DD248970A1

DD248970A1 - Zentrifugalwindsichter

Info

Publication number: DD248970A1
Application number: DD28582585A
Authority: DD
Inventors: Klaus Husemann; Roland Herrmann; Guenter Thomas; Wolfgang Scheibe; Claus Bernhardt; Winfried Raatz; Hartmut Verch; Johannes Uhlmann
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1985-12-31
Filing date: 1985-12-31
Publication date: 1987-08-26
Also published as: DE3638915C2; SU1500394A1; DE3638915A1; JPS62168556A; JPH0420669B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zentrifugalwindsichter. Er stellt eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Trockenklassieren im Zentrifugalfeld mit vorherigem Dispergieren und Desagglomerieren bzw. Zerkleinern von feinkoernigen Materialien in eine Grob- und Feinfraktion in einem Apparat dar. Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Klassierergebnis, d. h. verbessertes Ausbringen an Feingut und/oder hoehere Trennschaerfen bie niedrigen Trennkorngroessen, vorzugsweise kleiner 10mm, zu erreichen. Der erfindungsgemaesse Zentrifugalwindsichter ist dadurch gekennzeichnet, dass aufgabeseitig an der Aussenseite des Sichtrades und an der aufgabeseitigen Begrenzungswand des Dispergierrades stift-, staebchen- und/oder schaufelfoermige Prall-, Schlag- bzw. Dispergierelemente kreisfoermig angeordnet sind und ineinandergreifen, das Dispergierrad feststehend und/oder variabel drehbar angeordnet ist, aufgabeseitig unmittelbar vor dem Sichtraum ein zusaetzlicher Schaufelkranz angeordnet ist, die Begrenzungswaende der Umlenkzone im Bereich des Uebergangs von der radialen in eine Richtung, die einen Winkel groesser 0 bis 120 zur radialen Richtung hat, den geringsten Abstand aufweisen und der zusaetzliche Schaufelkranz und die Begrenzungswaende gemeinsam mit dem Sichtrad rotieren. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung Zentrifugalwindsichter

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Trockenklassieren im Zentrifugalfeld mit vorherigem Dispergieren und Desagglomerieren bzw. Zerkleinern von feinkörnigen Materialien, vorzugsweise < 40 /um, in eine Grob- und Feinfraktion in einem Apparat

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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bs sind Zentrifugalwindsichter bekannt, die ein flachzylindrisches, feststehendes Gehäuse (DE OS 1657122 u. a.) besitzen, an dessen Umfang das Sichtgas tangential einströmt (DE PS 834319 u. a.), in dem sich Materialzu- und Materialabführyorrichtungen (z. B. Grobgutabführung in DE OS 3418635) sowie eine Dispergiervorrichtung für das zu klassierende Gut befinden: z. B. außerhalb des Sichtergehäuses in DE OS 3418634; z. B. innerhalb des Sichtergehäuses durch Stifte in DE PS 834319 oder innerhalb des Sichtergehäuses durch Schaufeln in DE PS 892266 bzw. in DE AS 1482436.

Bei derartigen Zentrifugalwindsichtern ist weiterhin bekannt, daß im Gehäuse ein entgegen der Schleuderrichtung von einem Sichtgas durchströmtes Sichtrad (DE OS 1657122 u. a.) rotiert, dem das Sichtgut und das Sichtgas zugeführt v/erden und bei dem das Grobgut das Sichtrad außen am Umfang verläßt, während Peingut und Sichtgas aus einer Öffnung im Zentrum des Sichtrades austreten (DE I¹S 892266 u. a.).

31DlZ 1985*3.1.1234

Es sind weiterhin Zentrifugalwindsichter bekannt, bei denen der Sichtraum innerhalb des rotierenden Sichtrades' aus zwei am Umfang des Sichtrades angeordneten Schaufelkränzen mit einem ringförmigen Raum zwischen ihnen .besteht, in den das Sichtgut eintritt (AT PS 281566 = DE AS 1732775; DE AS 2126552; DE OS 3321292), wobei die Sichtraumbreite konstant ist (DS OS 3321292 u. a.) oder nach innen zunimmt (DE PS 894803 oder DE AS 2126552) und die Schaufeln des Sichtrades in radialer Richtung (DE OS 1657122) oder derart angeordnet sind, daß die Schaufeln die Radialrichtungen des Klassierrades schneiden (DE OS 3321292). Allen bekannten technischen Lösungen ist gemeinsam, daß insbesondere für die Fein- und Feinstkornklassierung die Dispergierung und Desagglomerierung bzw. Vorzerkleinerung sowie Vorbeschleunigung verbesserungsbedürftig sind.

Beispielsweise wird das Sichtgut zwar in radialen Kanälen oder ähnlichen Vorrichtungen in Drehrichtung des Sichtrades beschleunigt, aber durch die feststehende Gehäusewand vor der Sichtzone wieder stark abgebremst. Desweiteren sind bei den mechanischen Dispergierelementen in den bekannten Sichtern die Scherkräfte und Turbulenzen zu gering, um eine ausreichende Dispergierwirkung zu erzielen. 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 ungenügender Dispergierung beides teilweise erst in der Sichtzone. Bekannte Sichtermühlen, bei denen das Sichtgut gezielt vor der Sichtung zerkleinert wird, nutzen entweder die kinetische Energie des Sichtrades nicht oder es ist eine Variation der Beanspruchungsgeschwindigkeit nicht unabhängig 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.

31.üEZ.1S85*Sil254

Ziel der Erfindung

Ss 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 Peingut und/oder höhere Trennschärfen bei niedrigen Trennkorngrößen, vorzugsweise kleiner 10/um, zu erreichen.

Darlegung des Wesens der "Erfindung

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 Sichtgutes vor dem Eintritt in die Sichtzone und damit ein verbessertes Klassierergebnis, d. h. höheres Ausbringen an Peingut und/oder höhere Trennschärfen bei niedrigen Trennkorngrößen zu erreichen.

Die Aufgabe wird ausgehend von einem Zentrifugalwindsichter mit Sichtrad 2, in dem u. a. zwei Schaufelkränze 3 und 4 und dazwischen ein ringförmiger Sichtraum 5 für den Sichtguteintritt angeordnet sind, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß aufgabeseitig an der Außenseite 6 des Sichtrades 2 und an der aufgabeseitig äußeren Begrenzungswand des Dispergierrades 20 (Figur.1) stift-, stäbchen- und/oder schaufelförmige Prall-, Schlag- bzw. Dispergierelemente 8 kreisförmig angeordnet sind und analog der Anordnung in Stiftmühlen ineinander greifen, das Dispergierrad 20 feststehend und/oder variabel drehbar in beide Drehrichtungen angeordnet ist, aufgabeseitig unmittelbar vor dem Sichtraum 5 ein weiterer Schaufelkranz 9 angeordnet ist, wobei die Schaufeln vorzugsweise als Stege zwischen Langlöchern ausgebildet sind und die Begrenzungswände 10 der Sichtgutzuführung nach der Dispergierzone im Bereich der Um-

lenkzone 18 den geringsten Abstand aufweisen und mit dem Sichtrad 2 rotieren.

Weiterhin ist kennzeichnend, daß die Schaufeln des äußeren Schaufelkranzes 3 im Sichtrad 2 als Elemente mit kreisaus- oder kreisabschnittsförmigem Querschnitt ausgebildet sind, . 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 Sichtrad 2 beträgt. Die Materialzuführung 17 durch das Gehäuse 1 ist als Rohr 12 mit verstellbarem Abstand zum Sichtrad 2 ausgeführt und zwischen Rohr 12 und Gehäuse 1 befindet sich eine Sekundärluftzuführung 13· Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Sichtrad 2, dem Dispergierrad 20 und/oder Begrenzungswand 10 sind mitrotierende Lüfterschaufeln 11 angeordnet, die vorzugsweise in Drehrichtung geneigt und/oder konkav gekrümmt sind.

Das Sichtgas strömt in tangentialer Richtung am Umfang des Gehäuses 1 über die Sichtluftzuführung 15 ein und wird dem rotierenden Sichtrad 2 radial zugeführt. Das Sichtgut tritt über die Sichtgutzuführung 17 axial durch das Gehäuse 1, wird nach Passieren der kreisförmig angeordneten Prall-, Schlagbzw. Dispergierelemente 8, die relativ zueinander eine Geschwindigkeit aufweisen (Dispergierzone 19), in der Umlenkzone 18 umgelenkt und tritt in einem Winkel - 120° zur ursprünglich radialen Richtung in den*Sichtraum 5 ein. Das Grobgut wird entgegen der Sichtluftströmung nach außen geschleudert und am Umfang des Gehäuses 1 über den Grobgutaustrag 16 abgeführt, während das Feingut gemeinsam mit der Sichtluft in die Achsnähe des Sichtrades 2 und von dort aus dem Sichtrad und Sichtergehäuse 1 über die Feingut- und Sichtluftabzugsvorrichtung 14 transportiert und in nachfolgenden Abscheidevorrichtungen von der Sichtluft getrennt wird. Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles und Figur 1 näher erläutert. Figur 1 zeigt die Seitenansicht des Zentrifugalwindsichters als schematische Schnittzeichnung.

Ausführungsbeispiel

Der Zentrifugalwindsichter (Pig. 1) 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 Diapergierrad 20«

Die Sichtgut- und Sichtluftdosiervorrichtungen, die Sichtgut-, Grob- und Feingutvorratsbehälter, die Trennvorrichtung für Feingut und Luft, die Antriebe u. ä. sind aus Übersichtlichkeitsgründen in Fig. 1 nicht dargestellt.

Das Gehäuse 1 umschließt Sichtrad 2 und 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 verbunden. Das Gehäuse 1 ist am Umfang des Sichtrades 2 flachzylindrisch ausgebildet und enthält die Lager für die Antriebswellen 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 Schaufelkranz 3 und 4 und dazwischen ein ringförmiger Sichtraum 5, in den achsparallel das Sichtgut eintritt und dem Sichtprozeß als Folge von Zentrifugal-, Strömungs- und Wirbelfeldern 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 β 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 ineinander greifen. Das Dispergierrad dreht sich im selben oder umgekehrten Drehsinn wie das Sichtrad 2. Dadurch v/erden im letzteren Fall in der Dispergierzone

lineare Beanspruchungsgeschwindigkeiten realisierbar, die größer als die lineare Umfangsgeschwindigkeit beim Eintri in den Sichtraum 5 ist.

Das Sichtgut gelangt durch die axiale Materialzuführung 17 in die Dispergierzone 19, wird hier dispergiert und in Abhängigkeit von der Relativdrehzahl zwischen Sicht- und Dispergierrad 2 und 20 zerkleinert und danach in der Umlenkzone 18 in die achsparallele Pachtung umgelenkt, bevor es in den Sichtraum eintritt. Der äußerste Stiftkreis der Dispergierzone 19, die Begrenzungswände 10 und der Schaufelkranz 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 !!lementen Sichtrad 2, Dispergierrad 20 und Begrenzungswand 10 sind in Drehrichtung geneigte Lüfterschaufeln 11 an den drehenden Teilen angebracht.

Der erfindungsgemäße Zentrifugalwindsichter eignet sich vorzugsweise für Klassieraufgaben im feinen und feinsten Korngrößenbereich und bei denen eine Vorbehandlung im Sinne von Desagglomerieren, Dispergieren und/oder Vorbeschleunigen zweckmäßig ist. Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Zentrifugalwindsichter mit einer Vorbehandlungsstufe und durch Rückführung des Grobgutes in das Aufgabematerial als Sichtermühle betrieben werden.

Claims

Erfindungsanspruch

1. Zentrifugalv/indsichter zum Trennen eines Sichtgutes, vorzugsweise kleiner 40 /um, in eine Grob- und Peinfraktion; mit einem flachzylindrischen, feststehenden Gehäuse (1),

•an dessen Umfang das Sichtgas tangential einströmt, in dem sich Haterialzu- und -abführungsvorrichtungen sowie eine Dispergiervorrichtung befinden und in dem ein entgegen der Schleuderrichtung von einem Sichtgas durchströ'mtes Sichtrad (2) 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 Peingut austreten, der Sichtraum innerhalb des Sichtrades aus zwei am Umfang des Sichtrades angeordneten Schaufelkränzen (3)» (4) und einem ringförmigen Sichtraum (5) zwischen ihnen besteht, wobei-die Sichtraumbreite nach innen zunimmt und die Schaufeln vorzugsweise in radialer Richtung angeordnet sind und das Sichtgut zwischen die Schaufelkränze (3), (4) in den Sichtraum (5) eintritt, gekennzeichnet dadurch, daß aufgabeseitig an der Außenseite (6) des Sichtrades (2) und an der aufgabeseitigen Begrenzungswand (7) des Dispergierrades (20) stift-, stäbchen- und/oder schaufelförmige Prall-, Schlag- bzw. Dispergierelemente (8) kreisförmig angeordnet sind und analog der Anordnung in Stiftmühlen ineinander greifen, das Dispergierrad (20) feststehend und/ oder variabel drehbar in beide Drehrichtungen angeordnet ist, aufgabeseitig unmittelbar vor dem Sichtraum (5) ein weiterer Schaufelkranz (9) angeordnet ist, die Begrenzungswände (10) der- Umlenkzone (18) im Bereich des Überganges von der radialen in eine Pachtung, die einen Winkel größer 0 bis 120 zur radialen Richtung hat, den geringsten Abstand aufweisen und Schaufelkranz (9) und die Begrenzungswände (10) gemeinsam mit dem Sichtrad (2) rotieren.
2. Zentrifugalwindsichter nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Schaufeln des Schaufelkranzes (9) als Stege zwischen Langlöchern ausgebildet sind.
3. Zentrifugalwindsichter nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Schaufeln des äußeren Schaufelkranzes (3) im Sichtrad (2), vorzugsweise als Elemente mit kreisaus- oder kreisabschnittsförmigem 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 Sichtrad (2) beträgt.
4. Zentrifugalwindsichter nach Punkt 1, gekennzeichnet 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 Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem rotierenden Sichtrad (2) und dem Gehäuse (1), zwischen der aufgabeseitig rotierenden Begrenzungswand (10) bzw. dem Disper-gierrad (20) und dem Gehäuse (1) mitrotierende Lüfterschaufeln (11), vorzugsweise in Drehrichtung geneigt und/oder konkav gekrümmt, angeordnet sind.
6. Zentrifugalwindsichter nach Punkt- 1, gekennzeichnet dadurch, daß nach der Dispergierzone (19) die Begrenzungswände (10) keine Richtungsänderung erfahren, die von der radialen Richtung abweichen.

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