DE19513745A1 - Klassierer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen nach dem Windsichter­ prinzip arbeitenden Klassierer mit den Merkmalen des Ober­ begriffs des Patentanspruchs 1.

In Klassierern dieser Art dienen die beschaufelten Rotoren der Realisierung einer erzwungenen Wirbelsenkenströmung. Die Form der Rotoren kann zylindrisch oder konisch sein, wobei die Schaufeln bzw. Rotorblätter unterschiedliche Formen und Anstellwinkel aufweisen können. Der zu klassieren­ de Feststoff und das Fluid (Gas oder Flüssigkeit) werden gemeinsam (als Aerosol bzw. Suspension) oder getrennt aufge­ geben. Innerhalb des Rotors wird der Strömung von den Schaufeln und den angrenzenden Rohrscheiben eine Bewegungskomponente in Umfangsrichtung aufgeprägt. Infolge der Wirkung der einan­ der entgegengerichteten Kräfte - Zentrifugalkraft, Schlepp­ kraft des Fluids - findet die gewünschte Klassierung statt.

Bei Klassierern dieser Art sind - unabhängig davon, ob das eingesetzte Fluid ein Gas oder eine Flüssigkeit ist­ optimale Strömungsverhältnisse eine Grundvoraussetzung, vor allem für die Trennschärfe der Klassierung.

Bei bekannten Windsichtern erstrecken sich die Rotor­ scheiben bis zum äußeren Umfang der Beschaufelung. Der der Zuführung des Feststoffes und des Fluids dienende Kanal ist bei diesen Windsichtern auf drei Seiten vom Gehäuse und auf einer Seite vom Außenumfang des Rotors umschlossen. Der feststehende Anteil der Innenwandungen des äußeren Kanals, also der Bereich, der auf Produkt- Fluid-Strömung eine abbremsende Wirkung hat, ist damit relativ groß. Dieses führt zu Reibungsverlusten und zu sich ausbildenden Sekundärströmungen, also zu Strömungs­ turbulenzen, die die Qualität der Klassierung beeinträch­ tigen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Klassierer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem die geschilderten, die Klassierung beeinträch­ tigenden Turbulenzen minimiert sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeich­ nenden Merkmale der Patentansprüche gelöst. Bei einem Klassierer mit diesen Merkmalen ist der äußere, der Zu­ fuhr von Feststoff und Fluid dienende Kanal auf drei Sei­ ten von mitrotierenden Wandungen umgeben. Dadurch ergeben sich die folgenden Vorteile:

• - Eine starke Abbremsung der Strömung in Umfangsrichtung, die zu einem schnelleren Abfall der Umfangsgeschwindig­ keit führt und sich nachteilig auf die Klassierung aus­ wirkt, wird vermieden,
• - eine sich ausbildende Sekundärströmung an der oberen und unteren stillstehenden Begrenzungswand wird ver­ hindert,
• - Reibungsverluste aufgrund des in Umfangsrichtung großen Geschwindigkeitsgradienten zwischen still­ stehender Gehäusewand und rotierendem Fluid/Feststoff werden verringert oder gar vermieden, so daß der Druck­ verlust minimiert wird,
• - durch eine geschwindigkeitsgleiche Zuführung von Fluid und/oder Feststoff wird sowohl ein weiteres Abbremsen der Strömung als auch eine Minimierung der Strömungs­ turbulenz erreicht, die durch den Impulsaustausch zwischen Fluid und Feststoff verursacht wird.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen an­ hand von in den Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 und 2 Teilschnitte durch einen Rotor nach der Erfindung mit tangentialer Feststoff/Fluidzuführung,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch einen Rotor mit achs­ paralleler Feststoff/Fluidzufuhr und

Fig. 4 eine Draufsicht auf die beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 der Feststoff/Fluidzufuhr dienenden Öffnungen.

In allen Figuren sind das Gehäuse des Klassierers mit 1, der Rotor mit 2, seine Drehachse mit 3, seine Beschaufe­ lung mit 4, die die Beschaufelung 4 einschließenden Rotor­ scheiben mit 5 und 6 und der äußere Kanal mit 7 bezeichnet. Die Durchmesser der Rotorscheiben sind so gewählt, daß sich ihre äußeren Ränder 8 und 9 bis in den Kanal 7 erstrecken und seitliche Begrenzungen des Kanals 7 bilden.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 erfolgt die Zuführung von Feststoff und Fluid über einen tangential gerichteten Eintritt (Eintrittsstutzen 11 mit Pfeil 12 in Fig. 2). In der Trennzone (Kanal 7) und im Rotor 2 erfolgt die Klassierung. Das Grobgut verläßt den Kanal 7 über einen nicht dargestellten Austritt. Das Feingut durchströmt den Rotor 2 von außen nach innen und verläßt den Klassierer in axialer Richtung (Pfeil 13 in Fig. 1).

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 unter­ scheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 in Bezug auf die Feststoffzufuhr. Das Gehäuse 1 ist im Bereich der oberen Rotorscheibe 5 mit einer kreisring­ förmigen Aussparung 15 ausgerüstet, die gemeinsam mit der oberen Rotorscheibe 5 eine sich bis etwa zum äußeren Rand 8 erstreckende Ringkammer 16 bildet. Die Zuführung des Fest­ stoffes oder auch eines Aerosols (oder einer Suspension) erfolgt über einen radial innen gelegenen Eintritt 17 (Pfeil 18). Auf dem Weg nach außen wird das zugeführte Gut bereits in Umfangsrichtung beschleunigt. Es verläßt die Kammer 16 über eine Vielzahl von in der Rotorscheibe 5 bzw. deren äußeren Rand 8 ausgebildeten Durchbrechungen 19, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel in die Trenn­ zone (Kanal 7) münden.

Die Durchbrechungen 19 sind derart ausgebildet, daß sich an die Kammer 15 zunächst ein sich schräg nach außen und in Richtung Kanal 7 erstreckender Leitungsabschnitt 20 an­ schließt. Dieser geht über in einen sich im wesentlichen achsparallel erstreckenden, sich zu einer in radialer Richtung langgestreckten Mündung 21 erweiternden Leitungs­ abschnitt 22.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil der Unterseite der Rotorscheibe 5 bzw. deren Rand 8. Es ist ersichtlich, daß sich die Leitungsabschnitte 22 zu langerstreckten, etwa oval ausgebildeten Mündungen 21 erweitern. In den Durch­ brechungen 19 erhält das zugeführte Gut die dem Radius des Ortes der Mündungen 21 entsprechende Umfangsgeschwindigkeit.

Ob das zu klassierende Festgut unabhängig vom Fluid, mit einem Teil des Fluids oder gemeinsam mit dem Fluid in den Klassierbereich (Kanal 7) eingeführt wird, hängt im wesent­ lichen von den Eigenschaften des Festgutes ab. Beide Aus­ führungsbeispiele ermöglichen alle Alternativen. Beim Aus­ führungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 besteht auch die Möglichkeit, die Mündungen 21 auf einen kleineren Radius anzuordnen, so daß die Leitungsabschnitte 19 zwischen den Schaufeln 4 in den Rotor 2 münden.

Claims (8)

1. Nach dem Windsichterprinzip arbeitender Klassierer mit einem Gehäuse (1), mit einem im Gehäuse drehbar gelagerten Rotor (2), bestehend aus zwei Rotorscheiben (5, 6) und zwischen diesen Scheiben angeordneten Schaufeln (4), sowie mit einem äußeren, vom Umfang des Rotors (2) und vom Gehäuse (1) gebildeten Kanal (7) für die Feststoff- und Fluidzufuhr, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Rotorscheiben (5, 6) derart gewählt ist, daß sich die äußeren Ränder (8, 9) der Rotorscheiben (5, 6) bis in den Feststoff- bzw. Fluid­ zuführungskanal (7) erstrecken und die seitlichen Begrenzungen dieses Kanals bilden.

2. Klassierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) mit einem tangential gerichteten Anschluß (11) für die Zufuhr von Festgut und/oder Fluid ausgerüstet ist.

3. Klassierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Rotorscheiben (5, 6) mit Durchbrechungen (19) für die Zufuhr von Festgut und/oder Fluid ausgerüstet ist.

4. Klassierer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchbrechungen (19) im Bereich des Randes (8) der Rotorscheibe (5) befinden.

5. Klassierer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) des Klassierers im Bereich der Rotor­ scheibe (5) mit den Durchbrechungen (22) mit einer kreis­ ringförmigen Aussparung (15) ausgerüstet ist, die gemein­ sam mit der Rotorscheibe (5) eine Ringkammer (16) bildet.

6. Klassierer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (16) radial innen mit einem Eintritt (17) ausgerüstet ist und daß sie sich bis zu den radial außen gelegenen Durchbrechungen (19) in der Rotorscheibe (5) erstreckt.

7. Klassierer nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (19) zwei Leitungs­ abschnitte (20, 22) aufweist, von denen sich der erste (20) schräg nach außen sowie in Richtung Kanal (7) erstreckt und der zweite (22) sich etwa achsparallel in Richtung Kanal (7) erweitert.

8. Klassierer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen (21) der Durchbrechungen (19) eine langge­ streckte, etwa ovale Form haben.