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Wesentliche Bestandteile von Windsichtern bestimmter
Bauart sind beschaufelte Sichträder,
deren Strömungskanäle zwischen
je zwei Schaufeln von außen
nach innen durchströmt
werden. Das zu sichtende Rohgut wird am Ende eines Mahlvorganges
im Windsichter in Grobgut und Feingut getrennt. Unter dem Einfluß der Fliehkraft
wird das Grobgut, d.h. die Partikel relativ großer Masse, abgewiesen, um im
Regelfall einem erneuten Mahlvorgang unterzogen zu werden. Das Feingut,
d.h. die Partikel relativ geringer Masse, wird entgegen der Fliehkraft
von der das Sichtrad zwangsweise von außen nach innen durchströmenden Sichtluft
mitgerissen und verläßt den Sichter
durch einen im allgemeinen zentralen Feingutauslaß, um einer
Weiterbehandlung unterzogen zu werden, deren erster Schritt im allgemeinen eine
Trennung von Sichtluft und Feingut ist. Die Bereiche Grobgut und
Feingut sind durch die Trenngrenze voneinander getrennt und ein
wesentlicher Gesichtspunkt beim Entwickeln eines Windsichters ist
eine möglichst
exakte Trennung zwischen Fein- und Grobgutbereich, eine möglichst
gute Trennschärfe.
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Bisher bekannte Windsichter arbeiten
mit beschaufelten Sichträdern,
deren Schaufeln eben und exakt radial angeordnet sind. Zum Optimieren
eines Sichtrades gibt es zahlreiche Ansatzpunkte, die ebenen Schaufeln
und deren radiale Anordnung sind bisher jedoch nie zur Disposition
gestellt worden.
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Untersuchungen haben nun ergeben,
dass eine buchstäblich
sprunghafte Verbesserung für Sichter
mit beschaufelten Sicht rädern
durch zwei die Schaufeln betreffende Maßnahmen erzielt werden kann.
Die eine Maßnahme
ist die Stellung der Schaufeln nicht in exakt radialer Richtung,
sondern deren Stellung in Drehrichtung abweisend bei gleichzeitiger Ausbildung
der Schaufeln so, dass sie eine gekrümmte Form haben statt der bisherigen
ebenen Form als zweite Maßnahme.
Die erwähnten
Maßnahmen
haben ergeben, dass eine in Drehrichtung abweisende Stellung gekrümmter Schaufeln
zu einer druckverlustoptimierten Strömungsführung führt sowie eine wesentlich höhere Umfangsgeschwindigkeit zuläßt, was
beides ein deutlich verbessertes Trennvermögen zur Folge hat.
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Demzufolge ist die Erfindung ein
beschaufelter Sichtrotor, dessen Schaufelkanäle von einem Fluid mit darin
suspendierten Feststoffpartikeln radial von außen nach innen durchströmt und von
Schaufeln begrenzt werden, die in der Drehrichtung des Sichtrades
abweisend gestellt und die gekrümmt sind,
um so eine druckverlustoptimierte Strömungsführung zu ermöglichen
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Außer zu einer druckverlustoptimierten
Strömung
läßt die Erfindung
höhere
Umfangsgeschwindigkeiten zu.
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Beides, eine druckverlustoptimierte
Strömung
sowie höhere
Umfangsgeschwindigkeiten ergeben deutlich verbesserte Trennergebnisse.
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Außerdem führen Schaufelkrümmung und Stellung
der Schaufeln in Drehrichtung abweisend zu einer deutlich höheren Festigkeit
des Sichtrades.
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Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal sollen
sich die Schaufeln in radialer Richtung überdecken. Dieses Merkmal der
Erfindung vermeidet Spritzkorn bei der Sichtung und eine verbesserte Trennschärfe.
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Bei der Realisierung der Erfindung
kann wahlweise eine Sichtung im Bereich der Schaufelaußenkanten
oder im schaufelfreien Innenbereich bewirkt werden.
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Um eine Sichtung im schaufelfreien
Innenbereich zu bewirken, schlägt
die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, dass die Tangenten
an die Schaufeln im Bereich der Außenkanten einen Winkel von
0° bis 10°, im Bereich
der Innenkanten einen Winkel von 20° bis 30° zum Radius aufweisen, falls
der Radius des zentralen Feingutauslasses gleich oder größer als
der Radius des Schaufelinnenkantenbereiches ist.
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Um eine Sichtung im Bereich der Schaufelaußenkanten
zu bewirken, schlägt
die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, dass die Tangenten
an die Schaufeln im Bereich der Außenkanten einen Winkel von
20° bis
30°, im
Bereich der Innenkante (ri) einen Winkel von 0° bis 10° zum Radius aufweisen, falls
der Radius des zentralen Feingutauslasses gleich oder größer als
der Radius des Schaufelinnenkantenbereiches ist.
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Die Erfindung sollte durch die schematische Zeichnung
erläutert
sein, der ein Blick auf ein Sichtrad in der Richtung der Drehachse
desselben zugrunde liegt.
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Das Sichtrad in seiner Gesamtheit
ist durch das Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Es weist
um einen schaufelfreien Innenraum 2 herum angeordnete Schaufeln 3 auf,
von denen je zwei Schaufeln zwischen sich einen Strömungskanal
begrenzen. Jeder Strömungskanal
wird zum Zwecke der Sichtung von einem Fluid, vorzugsweise einem
gasförmigen
Fluid und nochmals vorzugsweise von Luft, zwangsweise durchströmt, in das
Sichtgut suspendiert ist, das in Grob- und Feingut getrennt werden
soll. Diese Trennung in Grob- und Feingut erfolgt dadurch, dass Grobgut,
das heißt
Gutpartikel mit einer Masse oberhalb eines bestimmten Grenzwertes
unter dem Einfluß der
bei drehendem Sichtrad sich einstellenden Fliehkraft abgewiesen
werden, während
Gutpartikel mit einer Masse unterhalb des bestimmten Grenzwertes
von dem zwangsweise durch die Strömungskanäle geführten Fluid, also vorzugsweise
Luft, mitgerissen und durch einen an den schaufelfreien Innenraum
anschließenden
Feingutauslaß verlassen. Fein-
und Grobgut sind das Resultat eines Mahlvorganges, dem das abgewiesene
Grobgut nach Verlassen des Sichtrades erneut zugeführt wird,
während das
Feingut einer weiteren Verwendung zugeführt wird, der im allgemeinen
eine Trennung in Feingut und Strömungsmittel
voraus geht. Die Trennung in Grob- und Feingut erfolgt nun nicht innerhalb
der Strömungskanäle zwischen
den Schaufeln, sondern vor dem Eintritt des Fluid-Feststoff-Gemisches
in die Schaufelkanäle
oder nach dem Verlassen der Schaufelkanäle im schaufelfreien Innenraum;
in den Strömungskanälen erfolgt
lediglich eine Führung
des mit Feststoffpartikeln unterschiedlicher Masse (ausschließlich Feingut
oder sowohl Fein- als auch Grobgut) angereicherten Fluids.
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Die Drehrichtung des angetriebenen
Sichtrades 1 ist durch den Pfeil 4 gekennzeichnet.
Dieser Drehrichtung gegenüber "abweisend" sind nun die auf
den gesamten Umfang des Sichtrades gleichmäßig verteilt angeordneten Schaufeln 3 gestellt,
d.h. die Schaufelinnenkanten 5 mit dem Radius ri eilen den
Schaufelaußenkanten 6 mit
dem Radius ra bei drehendem Sichtrad 1 voraus, während die
Schaufeln bekannter Sichträder
genau symmetrisch zu Radien ri bzw. ra verlaufen. Außerdem sind
die Schaufeln in der Form gewölbt,
dass sie der Drehrichtung entgegengesehen konvex sind.
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Beide Merkmale gemeinsam führen zu
der aufgabegemäß zu erreichenden
druckoptimierten Strömungsführung und
lassen höhere
Umfangsgeschwindigkeiten zu, was wiederum zu einer gegenüber bekannten
Sichträdern
besseren Sichtung führt. Die
Krümmung
der Schaufeln erhöht
außerdem
die Festigkeit des Sichtrades.
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Die Schaufeln sind so angeordnet,
dass sie sich in radialer Richtung überdecken, d.h. in der Drehrichtung 4 liegen
die Innenkanten 5 jeder Schaufel vor der Außenkante 6 der
in Drehrichtung jeweils nächstfolgenden
Schaufel. Dies führt
zur Vermeidung von Spritzkorn, das nach außen abgeschleudert werden könnte und
zu einer besseren Trennschärfe.
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Um eine Sichtung im schaufelfreien
Ringraum 2 zu bewirken, gilt folgende Beziehung im Fall, dass
der Radius ri des Schaufelinnenkantenkreises größer ist als der Radius rF des
zentralen Feingutauslasses 7 (rF < ri)
die Tangenten an die Schaufeln
im Bereich der Schaufelaußenkanten
ra schließen
mit dem Radius einen Winkel im Bereich von 0°–10°, im Bereich der Schaufelinnenkanten
einen Winkel im Bereich von 20°–30° ein.
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Um eine Sichtung an den Schaufelaußenkanten 6 zu
bewirken, gilt folgende Beziehung im Fall rF ≧ ri
die Tangenten an die
Schaufeln im Bereich der Schaufelaußenkanten 6 schließen mit
dem Radius einen Winkel im Bereich von 20°–30°, im Bereich der Schaufelinnenkanten 5 einen
Winkel im Bereich von 0°–10° ein.