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Die Erfindung betrifft eine Kreiselmaschine zum Zerkleinern und Dispergieren von flüssigen und/oder festen Partikeln in einem Gas, insbesondere von im Rauchgas enthaltenem Teer und teerartigen Produkten, mit einem Gehäuse, das einen Einlaß für das die Partikel enthaltende Gas und einen Auslaß aufweist und an ein Antriebsgehäuse anschraubbar ist, mit einem in dem Gehäuse angeordneten Rotor, der auf einer Welle auswechselbar befestigt ist, und mit einem in dem Gehäuse angeordneten Stator, der an dem Gehäuse auswechselbar befestigt ist, wobei der Rotor aus einem Rotorträger und einem Rotorwerkzeugteil und der Stator aus einem Statorträger und einem Statorwerkzeugteil jeweils einstückig gebildet ist und der Rotorträger und der Statorträger mit Vorsprüngen, Zähnen u. dgl. versehen sind.
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Eine solche Kreiselmaschine ist in der DE-AS 11 58 480 beschrieben. Kreiselmaschinen der genannten Art dienen im allgemeinen zum Vermengen, Mischen, Homogenisieren u. dgl. von Medien verschiedener Art, insbesondere für die Verarbeitung von im Rauchgas anfallendem Teer und teerartigen Produkten, in denen Schlacke, Asche, unverbrannte Kohle u. dgl. diespergiert oder suspendiert enthalten sind, um die Feststoffe während des Durchganges durch die Kreiselmaschine fein und feinst zu zerteilen. In Kohlekraftwerken u. dgl. ist es erwünscht, den Rauchgasfiltern Rauchgas zuzuführen, bei denen die flüchtigen Teerbestandteile, Flugasche u. dgl. in feinster Verteilung zueinander in dem Rauchgas enthalten sind. Hierzu bietet sich die Verwendung einer Kreiselmaschine an. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Feststoffe bei ihrer Behandlung in der Kreiselmaschine die Innenteile derselben sehr stark angreifen. Dies ist nicht nur bei den Werkzeugteilen des Rotors oder Stators der Fall, sondern es werden auch die Zuführungskanäle in dem Gehäuse der Kreiselmaschine angegriffen. Es tritt ein Ausschleifen bzw. ein Auskolken ein. Hierbei ergibt sich zugleich, daß die Bestandteile des Teers bzw. der Flugasche sich im Innern der Kreiselmaschine mehr oder weniger festsetzen, wodurch die Strömung des Mediums beeinträchtigt wird. Beim Auskolken der Werkzeuge vom Stator oder Rotor ergibt sich mit der Zeit eine nicht unbeträchtliche Leistungsminderung der Kreiselmaschine. Der Effekt des Mischens bzw. Homogenisierens wird geringer. Teer und Flugasche können in größeren Partikeln als gewünscht aus der Maschine austreten, wodurch das einwandfreie Arbeiten der Filteranlagen u. dgl. gestört bzw. beeinträchtigt wird. Das gleiche gilt im wesentlichen, wenn Kreiselmaschinen bei der Kohleaufbereitung bzw. der Kohlevergasung eingesetzt werden. Die aggressiven Medien beeinträchtigen in verhältnismäßig kurzer Zeit den Wirkungsgrad der Kreiselmaschine und deren Wirtschaftlichkeit.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kreiselmaschine zu schaffen, die unter Berücksichtigung der unvermeidlichen Verschleißerscheinungen bei Verwendung von aggressiven Medien wirtschaftlich für diese Zwecke eingesetzt werden kann.
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Die Aufgabe wird bei der eingangs genannten Kreiselmaschine dadurch gelöst, daß in dem Gehäuse ein Gehäuseeinsatz befestigt ist, der aus einem zylindrischen Teil und einer an diesem befestigten radial verlaufenden Rückwand besteht, daß der Rotor und der Stator in dem Gehäuseeinsatz angeordnet sind, und daß der Gehäuseeinsatz, der Rotor und der Stator eine auswechselbare Baueinheit bilden.
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Durch die einstückige Herstellung von Rotor und Stator jeweils mit ihren zugehörigen Werkzeugen wird der Ersatz der Werkzeuge der Kreiselmaschine hinsichtlich der Montage und Demontage wesentlich erleichtert. Auch die Herstellung der Werkzeugteile mit den Trägern ist einfacher. Es entfällt das Aufschrauben bzw. sonstige Befestigen der Rotor- bzw. Stator-Werkzeuge auf dem Rotorkern oder dem Statorträger. Eine solche Einsparung an Arbeit und Kosten ermöglicht es, die Werkzeugteile öfter wechseln zu können, ohne daß die Wirtschaftlichkeit der Verwendung der Kreiselmaschine für die genannten Zwecke beeinträchtigt wird.
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Rotor, Stator und Gehäuseeinsatz stellen ein sogenanntes Verschleißpaket dar, das insgesamt ausgewechselt werden kann. Die genannte Baueinheit hat den Vorteil, daß in dem Gehäuseeinsatz von vornherein Rotor und Stator in dem vorbestimmten räumlichen Verhältnis und mit dem erforderlichen Abstand voneinander fest angeordnet sind. Bei der Montage des Verschleißpaketes ist es nicht mehr notwendig, eine Justierung oder eine sonstige Einrichtung vom Rotor zum Stator vorzunehmen. Die Baueinheit wird im ganzen herausgenommen und durch eine neue Baueinheit ersetzt. Die Teile können sehr einfach gehalten werden. Man erzielt eine Ersparnis in der Herstellung und bei der Montage für die Auswechselbarkeit des Verschleißpaketes. Vorteilhaft ist der Gehäuseeinsatz aus einem zylindrischen Teil mit einer fest angebrachten Rückwand gebildet.
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Zur weiteren Erleichterung der Montage des Verschleißpaketes ist die Kreiselmaschine gemäß der Erfindung vorzugsweise so gestaltet, daß in Achsrichtung der Stator- und Rotor-Baueinheit ein den Einlaßraum begrenzender Deckel vorgesehen ist. Dieser Deckel ist hierbei zweckmäßig mit einer gegen die Baueinheit anschlagenden und Durchbrechungen aufweisenden Distanzbüchse versehen. Die mit Durchbrechungen ausgestattete Distanzbüchse definiert hierbei den Einlaßraum für die zu behandelnden gasförmigen Medien. Der Deckel erlaubt nach Abnehmen aus dem vorteilhaft zylindrisch ausgebildeten Gehäuse die Herausnahme des Verschleißpaketes in einfachster Weise. Zugleich kann in das Gehäuse der Kreiselmaschine ein neues Verschleißpaket eingeschoben bzw. eingesetzt werden. Eine solche Ausbildung des Gehäuses der Kreiselmaschine erlaubt einen leichten Zugang zu den Werkzeugteilen der Maschine.
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Vorteilhaft ist der die Distanzbüchse aufweisende Deckel mittels eines Bügels od. dgl. spannbar angeordnet. Hierbei kann der Bügel mit seinen Enden sich an dem Gehäuse bzw. an Auslegerteile des Gehäuses anlegen. Vorzugsweise werden zur Abstützung Bolzen verwendet. In der Mitte des Spannbügels ist eine Spannschraube vorgesehen, die auf den Deckel wirkt. Durch Abziehen der Spannschraube wird der Deckel über die Distanzbüchse an den Stator bzw. die Stator und Rotor aufweisende Baueinheit gepreßt, so daß die Innenteile der Kreiselmaschine in ihrer richtigen Lage zueinander gehalten werden. Deckel mit Spannbügel erleichtern das dichte Verschließen des Gehäuses.
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Für den Fall, bei dem die zu behandelnden gasförmigen Medien eine hohe Aggressivität ausüben, ist vorgesehen, daß Gehäuse, Deckel sowie Einsatz mit eingebautem Stator und Rotor eine Baueinheit bilden, wobei das Gehäuse einen Einlaßstutzen und einen Auslaßstutzen besitzt. Diese Baueinheit kann als Ganzes an dem Flansch des Motorgehäuses angeschraubt werden. Da die Innenwände des Gehäuses durch die aggressiven Medien zum Teil mit angegriffen werden, ist es in geeigneten Fällen zweckmäßig, wenn diese letztere Baueinheit, die die ruhenden und beweglichen Verschleißteile umfaßt, im gesamten auswechselbar vorgesehen wird. Die Teile sind hierbei alle von vornherein fest zueinander angeordnet, z. B. durch Schweißung verbunden. Ein solches Wechselgehäuse trägt zur Sicherheit des Betriebs wesentlich bei. Die Zeiten für die Auswechslung der Teile werden wesentlich verkürzt.
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Zur weiterenVereinfachung kann hierbei der Gehäusedeckel zugleich als Stator mit den zugehörigen Werkzeugen ausgebildet sein. Weiterhin ist es zweckmäßig, den Einlaßstutzen tangential zum Gehäuse verlaufen zu lassen, während der Auslaßstutzen radial an demselben Gehäuse angesetzt ist.
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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Kreiselmaschine gemäß der Erfindung im Längsschnitt und im Schema.
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Fig. 2 stellt einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 schematisch dar.
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Die Kreiselmaschine 1 setzt sich aus dem Arbeits- und Werkzeugteil 2 und dem Antriebsteil 3 zusammen. Von dem Motorteil 4wird eine Welle 5 angetrieben, die in den Arbeitsteil 2 der Kreiselmaschine hineinragt. Das Gehäuse des Motorteils 4 weist einen Flansch 6 auf, und ist durch eine Scheibe 7 geschlossen.
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Der Arbeits- und Werkzeugteil 2 der Kreiselmaschine 1 besitzt ein Gehäuse 8 von vorzugsweise rohrartiger, zylindrischer Form. In dem Gehäuse 8 ist ein Gehäuseeinsatz 9 vorgesehen. Dieser besteht aus einer zylindrischen Hülse und einer Rückwand 10, wobei die Teile 9 und 10 fest miteinander verbunden, z. B. verschweißt sind. Der Rotor 11 bildet ein Stück mit den Werkzeugen 12 und 13. Die Werkzeuge 12 weisen vorteilhaft ringförmige Kränze aus einzelnen Zähnen, Vorsprüngen od. dgl. auf. Auch der Werkzeugteil 13 kann aus Zähnen, Vorsprüngen od. dgl. gebildet sein. Der Stator 14 ist an seiner dem Rotor zugekehrten Seite mit Werkzeugteilen 15 versehen, die ebenfalls aus einzelnen Vorsprüngen, Ansätzen u. dgl. gebildet sind. Diese Vorsprünge, Ansätze, u. dgl. sind koaxial zueinander verlaufend vorgesehen und bilden sogenannte Werkzeugkränze. Der Rotor 11 mit den angeformten Werkzeugteilen 12 und der Stator 14 mit den einstückig angebrachten Werkzeugteilen 15 können in dem Einsatz 9, 10 für sich befestigt sein. Vorteilhaft bilden Rotor und Stator und Einsatz eine Baueinheit. Hierzu ist der Stator 14 in der Einsatzhülse 9 fest angeordnet, z. B. eingeschweißt. Die Festlegung des in dem Einsatz 9, 10 befindlichen Rotors 11 erfolgt mittels eines Distanzringes 16 und einer Platte 17, die mittels der Schraube 18 mit dem Wellenende 5 verbunden ist. Hierbei wird der Rotor 11 zwischen der Platte 17 und dem Ring 16 eingespannt gehalten.
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Einsatz 9, 10 mit Rotor 11 und Stator 14 bilden ein sogenanntes Verschleißteilpaket, das in dem Gehäuse 8 der Kreiselmaschine leicht ausgewechselt werden kann. Es braucht lediglich bei der Montage oder Demontage ein- bzw. ausgeschoben zu werden. Das Gehäuse 8 der Kreiselmaschine kann durch einen Deckel 19 verschlossen werden, an dem eine Distanzbüchse 20 vorgesehen ist, die in der geschlossenen Stellung gegen den Stator 14 zur Anlage kommt. Die Distanzbüchse 20 ist mit Durchbrechungen 21 versehen, damit das zu behandelnde gasförmige Medium auf dem gesamten Umfang zu den Werkzeugteilen 12 und 15 des Rotors bzw. Stators gelangen kann. Der Deckel 19 stellt eine kreisförmige Platte dar, die in das zylindrische Gehäuse 8 eingeschoben werden kann, und ist mit radial laufenden Rippen 22 versehen. Zum Anspannen und Festhalten des Deckels dient ein Spannbügel 23, der hinter Ansätze, z. B. Bolzen 24 und 25, des Gehäuses 8 greift. Die Bolzen 24 und 25 können an Auslegern 26 und 27 des Gehäuses 8 angeordnet sein. Zum Spannen des Deckels 19 dient ein Schraubbolzen 28, der gegen eine Druckplatte 29 wirkt. Der Spannbügel 23 kann in gleicher Weise zum Abziehen des Deckels 19 mit der zugehörigen Distanzbüchse 20 verwendet werden. Hierzu wird der Bügel 23 in umgekehrter Lage gegen die Bolzen 24 und 25 gelegt, die durch die strichpunktierte Linie 23 a veranschaulicht ist. Mittels einer Abziehschraube 30, die in die Gewindebohrung 31 des Deckels eingreift, kann der Deckel 19 aus dem zylindrischen Gehäuse 8 herausgezogen werden.
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Das Gehäuse 8 ist mit einem Einlaßstutzen 32 versehen, der tangential in das zylindrische Gehäuse 8 eingesetzt ist. Zum Abführen der durch die Kreiselmaschine behandelten gasförmigen Medien dient ein Auslaßstutzen 33, der in radialer Richtung geführt ist. Einlaßstutzen 32 und Auslaßstutzen 33 sind mit Flanschen 34 und 35 versehen, die zum Anschluß an entsprechende Rohrleitungen dienen. Einlaßstutzen 32 und Auslaßstutzen 33 bilden eine Einheit mit dem Gehäuse 8 der Kreiselmaschine; sie können in entsprechender Weise angeschweißt sein.
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Bei aufgetretenen Verschleißerscheinungen an den Werkzeugteilen kann die Werkzeuggarnierung als Baueinheit der Teile 9, 11, 14 leicht ausgewechselt werden, indem der Deckel 19 mit der Distanzbüchse 20 aus dem Gehäuse entfernt und die Baueinheit als Verschleißpaket insgesamt ausgewechselt wird. Wenn zugleich das Gehäuse 8 durch die aggressiven Flüssig-Feststoff-Medien mehr oder weniger angegriffen bzw. ausgekolkt ist, kann das Gehäuse 8 nach Abnahme des Deckels 19 zusammen mit dem Gehäuseeinsatz 9 und dem darin befindlichen Rotor 11 und dem Stator 14 als Baueinheit ausgewechselt werden. Das Gehäuse 8 ist mit dem Flansch 8 a in einer entsprechenden ringförmigen Ausnehmung der Abschlußplatte 7 des Motorteils 3 eingesetzt und wird hierbei durch die Schrauben 34 an dem Flansch 6 des Motorgehäuses 4 festgehalten. Nach Abziehen der Schrauben 34 kann die aus dem Gehäuse 8 mit dem Einsatz 9, 11, 14 und den Stutzen 32, 33 bestehende Baueinheit insgesamt leicht ausgewechselt werden. In allen diesen Fällen wird für die Montage und Demontage viel Zeit und Arbeit gespart. Da alle Teile des Werkzeugteils 2 der Kreiselmaschine aus einfachen Drehteilen oder rohrförmigen Stücken bestehen, ergibt sich eine preiswerte Herstellung, wodurch der Einsatz der Kreiselmaschine für die Behandlung von Flüssig-Feststoff- Medien aggressiver Art im wirtschaftlichen Rahmen bleibt. Durch die leichte Austauschbarkeit der Baueinheiten ist die Sicherheit für einen einwandfreien Betrieb gegeben.