferner ist vorgesehen, dass mittels einer Regelung der Menge der durch die Zyklonregelluftzuführung
in die untere Kammer zugeführten Zyklonregelluft pro Zeiteinheit die Menge, die Feinheit
und/oder die Reinheit des aus dem Multizyklon geleiteten Feinstkorns eingestellt wird.
[0010] Falschlufteintragarm beziehungsweise falschluftarm oder auch fehlluftarm im Sinne
der Erfindung kann derart verstanden werden, dass kaum beziehungsweise idealerweise
keine Luft oder Gas von außerhalb des Multizyklons in den Multizyklon eindringen kann.
Ein komplettes Verhindern des Eindringens von Falschluft oder Fehlluft ist jedoch
bei realen Gegebenheiten nicht oder nur mit nicht vertretbarem Aufwand zu erreichen.
Als wesentlicher Grund für den Eintrag von Fehlluft in den Multizyklon ist die Einrichtung
zum fehllufteintragarmen Abzug von durch die Grießaustragsöffnungen ausgetragenen
Zyklongrieße anzusehen. Eine derartige Einrichtung kann beispielsweise als Zellradschleuse
realisiert werden. Zellradschleusen, die den Anforderungen der hier beschriebenen
Erfindung entsprechen, weisen beispielsweise eine Spaltbreite von ca. 0,3 mm auf.
Insgesamt ist es möglich festzuhalten, dass der Falschlufteintrag im Sinne der Erfindung
idealerweise möglichst gegen Null geht, jedoch in realen Szenarien maximal in einem
Bereich von 1% liegen sollte.
[0011] Im Rahmen der hier vorliegenden Beschreibung wird der Begriff "Trägergasströmung"
verwendet. Hierbei kann es sich im Sinne der Erfindung um eine Gas- oder Luftströmung
handeln, mit der die zu trennenden Partikel, welche als Fein- und Feinstkorn bezeichnet
werden, transportiert werden. Grundsätzlich kann hierzu jedes beliebige Gas oder Gasgemisch
verwendet werden. Es kann sich beispielsweise um Umgebungsluft, sauerstoffabgereichertes
Prozessgas oder dergleichen handeln.
[0012] Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, die in dem Multizyklon
vorgesehenen Einzelzyklone jeweils mit einem volumengleichen Trägergasstrom zu versorgen.
Dies hat zur Folge, dass die Einzelzyklone im Wesentlichen gleiche Trenncharakteristika
zwischen Fein- und Feinstkorn aufweisen, wodurch eine Regelung dieser Trenngrenze
über den gesamten Multizyklon deutlich vereinfacht wird.
[0013] Des Weiteren wurde entsprechend der Erfindung erkannt, dass es im Sinne eines einfachen
Aufbaus und einer einfachen Regelung des Multizyklons zu bevorzugen ist, wenn Zyklonregelluft
als Regelgröße für die Trenngrenze, das heißt insbesondere für die Menge, die Feinheit
und/oder Reinheit des Feinstkorns, verwendet wird. Eine einfache Regelung ist auch
dadurch gegeben, dass die Zyklonregelluft nicht jedem Einzelzyklon separat zugeführt
wird, sondern eine gemeinsame einzige Zuführung der Zyklonregelluft zur unteren Kammer
des Multizyklons vorgesehen ist. Selbstverständlich könnten auch konstruktionsbedingt
mehrere Zuführungen in die untere Kammer vorgesehen sein. Wesentlich hierbei ist jedoch,
dass die Zuführung und damit auch die Regelung der Zyklonregelluft in die untere Kammer
erfolgt und nicht in jeden Einzelzyklon selbst und direkt.
[0014] Zentral bei der Erfindung ist, dass erkannt wurde, dass durch das Zuführen von Zyklonregelluft,
der sich innerhalb des Zyklons ausbildende Wirbel beziehungsweise die Wirbelsenke
gestört ausbildet, so dass keine 99%ige oder noch bessere Abscheidung der festen Partikel
im Trägergasstrom mehr möglich ist. Tendenziell werden dann gröbere, das heißt Partikel
mit einer höheren Dichte, noch abgeschieden, wohingegen kleinere beziehungsweise feinere
Partikel mit einer geringeren Dichte nicht mehr aus dem Trägergasstrom abgeschieden
werden können und über den aus dem Zyklon austretenden Trägergasstrom mitausgetragen
werden.
[0015] Vorteilhaft ist es, wenn das Volumen pro Zeiteinheit der volumengleichen Trägergasströme
zu den Einzelzyklonen abhängig von der Geometrie der verwendeten Einzelzyklone eingestellt
wird, um bei geschlossener Zyklonregelluftzuführung ca. 99% des sich in den Trägergasströmen
befindlichen Fein- und Feinstkorns als Zyklongrieß abzuscheiden. Es hat sich herausgestellt,
dass ein derart eingestellter Grundzustand besonders effizient und effektiv mittels
der Zuführung von Zyklonregelluft geregelt beziehungsweise gesteuert werden kann.
Dies ergibt sich dadurch, dass die Einzelzyklone des Multizyklons in diesem Grundzustand
derart betrieben werden, dass sie eine möglichst komplette Abscheidung des Fein- und
Feinstkorns ermöglichen. Anschließend kann durch das Zuführen von Zyklonregelluft
diese Trennung verschlechtert werden, so dass das Ziel erreicht wird, einen Teil des
im Trägergasstroms befindlichen Partikel als Feinstkorn aus dem Multizyklon mittels
des Trägergasgesamtaustrittstroms abzuführen und einer späteren Abscheidung zuzuführen.
[0016] Alternativ oder zusätzlich zum Einstellen des Volumens pro Zeiteinheit der volumengleichen
Trägergasströme zu den Einzelzyklonen kann auch die Beladung der volumengleichen Trägergasströme
zu den Einzelzyklonen mit Fein- und Feinstkorn abhängig von der Geometrie der Einzelzyklone
eingestellt werden, um bei geschlossener Zyklonregelluftzuführung ca. 99% des sich
in den Trägergasströmen befindlichen Feinund Feinstkorn als Zyklongrieß abzuscheiden.
In ähnlicher Weise wie über das Volumen pro Zeiteinheit der volumengleichen Trägergasströme
ist auch die Beladung der volumengleichen Trägergasströme mit Partikeln, welche als
Fein- und Feinstkorn abscheidbar sind, eine relevante Größe zum Einstellen eines stabilen
Grundzustandes. Hierbei kann die Beladung als Gramm Staubpartikel pro Kubikmeter Trägergas
oder als Kilogramm Staubpartikel pro Kilogramm Trägergas angegeben werden.
[0017] Das Einstellen einer Beladung, die die zuvor angegebenen Bedingungen erfüllt, ist
bevorzugt, da bei einer zu hohen Beladung bereits grundsätzlich keine 99%ige Abscheidung
von Fein- und Feinstkorn als Zyklongrieß möglich ist, und somit die Regelung über
Zyklonregelluft erschwert wird. Wunschgemäß ist selbstverständlich die Beladung möglichst
zu optimieren, da sie einen wesentlichen Einfluss auf die Effektivität des Multizyklons
hat. Dies bedeutet, je näher die Beladung am Optimum ist, das heißt bei einer 99%igen
Abscheidung ohne dem Zuführen von Zyklonregelluft, ein umso größerer Durchsatz kann
mit einem derartigen Multizyklon erreicht werden.
[0018] Bevorzugt ist es, wenn im Betrieb eine Druckdifferenz zwischen der oberen und der
unteren Kammer eingestellt wird und der Druck in der oberen Kammer niedriger ist als
der Druck in der unteren Kammer. Dies kann beispielsweise durch ein saugendes Gebläse
nach dem Multizyklon erreicht werden, so dass sich im gesamten Multizyklon ein Druckgefälle
einstellt. Hierdurch ist in der oberen Kammer der statische Druck niedriger als in
der unteren Kammer. Somit ist es einfach möglich zu erreichen, dass die in die untere
Kammer eingeführte Zyklonregelluft durch die Einzelzyklone in die obere Kammer strömt,
und somit den gewünschten Effekt auf die Trenneigenschaften der Einzelzyklone hat.
[0019] Diesbezüglich ist es vorteilhaft, wenn der Druck in der oberen Kammer und in der
unteren Kammer niedriger als der Umgebungsdruck eingestellt wird. Hierdurch wird erreicht,
dass die Zyklonregelluft nicht in den Multizyklon selbst geblasen werden muss, sondern
in diesen eingesaugt wird. Ein derartiges Verfahren erleichtert den Aufbau und den
Betrieb eines Multizyklons, da es verfahrensbedingt notwendig ist, entweder die Trägergasströme
aktiv in den Multizyklon hineinzublasen oder wie es bevorzugt ist, über ein Gebläse
durch den Multizyklon hindurchzusaugen.
[0020] Grundsätzlich kann das zu trennende Fein- und Feinstkorn direkt in einen Trägergasstrom
aufgegeben werden. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn das zu trennende Fein- und Feinstkorn
vor der Aufgabe in den Multizyklon mittels des Trägergases einer Dispergiereinheit
zugeführt wird, und von dort mittels des Trägergasstroms zum Multizyklon transportiert
wird. Ein derartiges Verfahren ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Fein- und
Feinstkorn nicht direkt aus einem vorgeschalteten Prozess über den Trägergasstrom
zugeführt wird, sondern aus einer Lagerstelle wie einem Bunker. Durch das Verwenden
einer Dispergiereinheit wird erreicht, dass das Fein- und Feinstkorn in dem Trägergasstrom
möglichst homogen verteilt ist und auch kaum Partikel aneinander anhaften. Hierdurch
wird das Ergebnis der Trennung im Multizyklon positiv beeinflusst.
[0021] Grundsätzlich kann das Feinstkorn, welches mittels des Trägergasaustrittstroms aus
dem Multizyklon ausgetragen wird, in beliebiger Weise aus dem Trägergasstrom abgetrennt
werden. Vorteilhaft ist es, wenn dies mittels eines Filters durchgeführt wird. Als
Filter kann hierbei beispielsweise ein Schlauchfilter oder Patronenfilter verwendet
werden.
[0022] Das erfindungsgemäße Verfahren kann in vorteilhafter Weise auf einen Multizyklon
mit mehreren im Wesentlichen gleich aufgebauten Einzelzyklonen angewendet werden.
Diese Einzelzyklone weisen jeweils eine Trägergaseintrittsöffnung, eine Trägergasaustrittsöffnung
und eine Grießaustragsöffnung auf. Die Einzelzyklone sind gemeinsam in einem fehllufteintragsarmen
Gehäuse eingehaust, in dem eine obere und eine untere Kammer ausgebildet ist. Hierbei
sind die Trägergasaustrittsöffnungen der Einzelzyklone zur oberen Kammer hin offen
ausgeführt. Diese obere Kammer weist eine Trägergasgesamtaustrittsöffnung auf, um
das Trägergas, welches aus den jeweiligen Trägergasaustrittsöffnungen der Einzelzyklone
in die obere Kammer eintritt, über diese Trägergasgesamtaustrittsöffnung aus dem Gehäuse
des Multizyklons abzuführen. Die Grießaustragsöffnungen der Einzelzyklone sind jeweils
zur unteren Kammer hin offen ausgebildet, wobei die untere Kammer eine Einrichtung
zum fehllufteintragsarmen Abzug von durch die Grießaustragsöffnung eingetragenen Zyklongrieße
aufweist.
[0023] Die Trägergaseintrittsöffnungen sind derart ausgebildet, dass sie jeweils von außerhalb
des Gehäuses des Multizyklons mit einem volumengleichen Trägergasstrom beaufschlagbar
und nicht mit der oberen oder der unteren Kammer strömungstechnisch verbunden sind.
Zu der unteren Kammer ist eine gemeinsame Zyklonregelluftzuführung vorgesehen, über
welche gezielt Zyklonregelluft in die untere Kammer leitbar ist. Zusätzlich ist eine
Steuer- und Regeleinrichtung vorgesehen und eingerichtet, um mittels der Menge der
Zyklonregelluft pro Zeiteinheit die Menge, die Feinheit und/oder die Reinheit des
aus dem Multizyklon geleiteten Feinstkorns einzustellen.
[0024] Mit einer derartigen erfindungsgemäßen Konstruktion ist es relativ einfach möglich,
über das Einstellen der Zyklonregelluftmenge pro Zeiteinheit, die Menge, die Feinheit
und/oder Reinheit des mittels des Multizyklons abgetrennten Feinstkorns einzustellen.
[0025] Der gesamte Aufbau des Multizyklons ist derart, dass es eine gemeinsame Zyklonregelluftzuführung
zu allen Einzelzyklonen gibt. Dies bedeutet, dass lediglich eine Zuführung, welche
zentral in die untere Kammer führt, eingestellt und/oder geregelt werden muss, um
auf die zuvor aufgeführten Eigenschaften des Feinstkorns Einfluss zu nehmen.
[0026] Damit dies einfach möglich ist, sind die Einzelzyklone über ihre Grießaustragsöffnungen
strömungstechnisch mit der unteren Kammer verbunden. Durch das Zuführen von Zyklonregelluft
über die untere Kammer und die Grießaustragsöffnungen in die Einzelzyklone wird die
Wirbelsenke, welche sich jeweils in den Einzelzyklonen ausbildet, und maßgeblich für
die Trennschärfe beziehungsweise weitere Trenneigenschaften in einem Zyklon zuständig
ist, beeinflusst. Je mehr diese Wirbelsenke beeinflusst wird, umso mehr verschiebt
sich die Trenngrenze vom Bereich des Feinstkorns in den Bereich des Feinkorns.
[0027] Vorteilhaft an einer derartigen Ausführung ist, dass der Trägergasstrom, der den
Einzelzyklonen zugeführt wird, hierbei nicht abgeändert oder beeinflusst werden muss.
Dies bedeutet, dass der Multizyklon im Betrieb einmal auf einen idealerweise optimalen
Betriebspunkt eingestellt wird und anschließend die Trenneigenschaften lediglich über
die Menge der zugeführten Zyklonregelluft pro Zeiteinheit variiert und nachjustiert
werden müssen.
[0028] So hat die Konstruktion des erfindungsgemäßen Multizyklons den Vorteil, dass der
Multizyklon grundsätzlich in einem optimalen Betriebspunkt bezüglich der Menge des
zuströmenden Trägergases sowie dessen Beladung eingestellt werden kann und somit in
einer effizienten Weise betrieben werden kann.
[0029] Grundsätzlich können die Einzelzyklone in dem Multizyklon beliebig angeordnet sein.
In Bezug auf eine einfache Regelung des Multizyklons ist es bevorzugt, wenn die Einzelzyklone
strömungstechnisch parallel in dem Gehäuse vorgesehen sind. Dies bedeutet, dass sie
alle eine jeweilige einzelne Trägergaseintrittsöffnung aufweisen, welche von außerhalb
des Multizyklons mit Partikeln beladenem Trägergas versorgt wird.
[0030] Durch die parallele Anordnung wird erreicht, dass sich die Einzelzyklone, welche
im Wesentlichen identisch ausgebildet sind, jeweils gleich verhalten und so ein ähnliches
Trennverhalten vorliegt. Auch bietet sich der Vorteil, dass der Multizyklon einfach
skaliert werden kann, indem zusätzliche Einzelzyklone parallel vorgesehen werden,
da diese lediglich in dem gemeinsamen Gehäuse vorgesehen werden müssen. Hier zeigt
sich wiederum der Vorteil der gemeinsamen Zyklonregelluftzuführung, so dass für einen
weiteren Einzelzyklon keine zusätzliche neue Zyklonregelluftzuführung notwendig ist.
[0031] Bevorzugt ist es, wenn die obere und die untere Kammer luftdicht zueinander ausgebildet
sind, wobei ein Luftaustausch zwischen der oberen und der unteren Kammer im Wesentlichen
nur über die Einzelzyklone erfolgt. Luftdicht in diesem Sinne bedeutet, dass ein Luftaustausch
zwischen beiden Kammern ausschließlich über beziehungsweise durch die Einzelzyklone
erfolgen kann, so dass kein direkter Luftaustausch zwischen diesen zwei Kammern vorgesehen
ist. Das luftdichte Trennen der oberen und der unteren Kammer hat zur Folge, dass
die Zyklonregelluft nur über die Grießaustrittsöffnungen der Einzelzyklone in die
Einzelzyklone und über die Trägergasaustrittsöffnungen in die obere Kammer strömen
kann. Mit einer derartigen Konstruktion wird erreicht, dass die in die untere Kammer
eingeleitete Zyklonregelluft komplett durch die Einzelzyklone strömt und somit voll
zur Steuerung der Trennung zwischen Fein- und Feinstkorn eingesetzt wird.
[0032] Ein erfindungsgemäßer Multizyklon kann bevorzugt im Rahmen eines Feinstkornabscheiders
zum Trennen von Fein- und Feinstkorn aus einem Vor- oder Zwischenprodukt verwendet
werden beziehungsweise eingebaut sein. Ein derartiger Feinstkornabscheider weist neben
einem erfindungsgemäßen Multizyklon einen nach dem beziehungsweise stromabwärts des
Multizyklons geschalteten Filter auf. Das Vor- oder Zwischenprodukt wird mittels eines
Trägergasstroms mindestens einem Multizyklon zugeführt. Im Multizyklon ist das Feinkorn
als Zyklongrieß abscheidbar. Anschließend wird das sich weiterhin im Trägergasstrom
befindliche Feinstkorn weiter zum Filter geleitet, in dem es abscheidbar ist. Ein
derartiger Feinstkornabscheider ermöglicht es in einfacher Weise, den aus dem Multizyklon
austretenden Trägergasstrom, in welchem das in den Zyklonen nicht abgeschiedene Feinstkorn
vorhanden ist, weiter zu behandeln, so dass auch das Feinstkorn aus dem Trägergasstrom
gewonnen werden kann, und der Trägergasstrom selbst entweder dem Prozess erneut zugeführt
oder in die Umwelt geleitet werden kann.
[0033] Ferner ist es möglich, mehrere Multizyklone vor dem Filter strömungstechnisch in
Serie nacheinander vorzusehen. Hierbei sind die jeweiligen Einzelzyklone der mehreren
Multizyklone in Strömungsrichtung des Trägergasstromes jeweils mit einem geringeren
Durchmesser ausgestattet. Mit anderen Worten können mehrere Multizyklone kaskadierend
vor dem Filter angeordnet sein, wobei der Durchmesser der Einzelzyklone kleiner wird
je näher in Strömungsrichtung der Multizyklon an dem Filter angeordnet ist.
[0034] Der Durchmesser eines Einzelzyklons ist wesentlich verantwortlich für die Möglichkeiten
zum Einstellen der Trenngrenze. Je kleiner der Durchmesser ist, umso weiter kann die
Trenngrenze zwischen Fein- und Feinstkorn in Richtung Feinstkorn beziehungsweise kleinerem
Durchmesser verschoben werden, so dass das Feinstkorn feiner ist. Mit einer derartigen
kaskadierenden Anordnung von mehreren Multizyklonen ist es somit möglich, verschiedene
Fraktionen von Fein- beziehungsweise Feinstkorn mit einem Feinstkornabscheider herzustellen.
[0035] Grundsätzlich kann das Vor- oder Zwischenprodukt dem Feinstkornabscheider direkt
aus einer prozesstechnischen Anlage, beispielsweise einem Mahlprozess, zugeführt werden.
Da in diesem Fall jedoch oft die Volumina der Trägergasströme basierend auf dem vorgeschalteten
Prozess definiert sind, ist es nicht einfach, den Multizyklon dann in einem effizienten
Betriebspunkt zu betreiben.
[0036] Daher ist es vorteilhaft, wenn vor dem oder den Multizyklonen des Feinstkornabscheiders
ein Vorratsbunker für das Vor- und Zwischenprodukt sowie eine Dispergiereinheit vorgesehen
ist. Das zu separierende Vor- oder Zwischenprodukt wird vom Vorratsbunker über die
Dispergiereinheit dem Feinstkornabscheider mittels des Trägergasstroms zugeführt.
Mit einem derartigen Aufbau kann der Feinstkornabscheider von einem vorgeschalteten
Prozess abgekoppelt und so unabhängig von dessem Betriebszustand betrieben werden.
Das Einsetzen einer Dispergiereinheit nach dem Vorratsbunker hat sich als vorteilhaft
herausgestellt, da mittels der Dispergiereinheit erreicht wird, dass das mittels des
Trägergasstroms weiter zu befördernde Fein- und Feinstkorn homogen und im Wesentlichen
ohne Anhaftungen in dem Trägergasstrom vorhanden ist, so dass eine gute Trennung im
Multizyklon ermöglicht ist.
[0037] Der Feinstkornabscheider kann auch in einer Mahlanlage zum Herstellen von Feinund
Feinstkorn aus einem Rohstoff eingesetzt werden. Eine derartige Mahlanlage weist eine
Mühle-Sichter-Kombination auf, welche einen Sichter und eine Mühle hat. Hierbei ist
die Mühle-Sichter-Kombination ausgebildet, um bei einer ersten Sichtung mindestens
einmal zerkleinerten Rohstoff vom Sichter der Mühle-Sichter-Kombination als abgewiesenes
Grobgut der Mühle wieder zur weiteren Zerkleinerung zuzuführen.
[0038] Ferner ist ein Mahlanlagenfilter vorgesehen. Mittels eines Mahlanlagenträgergasstromes
wird vom Sichter der Mühle-Sichter-Kombination nicht abgewiesenes zerkleinertes Mahlgut
zum Mahlanlagenfilter transportiert und dort aus dem Mahlanlagenträgergasstrom abgeschieden.
Anschließend wird direkt oder indirekt, beispielsweise über einen Bunker, das am Mahlanlagenfilter
abgeschiedene zerkleinerte Mahlgut dem Feinstkornabscheider zugeführt und dort in
Fein- und Feinstkorn getrennt. Grundsätzlich kann eine beliebige Mühlenkonstruktion
verwendet werden, die eine Zerkleinerung des Mahlgutes auf die gewünschte Feinheit
ermöglicht. Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, eine Vertikalmühle mit Mahlteller
und Mahlwalzen hierfür zu verwenden, da hiermit ein gutes Zerkleinerungsergebnis erreicht
wird und bei der Zerkleinerung eine große Bandbreite an Kornfraktionen entstehen,
so dass in dem Trägergasstrom Fein- und Feinstkorn beider Fraktionen vorhanden ist.
Vorteilhaft ist außerdem, dass eine Vertikalmühle in diesem Verfahren relativ energieeffizient
im Vergleich zu Kugelmühlen betrieben werden kann.
[0039] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen mit Hilfe von schematischen
Figuren erläutert. Hierbei zeigen:
- Fig. 1
- eine skizzenhafte Darstellung eines erfindungsgemäßen Multizyklons;
- Fig. 2
- ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Feinstkornabscheiders mit
Dispergiereinheit und Vorratsbunker;
- Fig. 3
- ein schematisches Flussdiagramm einer Mahlanlage mit erfindungsgemäßen Feinstkornabscheider,
und
- Fig. 4
- ein kombiniertes schematisches Diagramm zur Erläuterung der Zyklonregelluftmenge und
der Staubbeladung des Trägergases in Bezug auf die Feinheit.
[0040] In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Multizyklons
1 gezeigt. In dem Multizyklons 1 sind in einem Gehäuse 3 mehrere, im hier dargestellten
Ausführungsbeispiel sechs mal sechs, also 36, baugleiche Einzelzyklone 10 angeordnet.
In Fig. 1 sind nur sechs Einzelzyklone 10 sichtbar. Die weiteren Einzelzyklone 10
befinden sich in der Tiefenrichtung der Skizze. Bevorzugt werden die Einzelzyklone
10 in einer quadratischen Anordnung eingesetzt.
[0041] Die Einzelzyklone 10 sind im Wesentlichen identischer Bauart und weisen jeweils eine
Trägergaseintrittsöffnung 11, eine Trägergasaustrittsöffnung 12 sowie eine Grießaustragsöffnung
13 auf. Mittels einer Trennung 15 ist das Gehäuse 3 in eine obere Kammer 5 und in
eine untere Kammer 6 unterteilt.
[0042] Die einzelnen Einzelzyklone 10 sind jeweils zwischen der oberen Kammer 5 und der
unteren Kammer 6 angeordnet. Die Trägergaseintrittsöffnungen 11 der Einzelzyklone
10 sind derart ausgestaltet, dass sie mit einem Trägergasstrom von außerhalb des Gehäuses
3 bedient werden können. Die Zuführung des Trägergases in die Trägergaseintrittsöffnungen
11 der Einzelzyklone 10 erfolgt hierbei direkt von außerhalb des Gehäuses 3, so dass
das Trägergas nicht zuerst in die obere Kammer 5 oder untere Kammer 6 eindringt.
[0043] Jeder Einzelzyklon 10 ist über seine Trägergasaustrittsöffnung 12 mit der oberen
Kammer 5 strömungstechnisch verbunden. In analoger Weise ist jeder Einzelzyklon 10
über seine Grießaustragsöffnung 13 mit der unteren Kammer 6 strömungstechnisch verbunden.
Die obere Kammer 5 weist eine Trägergasgesamtaustrittsöffnung 7 auf, über die Trägergas,
welches aus den Trägergasaustrittsöffnungen 12 der Einzelzyklone 10 in die obere Kammer
5 eintritt, aus dieser austreten kann.
[0044] An der unteren Kammer 6 ist eine Einrichtung zum falsch- oder fehlluftarmen Abzug
von Zyklongrießen vorgesehen. Diese Einrichtung kann beispielsweise als Zellradschleuse
8 ausgeführt sein, so dass die Zyklongrieße aus der unteren Kammer 6 abgeführt werden
können, ohne dass größere Mengen Luft in die untere Kammer 6 eintreten können.
[0045] Zusätzlich ist eine Zyklonregelluftzuführung 9 in die untere Kammer 6 vorgesehen.
Über diese Zyklonregelluftzuführung 9 kann gezielt Luft beziehungsweise Gas in die
untere Kammer 6 geleitet werden. Hierfür ist eine Volumenstrommessung 62 sowie eine
Regelklappe 61 vor der Zyklonregelluftzuführung 9 angebracht, womit das Volumen beziehungsweise
die Menge der in die untere Kammer 6 eingebrachten Zyklonregelluft variiert und eingestellt
werden kann.
[0046] Im Folgenden wird nun der Betrieb und die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Multizyklons
1 näher erläutert.
[0047] Entsprechend der Erfindung wird der Multizyklon 1 nicht, wie herkömmlicherweise üblich,
zum Reinigen eines Luft- oder Gasstromes von Partikeln verwendet, sondern als gezieltes
Trennaggregat von Partikeln, welche innerhalb eines Trägergasstromes vorhanden sind.
Hierzu wird ein Trägergasstrom in die einzelnen Einzelzyklone 10, welche jeweils strömungstechnisch
parallel, das heißt neben- und hinter einander, angeordnet sind, mit einer entsprechenden
Partikelbeladung geleitet.
[0048] Im Rahmen der Erfindung wird diesbezüglich auf Fein- und Feinstkorn Bezug genommen,
wobei eine Trennung zwischen Fein- und Feinstkorn durchgeführt werden soll. Das mit
Partikeln beladene Trägergas wird an die einzelnen Einzelzyklonen 10 mit einem gleichen
Volumen pro Zeiteinheit und einer gleichen Beladung von Partikeln aufgeteilt, so dass
die Einzelzyklone 10 eine möglichst gleiche Abscheidecharakteristik beziehungsweise
Trenneigenschaften aufweisen. Durch die Geometrie des Einlaufzylinders und des Kegels
der Einzelzyklone 10 ist es in bekannter Weise möglich, die Partikel aus dem Trägergasstrom
abzuscheiden. Die abgeschiedenen Partikel werden über die Grießaustragsöffnung 13
als Zyklongrieße in die untere Kammer 6 überführt beziehungsweise fallen in diese.
Das im Wesentlichen von den Partikeln gereinigte Trägergas kann dann über die Trägergasaustrittsöffnung
12 aus den Einzelzyklonen 10 in die obere Kammer 5 eindringen und diese wiederum über
die Trägergasgesamtaustrittsöffnung 7 verlassen.
[0049] Im Einzelzyklon 10 findet die Abscheidung der Partikel im Wesentlichen dadurch statt,
dass durch die Geometrie des Zyklons das sich auf einer kreisförmigen Bahn befindliche
Trägergas mit den Partikeln weiter beschleunigt wird, so dass die Partikel aufgrund
von Fliehkraft und Schwerkraft aus dem beschleunigten Trägergasstrom austreten und
nach unten über die Grießaustragsöffnung 13 herausfallen. Das so gereinigte Trägergas
kann dann über ein vorgesehenes Tauchrohr, wie bereits beschrieben, und über die Trägergasaustrittsöffnung
12 aus dem Einzelzyklon 10 austreten.
[0050] Die sich innerhalb eines Einzelzyklons 10 einstellenden Strömungsbedingungen werden
auch als Wirbelsenke bezeichnet. Wird diese Wirbelsenke gestört, beispeilsweise durch
Zyklonregelluft, welche über die Grießaustragsöffnungen 13 in das Einzelzyklon 10
einströmt, verändert sich die Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases in dem Einzelzyklon
10, so dass auch leichtere Partikel, welche hier als Feinstkorn bezeichnet werden,
über das Tauchrohr aus dem Einzelzyklon 10 austreten können und nicht als Zyklongrieß
über die Grießaustragsöffnung 13 abgeschieden werden.
[0051] Diese Erkenntnis macht sich die Erfindung zunutze, indem sie gezielt Zyklonregelluft
über die Zyklonregelluftzuführung 9 in die untere Kammer 6 des Multizyklons 1 zuführt.
Wesentlich ist hierbei, dass sichergestellt wird, dass die zugeführte Zyklonregelluft
durch die Einzelzyklone 10 strömt und die Wirbelsenke beeinflusst. Dies kann beispielsweise
dadurch geschehen, dass stromabwärts der Trägergasgesamtaustrittsöffnung 7 ein saugendes
Gebläse vorgesehen ist, welches das Trägergas durch den Multizyklon 1 saugt. Auf diese
Weise ist in der oberen Kammer 5 der statische Druck niedriger als in der unteren
Kammer 6, wobei der Druck dort wiederum niedriger ist als der Umgebungsdruck. Auf
diese Weise kann die Zyklonregelluft mittels der Regelklappe 62 durch Öffnen und Schließen
der unteren Kammer 6 zugeführt werden.
[0052] Um einen effektiven Betrieb des erfindungsgemäßen Multizyklons 1 zu erreichen, hat
es sich herausgestellt, dass es vorteilhaft ist, die Menge des Trägergases sowie dessen
Beladung mit Partikeln so einzustellen, dass eine 99%ige oder noch bessere Abscheidung
der Partikel in den Einzelzyklonen 10 bei geschlossener Zyklonregelluftzuführung 9
erreicht wird. Wird nun gezielt Zyklonregelluft zugeführt, kann die Abscheidungsrate
verändert werden, so dass ein Teil der Partikel als Feinstkorn über den aus dem Multizyklon
1 austretenden Trägergasgesamtstrom abgeführt werden kann und später aus diesem abgeschieden
werden kann.
[0053] Anders ausgedrückt, kann mittels der Zyklonregelluft die Massestromaufteilung zwischen
Feinstgut, welches aus dem Multizyklon ausgetragen wird, und Feingut, welches als
Zyklongrieß im Multizyklon abgeschieden wird, eingestellt werden. Dies bedeutet, dass
bei einer komplett geöffneten Zyklonregelluftzuführung 9 annähernd 100% der im Trägergasstrom
vorhandenen Partikel über die Gesamtträgergasaustrittsöffnung 7 wieder aus dem Multizyklon
1 ausgeführt werden. Demgegenüber werden annähernd 100%, genauer um etwa 99%, der
Partikel im Trägergasstrom bei komplett geschlossener Zyklonregelluftzuführung 9 als
Zyklongrieß im Multizyklon 1 abgeschieden.
[0054] Beispielsweise ist es möglich, bei einer Aufgabe von zu trennenden Partikeln mit
5000 Blaine, das heißt .ca D50 = 8µm und dem Verwenden von Einzelzyklonen mit einem
Durchmesser von 150 mm Feinstkorn mit einer Feinheit von D50<6 µm bei entsprechend
eingestellter Zyklonregelluftmenge abzuscheiden. Grundsätzlich kann festgehalten werden,
dass der Bereich der optimalen Trennung im Wesentlichen auch durch die Geometrie,
insbesondere den Durchmesser der Einzelzyklone, definiert wird. Dies kann auch als
Selektivität eines Einzelzyklons bezeichnet werden. Im Zusammenhang mit der Zyklonregelluft
lässt sich so die Feinheit des Feingutes in einem bestimmten Bandbereich definieren
und nachregeln.
[0055] Der D50-Wert beschreibt die Partikelgrößenverteilung bei einer Kornverteilung, bei
der 50 M.-% größer und 50 M.-% kleiner als der angegebene Durchmesser des Grenzkornes
sind. Insbesondere bei den hier vorliegenden Feinheiten hat sich herausgestellt, dass
diese Größe besser geeignet ist als die übliche spezifische Oberfläche nach Blaine.
[0056] In Fig. 2 ist der erfindungsgemäße Multizyklon 1 im Rahmen eines Feinstkornabscheiders
40 dargestellt. Der Feinstkornabscheider 40 weist als wesentliche Elemente einen Vorratsbunker
42 für ein zu trennendes Vor- oder Zwischenprodukt auf. Ferner ist eine Dispergiereinheit
20 vorgesehen, um das zu trennende Vor- oder Zwischenprodukt möglichst homogen in
einem Trägerluftstrom verteilen zu können. Anschließend wird ein erfindungsgemäßer
Multizyklon 1 eingesetzt, an dem sich stromabwärts ein Filter 30, der bevorzugt als
Schlauchfilter ausgeführt ist, anschließt.
[0057] Im Folgenden wird nun genauer auf den Aufbau des Feinstkornabscheiders 40 eingegangen,
wobei gleichzeitig auch dessen Funktions- und Betriebsweise beschrieben wird.
[0058] Das im Bunker 42 gelagerte Vor- oder Zwischenprodukt wird über eine Zellradschleuse
43 einer drehzahlgeregelten Förderschnecke 44 zugeführt, die das Voroder Zwischenprodukt
der Dispergiereinheit 20 zuführt. Grundsätzlich kann das Abführen aus dem Bunker sowie
das Zuführen zur Dispergiereinheit 20 auch mit anderen Mitteln erreicht werden.
[0059] Wie bereits erläutert, dient die Dispergiereinheit 20 dazu, das zu trennende Produkt
möglichst homogen in einem Trägergasstrom zu verteilen. Hierzu wird exemplarisch die
in Fig. 2 schematisch dargestellte Dispergiereinheit 20 beschrieben, wobei auch anders
aufgebaute Dispergiereinheiten verwendet werden können.
[0060] Zum Erzeugen des Trägergasstromes, in den das Vor- und Zwischenprodukt eingebracht
wird, ist stromabwärts des Filters 30 ein Gebläse 45 mit entsprechender Regelung vorgesehen.
Dieses Gebläse 45 saugt das Trägergas durch den Filter 30, den Multizyklon 1 und die
Dispergiereinheit 20 an.
[0061] Hierzu sind in der Dispergiereinheit 20 Lufteinsaugöffnungen 23 vorgesehen. Die Dispergiereinheit
20 selbst weist einen Verteilerteller 22, einen Schaufelkranz 24, Turbulenzeinbauten
25 sowie einen Verdrängungskörper 26 auf. Das über die Förderschnecke 44 der Dispergiereinheit
20 zugeführte Vor- oder Zwischenprodukt fällt auf den Verteilerteller 22. Der Verteilerteller
22 dreht sich, so dass das aufgegebene Vor- oder Zwischenprodukt seitlich von dem
Verteilerteller 22 abgleitet beziehungsweise an eine Wandung der Dispergiereinheit
20 geschleudert wird. Es wird also mechanisch auseinandergerissen und auf einen größeren
Strömungsquerschnitt verteilt. Durch das bereits zuvor beschriebene Trägergas, welches
durch die Luftansaugöffnungen 23 strömt, und zusätzlich mittels des Schaufelkranzes
24, welcher am Rand des Verteilertellers 22 angeordnet ist, verwirbelt wird, wird
das zu trennende Vor- oder Zwischenprodukt vom Trägergasstrom mitgerissen. Durch das
schnell einströmende Trägergas wird das Vor- oder Zwischenprodukt somit erneut, in
diesem Fall pneumatisch, weiter auseinandergerissen.
[0062] Um eine noch bessere Dispergierung zu erreichen, sind in der Strömungsrichtung des
Trägergases Turbulenzeinbauten 25 vorgesehen, welche eine zusätzliche Verwirbelung
und damit bessere Dispergierung des zu trennenden Vor- und Zwischenproduktes erreichen.
Die Turbulenzeinbauten 25 können beispielsweise mittels statischer Mischelemente oder
Prallkörper ausgebildet sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, zusätzlich oder
alternativ zu diesen Ausführungen einen dynamischen Rotor zu verwenden, der die Durchmischung
und Dispergierung des Vor- oder Zwischenproduktes weiter verbessert. Dies wird zusätzlich
durch den Verdrängungskörper 26 verbessert, welcher höhenverstellbar ausgestaltet
sein kann.
[0063] Nach der Dispergiereinheit 20 wird das zu trennende Vor- oder Zwischenprodukt mittels
des Trägergasstromes zum erfindungsgemäßen Multizyklon 1 geleitet. Dieser wird, wie
bereits in Bezug auf Fig. 1 erläutert, geregelt, indem er im Grundzustand bezüglich
der Beladung des Trägergasstroms, welche mittels der Zuführung aus dem Bunker 42 eingestellt
wird, und des Volumens pro Zeiteinheit des Trägergasstroms, welches über das Gebläse
45 eingestellt wird, derart betrieben wird, dass im Ausgangszustand eine fast komplette
Abscheidung des Fein- und Feinstkorns im Multizyklon 1 ermöglicht ist. Über das Zuführen
von Zyklonregelluft über die Zyklonregelluftzuführung 9 wird dann eine schlechtere
Abscheidung erreicht, so dass die feineren Partikel im Trägergasstrom nicht als Zyklongrieß
abgeschieden werden, sondern mit dem Trägergasstrom weiter Richtung Filter 30 geleitet
werden.
[0064] In diesem Filter 30 werden auch die Feinstpartikel abgeschieden und können aus dem
Filter 30, beispielsweise über eine Zellradschleuse 31 abgeführt werden. Der somit
gereinigte Trägergasstrom kann teilweise dem Prozess erneut zugeführt oder auch in
die Umgebung ausgeblasen werden.
[0065] Vorteilhaft an dem hier beschriebenen Feinstkornabscheider 40 ist, dass dieser unabhängig
von vorgeschalteten Prozessen, welche das Vor- oder Zwischenprodukt herstellen, immer
im Bereich eines optimalen Betriebspunktes betrieben werden kann, da sowohl die Beladung
wie auch das Volumen pro Zeiteinheit des Trägergases nur durch die Eigenschaften der
Einzelbaugruppen des Feinstkornabscheiders 40 definiert werden und nicht auf vor-
oder nachgeschaltete weitere Prozesse Rücksicht genommen werden muss.
[0066] Dies ist im Folgenden in Bezug auf Fig. 3 weiter verdeutlicht. In Fig. 3 ist eine
Mahlanlage 50 mit einer Mühle-Sichter-Kombination 51 dargestellt. Die Mühle-SichterKombination
weist eine Mühle 52 und einen Sichter 53 auf. Das in der Mühle-SichterKombination
51 zerkleinerte Mahlgut wird mittels eines Mahianiagenträgergasstromes, welcher durch
das Mühlengebläse 56 eingestellt wird, zu einem Mahlanlagenfilter 55 transportiert.
Der Mahlanlagenträgergasstrom kann zum Teil wieder über einen Heißgaserzeuger 57,
der beispielsweise eine Mahltrocknung in der MühleSichter-Kombination ermöglicht,
zurückgeführt werden.
[0067] In dem Mahlanlagenfilter 55 werden Partikel, welche sich in dem Trägergasstrom der
Mahlanlage befinden, abgeschieden. Anschließend werden diese Partikel dem Feinstkornabscheider
40 mit einem erfindungsgemäßen Multizyklon 1 zugeführt.
[0068] In dieser Figur ist verdeutlicht, dass durch die Konstruktion des erfindungsgemäßen
Feinstkornabscheiders 40 dieser im Wesentlichen entkoppelt zum Mahlanlagenkreislauf
betrieben werden kann. Dies hat zur Folge, dass sowohl die Mahlanlage 50 selbst wie
auch der Feinstkornabscheider 40 jeweils in optimalen Betriebspunkten betrieben werden
können, die auch von der Beladung der Trägergasströme mit zu zerkleinerndem Gut beziehungsweise
zu trennendem Gut und dem Volumen pro Zeiteinheit des Trägergases abhängen.
[0069] So weisen herkömmliche Mahlanlagen 50, wie sie in Fig. 3 exemplarisch dargestellt
werden, in ihrem optimalen Betriebspunkt meist eine Beladung des Trägergases im Bereich
von 30 g/m
3 bis 50 g/m
3 bei einer Feinheit von bis zu 6000 cm
2/g auf. Dem hingegen kann ein erfindungsgemäßer Multizyklon 1 und damit auch der Feinstkornabscheider
40 mit einer Beladung im Bereich zwischen 200 g/m
3 bis 300 g/m
3 betrieben werden. Durch die Abkopplung ist es somit möglich, den Feinstkornabscheider
40 kleiner zu dimensionieren, beziehungsweise nur einen Feinstkornabscheider 40 für
mehrere Mahlanlagen 50 vorzusehen. Dies verringert die notwendige Anlagengröße und
minimiert dadurch die entstehenden Investitionskosten.
[0070] In Fig. 4 ist ein kombiniertes schematisches Diagramm dargestellt, welches den Zusammenhang
zwischen der Zyklonregelluftmenge sowie der Staubbeladung des Trägergases in Bezug
auf die Feinheit des Feinstkorns zeigt.
[0071] Hierbei ist auf der Ordinate die Feinheit in cm
2/g des Feinstkornes vorgesehen. Auf den Abszissen ist auf der linken Seite die Zyklonregelluftmenge
in m
3/h und auf der rechten Seite die Beladung des Trägergases in g/m
3 dargestellt.
[0072] Wie aus dem Diagramm ersichtlich, fällt die Feinheit des Feinstkorns mit zunehmender
Zyklonregelluftmenge ab. Demgegenüber bildet sich für die Feinheit ein Optimum der
Staubbeladung beziehungsweise Partikelbeladung des Trägergasstroms vor dem Multizyklon
aus.
[0073] Hieraus kann gefolgert werden, dass wie zuvor bereits beschrieben, es einen optimalen
Betriebspunkt zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Multizyklons in Bezug auf die Beladung
des Trägerluftstromes gibt. Die Feinheit des Feinstkorns kann dann entsprechend einer
Regelung über die Zyklonregelluft beeinflusst werden.
[0074] Der erfindungsgemäße Multizyklon sowie dessen Betriebsverfahren zum Trennen von Fein-
und Feinstkorn ermöglichen somit ein einfaches und effizientes Trennen von Fein- und
Feinstkorn sowie einen entkoppelten Betrieb zu vorgeschalteten Prozessanlagen.
1. Verfahren zum Betrieb eines Multizyklons (1) zum Trennen von Fein- und Feinstkorn,
wobei der Multizyklon (1) aufweist:
mehrere im Wesentlichen gleich aufgebaute Einzelzyklone (10), welche jeweils eine
Trägergaseintrittsöffnung (11), eine Trägergasaustrittsöffnung (12) und eine Grießaustragsöffnung
(13) aufweisen,
wobei die Einzelzyklone gemeinsam in einem fehllufteintragarmen Gehäuse (3) eingehaust
sind, in dem eine obere (5) und eine untere (6) Kammer ausgebildet ist,
wobei die Trägergasaustrittsöffnungen (12) der Einzelzyklone (10) zur oberen Kammer
(5) hin offen ausgeführt sind,
wobei die obere Kammer (5) eine Trägergasgesamtaustrittsöffnung (7) aufweist, um das
Trägergas, welches jeweils aus den jeweiligen Trägergasaustrittsöffnungen (12) der
Einzelzyklone (10) in die obere Kammer (5) ausgetreten ist, über die Trägergasgesamtaustrittsöffnung
(7) aus dem Gehäuse (3) des Multizyklons (1) abzuführen,
wobei die Grießaustragsöffnungen (13) jeweils zur unteren Kammer (6) hin offen ausgebildet
sind,
wobei die untere Kammer (6) eine Einrichtung (8) zum fehllufteintragarmen Abzug von
durch die Grießaustragsöffnungen (13) eingetragenen Zyklongrießen aufweist,
wobei zu der unteren Kammer (6) eine gemeinsame Zyklonregelluftzuführung (9) vorgesehen
ist.
dadurch gekennzeichnet
dass den Trägergaseintrittsöffnungen (11) jeweils von außerhalb des Gehäuses (3) ein volumengleicher
Trägergasstrom mit dem zu trennendem Fein- und Feinstkorn zugeführt wird,
dass in den Einzelzyklonen (10) eine zumindest anteilige Trennung von Feinund Feinstkorn
durchgeführt wird,
dass das Feinkorn als Zyklongrieß über die Grießaustragsöffnungen (13) in die untere Kammer
(6) eintritt und von dort über die Einrichtung (8) zum fehllufteintragarmen Abzug
aus dem Gehäuse (3) abgezogen wird,
wobei das Feinstkorn als Zyklonfeingut mittels des Trägergasstroms über die obere
Kammer (5) und die Trägergasgesamtaustrittsöffnung (7) aus dem Multizyklon (1) geleitet
wird, und
dass mittels einer Regelung der Menge der durch die Zyklonregelluftzuführung (9) in die
untere Kammer (6) zugeführten Zyklonregelluft pro Zeiteinheit die Menge, die Feinheit
und/oder die Reinheit des aus dem Multizyklon (1) geleiteten Feinstkorns eingestellt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet
dass das Volumen pro Zeiteinheit der volumengleichen Trägergasströme zu den Einzelzyklonen
(10) abhängig von der Geometrie der Einzelzyklone (10) eingestellt wird, um bei geschlossener
Zyklonregelluftzuführung (9) ca. 99% des sich in den Trägergasströmen befindlichen
Fein- und Feinstkorn als Zyklongrieß abzuscheiden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet
dass die Beladung der volumengleichen Trägergasströme zu den Einzelzyklonen (10) mit Fein-
und Feinstkorn abhängig von der Geometrie der Einzelzyklone (10) eingestellt wird,
um bei geschlossener Zyklonregelluftzuführung (9) ca. 99% des sich in den Trägergasströmen
befindlichen Fein- und Feinstkorn als Zyklongrieß abzuscheiden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet
dass im Betrieb eine Druckdifferenz zwischen der oberen (5) und der unteren (6) Kammer
eingestellt wird, und
dass der Druck in der oberen Kammer (5) niedriger ist als der Druck in der unteren Kammer
(6).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4
dadurch gekennzeichnet
dass der Druck in der oberen Kammer (5) und in der unteren Kammer (6) niedriger als der
Umgebungsdruck eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5
dadurch gekennzeichnet
dass das zu trennende Fein- und Feinstkorn vor Aufgabe in den Multizyklon (10) einer Dispergiereinheit
(20) zugeführt wird und von dort mittels des Trägergasstromes zum Multizyklon (1)
transportiert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6
dadurch gekennzeichnet
dass der Trägergasstrom mit dem Feinstkorn aus der Trägergasgesamtaustrittsöffnung (7)
einem Filter (30) zum Abscheiden des Feinstkorns aus dem Trägergasstrom zugeführt
wird.
8. Multizyklon (1) mit
mehreren im Wesentlichen gleich aufgebauten Einzelzyklonen (10), welche jeweils eine
Trägergaseintrittsöffnung (11), eine Trägergasaustrittsöffnung (12) und eine Grießaustragsöffnung
(13) aufweisen,
wobei die Einzelzyklone (10) gemeinsam in einem fehllufteintragarmen Gehäuse (3) eingehaust
sind, in dem eine obere (5) und eine untere (6) Kammer ausgebildet ist,
wobei die Trägergasaustrittsöffnungen (12) der Einzelzyklone (10) zur oberen Kammer
(5) hin offen ausgeführt sind,
wobei die obere Kammer (5) eine Trägergasgesamtaustrittsöffnung (12) aufweist, um
das Trägergas, welches jeweils aus den jeweiligen Trägergasaustrittsöffnungen (12)
der Einzelzyklone (10) in die obere Kammer ausgetreten ist, über die Trägergasgesamtaustrittsöffnung
(12) aus dem Gehäuse (3) des Multizyklons (10) abzuführen,
wobei die Grießaustragsöffnungen (13) jeweils zur unteren Kammer (6) offen ausgebildet
sind,
wobei die untere Kammer (6) eine Einrichtung (8) zum fehllufteintragarmen Abzug von
durch die Grießaustragsöffnungen (13) eingetragenen Grieße aufweist, wobei die Trägergaseintrittsöffnungen(11)
jeweils von außerhalb des Gehäuses (3) mit einem volumengleichen Trägergasstrom, welche
zu trennendes Fein- und Feinstkorn aufweist, beaufschlagbar ausgebildet sind,
wobei zu der unteren Kammer (6) eine gemeinsame Zyklonregelluftzuführung (9) vorgesehen
ist, über welche gezielt Regelluft in die untere Kammer (6) leitbar ist, wobei eine
Steuer- und Regeleinrichtung vorgesehen ist, um mittels der Menge der Zyklonregelluft
pro Zeiteinheit die Menge, die Feinheit und/oder die Reinheit des aus dem Multizyklon
(1) geleiteten Feinstkorns einzustellen, und
wobei Feinkorn als Zyklongrieß abtrennbar ist.
9. Multizyklon nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einzelzyklone (10) strömungstechnisch parallel in dem Gehäuse (3) vorgesehen
sind.
10. Multizyklon nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die obere (5) und die untere (6) Kammer luftdicht zueinander ausgebildet sind,
wobei ein Luftaustausch zwischen der oberen Kammer (5) und der unteren Kammer (6)
nur über die Einzelzyklone (10) erfolgt.
11. Feinstkornabscheider (40) zum Trennen von Fein- und Feinstkorn aus einem Vor- oder
Zwischenprodukt mit
mindestens einem Multizyklon (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10 und einem Filter
(30),
wobei das Vor- oder Zwischenprodukt mittels eines Trägergasstromes dem mindestens
einen Multizyklon (1) zuführbar ist,
wobei das Feinkorn am Multizyklon (1) abscheidbar ist, und
wobei mittels Trägergas das Feinstkorn zum Filter (30) weiterleitbar ist und dort
abscheidbar ist.
12. Feinstkornabscheider (40) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Multizyklone (1) vor dem Filter (30) strömungstechnisch in Serie nacheinander
vorgesehen sind und
dass die jeweiligen Einzelzyklone (10) der mehreren Multizyklone (1) in Strömungsrichtung
des Trägergasstroms jeweils einen geringeren Durchmesser aufweisen.
13. Feinstkornabscheider (40) nach Anspruch 11 oder 12,
gekennzeichnet durch,
einen Vorratsbunker (42) für das Vor- oder Zwischenprodukt und
eine Dispergiereinheit (20),
wobei das zu separierende Vor- oder Zwischenprodukt vom Vorratsbunker (42) über die
Dispergiereinheit (20) dem Feinstkornabscheider (40) mittels des Trägergasstromes
zuführbar ist.
14. Mahlanlage (50) zum Herstellen von Fein- und Feinstkorn aus einem Rohstoff mit einer
Mühle-Sichter-Kombination (51), welche einen Sichter (53) und eine Mühle (52) aufweist,
wobei die Mühle-Sichter-Kombination (51) ausgebildet ist, um bei einer ersten Sichtung
mindestens einmal zerkleinerten Rohstoff vom Sichter (53) der Mühle-Sichter-Kombination
(51) als abgewiesenes Grobgut der Mühle (52) zur weiteren Zerkleinerung wieder zuzuführen,
mit einem Mahlanlagenfilter (55),
wobei mittels eines Mahlanlagenträgergasstroms vom Sichter (53) der Mühle-Sichter-Kombination
(51) nicht abgewiesenes Mahlgut zum Mahlanlagenfilter (55) transportierbar ist und
dort aus dem Mahlanlagenträgergasstrom abscheidbar ist,
gekennzeichnet durch
einen Feinstkornabscheider (40) nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
wobei mindestens ein Teil des am Mahlanlagenfilter (55) abgeschiedenen Mahlproduktes
dem Feinstkornabscheider (40) als Vor- oder Zwischenprodukt zum Abtrennen von Fein-
und Feinstkorn zuführbar ist.
15. Mahlanlage nach Anspruch 14
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mühle (52) der Mühle-Sichter-Kombination (51) eine Vertikalmühle mit einem Mahlteller
und Mahlwalzen ist.