DE102015009084A1

DE102015009084A1 - Vorrichtung zum Trennen von Feinstaub und Grobstaub

Info

Publication number: DE102015009084A1
Application number: DE102015009084.4A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Kemper
Original assignee: KEMPER GmbH
Current assignee: KEMPER GmbH
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2017-01-19
Also published as: WO2017012689A1; EP3285907A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Fliehkraftabscheider zum Trennen des in der Luft befindlichen Staubes in Feinstaub und Grobstaub, gekennzeichnet durch eine senkrechte zylindrische Kammer mit einem die staubbelastete Luft zuführenden unteren Lufteinlass, durch eine einen Luftwirbel erzeugende Einrichtung am oder im Lufteinlass, um die in die Kammer eingeblasene staubbelastete Luft in einen schraubenförmigen aufsteigenden Wirbel zu versetzen, und durch Fangöffnungen in der Kammerwand, um die Partikel des Grobstaubs nach außen in einen die Kammer umgebenden Auffangraum austreten zu lassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Fliehkraftabscheider (Zyklonabscheider) zum Trennen des in der Luft befindlichen Staubes in Feinstaub und Grobstaub.
Es sind unterschiedliche Verfahren zum Abscheiden von Schadstoffpartikeln bekannt, bei welchen das Rohgas tangenial in einem Zyklon eingeleitet und spiralförmig umgewirbelt wird, wobei die größeren Staubpartikel durch die Fliehkraft an die konisch verlaufende Zyklonwand geschleudert und nach unten transportiert werden. Hierbei ist die Zyklonwand stets konisch ausgeführt, wodurch größere Außenabmessungen notwendig sind. Auch ist bei diesen bekannten Vorrichtungen nicht sichergestellt, dass spätestens beim Entleeren des Feinstaub-Sammelbehälters Feinstaub nicht nach außen dringt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass bei einfacher Konstruktion und geringen Außenabmessungen ein hoher Wirkungsgrad erzielt wird. Auch soll bei geringen Außenabmessungen die Vorrichtung hoch mobil sein.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst

– durch eine senkrechte zylindrische Kammer mit einem die staubbelastete Luft zuführenden unteren Lufteinlass,
– durch eine einen Luftwirbel erzeugende Einrichtung am oder im Lufteinlass, um die in die Kammer eingeblasene staubbelastete Luft in einen schraubenförmigen aufsteigenden Wirbel zu versetzen, und
– durch Fangöffnungen in der Kammerwand, um die Partikel des Grobstaubs nach außen in einen die Kammer umgebenden Auffangraum austreten zu lassen.

Bei einer solchen Vorrichtung besitzt die innere Zyklonkammer einen gleichbleibenden, geringen Durchmesser, so dass die Vorrichtung geringe Außenabmessungen aufweist. Hierbei ist die Konstruktion einfach und von hohem Wirkungsgrad. Ein Austreten von Feinstaub wird sicher verhindert und die geringen Außenabmessungen lassen es zu, dass die Vorrichtung mobil sein kann. Ferner ist von Vorteil, dass die Vorrichtung keinen Filter benötigt.
Während bei den bekannten Vorrichtungen der Lufteinlass seitlich tangential angeordnet ist, um den sich erweiternden Wirbel zu erzeugen und hiermit erhebliche Außenabmessungen notwendig sind, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung am Lufteinlass eine Dralldüse auf, die den Luftwirbel erzeugt, so dass die den Wirbel erzeugende Vorrichtung eine seitliche Erweiterung der Vorrichtung nicht erfordert.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass der Boden des Auffangraums nach außen abfallend kegelförmig ist und am äußeren Rand mindestens eine insbesondere ringförmige Auslassöffnung aufweist zu einer darunter befindlichen Grobstaub-Sammelkammer. Hierbei kann die Auslassöffnung als Verschluss eine aufblasbare Dichtung aufweisen. Auch ist hierbei von Vorteil, wenn die aufblasbare Dichtung von einem Dichtschlauch gebildet ist, so dass bei einfacher Konstruktion und hoher Haltbarkeit eine sichere Dichtung erzielt wird.
Ein einfaches und sicheres Entleeren des den Grobstaub aufnehmenden Auffangraums wird erzielt, wenn in der ringförmigen Grobstaub-Sammelkammer Blasdüsen schräg insbesondere tangential derart münden, dass durch die von den Blasdüsen eingeblasene Luft der in der Sammelkammer gesammelte Grobstaub aufgewirbelt wird, um durch eine Staubleitung abtransportiert zu werden.
Eine einfache Konstruktion bei geringen seitlichen Abmessungen wird erreicht, wenn die zylindrische Kammer von einem Rohr gebildet ist, dessen Länge bzw. Höhe das Dreifache bis Zwanzigfache des Rohrinnendurchmessers beträgt. Aus diesen Gründen wird auch vorgeschlagen, dass die Fangöffnungen in der Kammerwand innenseitig Abdeckflächen aufweisen, die mit der Kammerwand Austrittsschlitze für den Grobstaub bilden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in einem senkrechten axialen Schnitt dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Die Vorrichtung zum Trennen von in der Luft befindlichem Staub in Feinstaub und Grobstaub weist eine rohrförmige senkrechte Kammer 1 gleichbleibenden Rohrinnendurchmessers D auf mit einer Kammerwand 2, in der Fangöffnungen 3 insbesondere in regelmäßigen Abständen angeordnet sind, durch die Grobstaub nach außen gelangt in einen ringförmig angeordneten Auffangraum 4, der auch zylindrisch sein kann, so dass Kammerwand 2 und die Außenwand 5 des Auffangraums 4 zueinander koaxial sind. Am unteren Ende ist an der Kammerwand 2 ein Zulaufrohr 6, vorzugsweise mit gleichem Durchmesser D befestigt, durch das die belastete Luft zugeführt wird. Am oberen Ende ist an der Kammerwand 2 ein Auslaufrohr 7 befestigt, durch das die Luft abgeführt wird, die nur noch den Feinstaub enthält. Die Höhe H der Kammer 1 beträgt das 3- bis 20-fache des Innendurchmessers der Kammer.
Im Übergangsbereich vom Zulaufrohr 6 zur Kammer 1 ist eine Wirbel erzeugende Einrichtung 9 insbesondere eine Dralldüse angeordnet, durch die die gesamte belastete Luft strömt und hierbei in einen Wirbel 8 versetzt wird in Form einer nach oben steigenden Schraube oder Wendel gleichbleibenden Durchmessers. Durch die auf die Grobstaubpartikel wirkenden Zentrifugalkräfte werden die Grobstaubpartikel auf die Innenseite der Kammerwand 2 gedrückt und gelangen durch die Fangöffnungen 3 nach außen in den umgebenden Auffangraum 4. Hierbei sind die Auffangöffnungen 3 vorzugsweise durch Abdeckflächen 10 soweit abgedeckt, dass seitlich Austrittsschlitze als Auffangöffnungen für den Grobstaub noch vorhanden sind.
Der Auffangraum 4 weist einen unteren Boden 11 auf, der konusförmig gestaltet ist, so dass die Oberseite des Bodens 11 die Form der Mantelfläche eines Kegelstumpfes besitzt. Der Boden 11 ist zumindest teilweise nicht bis zur Außenwand 5 des Auffangraums 4 geführt, sondern bildet mit der Außenwand 5 mindestens eine ringförmige Auslassöffnung 12, durch die der Grobstaub nach unten dringt in eine untere Grobstaub-Sammelkammer 13, die verschließbar ist für die Zeiträume, in der die Grobstaub-Sammelkammer 13 entleert wird. Die Auslassöffnung(en) weist/weisen als Verschluss eine aufblasbare Dichtung 14 auf, die vorzugsweise von einem Dichtschlauch gebildet wird.
Um die Grobstaub-Sammelkammer 13 zu entleeren, wird die Auslassöffnung 12 geschlossen und es wird in die Kammer 13 durch schräg insbesondere tangential angeordnete Blasdüsen Luft in die Kammer 13 geblasen, um den gesammelten Grobstaub aufzuwirbeln und durch eine Staubleitung nach außen abzutransportieren.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise Teil einer Staubentfernungsanlage, bei der am Auslaufrohr 7 ein Feinstaubabscheider angeschlossen ist, dessen im Wesentlichen gesäuberte Luft wieder in das Zulaufrohr 6 gelangt, so dass hinter dem nicht dargestellten Feinstaubabscheider ein Filter nicht erforderlich ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung steht auf einem Standfuß 15, an dessen Unterseite Räder gelagert sein können.

Claims

Vorrichtung mit einem Fliehkraftabscheider zum Trennen des in der Luft befindlichen Staubes in Feinstaub und Grobstaub, gekennzeichnet – durch eine senkrechte zylindrische Kammer (1) mit einem die staubbelastete Luft zuführenden unteren Lufteinlass, – durch eine einen Luftwirbel erzeugende Einrichtung (9) am oder im Lufteinlass, um die in die Kammer (1) eingeblasene staubbelastete Luft in einen schraubenförmigen aufsteigenden Wirbel (8) zu versetzen, und – durch Fangöffnungen (3) in der Kammerwand (2), um die Partikel des Grobstaubs nach außen in einen die Kammer (1) umgebenden Auffangraum (4) austreten zu lassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Luftwirbel (8) erzeugende Einrichtung (9) am Lufteinlass mindestens eine Dralldüse aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (11) des Auffangraums (4) nach außen abfallend kegelförmig ist und am äußeren Rand mindestens eine insbesondere ringförmige Auslassöffnung (12) aufweist zu einer darunter befindlichen Grobstaub-Sammelkammer (13).
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (12) als Verschluss eine aufblasbare Dichtung (14) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die aufblasbare Dichtung (14) von einem Dichtschlauch gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ringförmigen Grobstaub-Sammelkammer (13) Blasdüsen schräg insbesondere tangential derart münden, dass durch die von den Blasdüsen eingeblasene Luft der in der Sammelkammer (13) gesammelte Grobstaub aufgewirbelt wird, um durch eine Staubleitung abtransportiert zu werden.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Kammer (1) von einem Rohr gebildet ist, dessen Länge bzw. Höhe (H) das Dreifache bis Zwanzigfache des Rohrinnendurchmessers (D) beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fangöffnungen (3) in der Kammerwand (2) innenseitig Abdeckflächen (10) aufweisen, die mit der Kammerwand Austrittsschlitze für den Grobstaub bilden.