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Vorrichtung zum Abtrennen von
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Leichtpartikeln aus festem Schüttgut Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zum Abtrennen von Leichtpartikeln, insbesondere Staub aus festem Schüttgut,
mit einer von dem Schüttgut und quer zum Schüttgut von einem Luftstrom durchströmten
Windsichtkammer.
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In Brechwerken hergestellter Brechsand-enthält große Anteile Staub,
der aus dem Fertigprodukt entfernt werden muß. Zur Entstaubung wurden bisher relativ
groß dimensionierte Filteranlagen benutzt, die jedoch nicht nur das im Endprddukt
unerwünschte Feinstkorn, sondern auch einen Teil des im Endprodukt erwünschten Grenzkorns
mit Korngrößen von 0,060 bis 0,2 mm entzogen. Filteranlagen mit schärferen Korntrennqrenzen
und zugleich hoher Durchsatzleistung scheiterten an dem hohen konstruktiven Aufwand.
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Auf dem Gebiet der Reinigung und dem Sortieren von Getreide ist aus
dem österreichischen Patent 172 223 ein Windsichter bekannt, bei. dem das Getreide
auf einem Sieb quer durch einen von unten nach oben geblasenen Luftstrom bewegt
wird.
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Die Trennleistung des Windsichters ist aufgrund der relativ kleinen
durchblasenen Siebfläche gering. Darüber hinaus ist die Steuerung des Luftstroms
problematisch, da bei zu schwachem Luftstrom das erwünschte Grenzkorn durch das
Sieb fällt und bei zu starkem Luftstrom mit ausgetragen wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Abtrennen von Leichtpartikeln
aus festem Schüttgut anzugeben, die trotz einfachster Bauweise gute Trennwirkung
bei hoher Trennleistung hat. Bei festem Schüttgut mit stark variierender Korngröße
soll der Ubergangsbereich zwischen unerwünschten und damit abzutrennenden Korngrößen
zu erwünschten Korngrößen möglichst klein sein. Die Vorrichtung soll sich insbesondere
zum Abtrennen von Staub aus Brechsand eignen und hierbei einen möglichst großen
Anteil an Grenzkorn in der Größenordnung von 0,06 bis 0,2 mm im Endprodukt belassen.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von der eingangs näher erläuterten Vorrichtung
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Windsichtkammer als etwa vertikal angeordnetes
Fallrohr ausqebildet ist, welches im Bereich seines oberen Endes eine Schüttgut-Beschickungsöffnung
und im Bereich seines unteren Endes eine Schüttgut-Abzugsöffnung aufweist, daß in
dem Fallrohr auf diametral einander gegenüberliegenden Seiten jeweils mehrere Schüttgut-Leitbleche
mit vertikalem Abstand voneinander angebracht sind, die jeweils zum darunterliegenden
Schüttgutblech der diametral gegenüberlie-
genden Seite hin nach
unten geneigt sind und den Schüttgutstrom auf dieses Schüttgutblech lenken, daß
auf beiden Seiten des Fallrohrs zwischen übereinander angeordneten Schüttgut-Leitblechen
jeweils zumindest eine mit Druckluft beschickbare Luftdüse angeordnet ist, die auf
den Zwischenraum zwischen einander sich diametral gegenüberliegenden Schüttgut-Leitblechen
gerichtet ist und daß im Bereich des oberen Endes des Fallrohrs eine Luft-Auslaßöffnung
-für den mit Leichtpartikeln beladenen Luftstrom vorgesehen ist.
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Die Schüttgut-Leitbleche begrenzen die Fallgeschwindigkeit des Schüttguts
und erhöhen so die Verweilzeit des Schüttguts in dem Fallrohr. Zwischen aufeinanderfolgenden
Schüttgut-Leitblechen wird das Schüttgut vom Druckluftstrom der Luftdüsen turbulent
durchblasen. Der Druckluftstrom verwirbelt den über-die Schüttgutabgabekante des
darüberliegenden Schüttgut-Leitblechs herunterfallenden Schüttgutstrom und zerstäubt
bzw. zerteilt ihn, sodaß die Leichtpartike ausgetragen werden können. Aufgrund der
turbulenten Zerteilung des Schüttgutstroms lassen sich auch relativ feuchte Schüttgüter
mit einer relativen Feuchte von mindestens 5%~sehr gut von Leichtpartikeln befreien.
Die Luftdüsen sind zum oberen Ende des Fallrohrs hin geneigt, um eine zur Luft-Auslaßöffnung
hin gerichtete Luftströmung zu erzeugen, die die Leichtpartikel bzw. den Staub austrägt.
Zusätzlich oder alternativ können am unteren Ende des Fallrohrs nach oben gerichtete
Luftdüsen vorgesehen sein oder aber an die Luft-Auslaßöffnung kann ein Sauggebläse
angeschlossen sein. Bei diesem Sauggebläse kann es sich insbesondere bei der Entstaubung
von Brechsand um eine Saugfilteranlage handeln.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Schüttgut-Leithleche
entlang zumindest eines Teils ihrer dem Fallrohr benachbarten Berandung mit wenigstens
einer Luftdurchtrittsöffnung versehen und im übrigen geschlossen sind.
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Die geschlossenen Bereiche lenken den Schüttgutstrom um.
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Die berandungsnahen Öffnungen führen den nach dem Durchblasen des
Schüttgutstroms mit Leichtpartikeln bzw. den staubbeladene Luftstrom entlang der
Wand des Fallrohrs nach oben ah, ohne daß der Luftstrom erneut inden Schüttgutstrom
eintritt. Dies führt zu einer erheblichen Verbesserung der Abtrenn- bzw. Entstaubungswirkung.
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Die Luftdurchtrittsöffnungen sind vorzugsweise im jeweils höchstgelegenen
Bereich der Berandung vorgesehen. Die von der Wand des Fallrohrs schräg nach unten
verlaufenden Schüttgut-Leitbleche bilden auf ihrer tjnterseite zusammen mit der
Wand des Fallrohrs Führungstrichter, die sich zu den Luftdurchtrittsöffnungen hin
verjüngen und für einen gleichmäßigen Abzug der mit Leichtpartikeln beladenen Luftströmung
sorgen. Die Luftdurchtrittsöffnungen sind auf jeder Fallrohrseite zweckmäßigerweise
etwa vertikal übereinander angeordnet. Um den über die Schüttgut-Leitbleche herabfallenden
Schüttgutstrom möglichst großflächig durchblasen zu können, sind zweckmäßigerweise
mehrere Luftdüsen zwischen den Schüttgut-Leitblechen vorgesehen. Die Luftdüsen sind
hierbei so gerichtet, daß ihre Luftstrahlen zur diametral gegenüberliegenclen Fallrohrseite
und damit zu den Luftdurchtrittsöffnungen der gegenüberliegenden Fallrohrseite hin
konvergieren.
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Die Luftdüsen münden bevorzugt jeweils auf der dem fallenden Schüttgutstrom
zugewandten Seite der Luftdurchtrittsöffnungen, um den mit Leichtpartikeln beladenen
Luftstrom möglichst störungsfrei abführen zu können. Es hat sich als günstig erwiesen,
wenn die Luftdüsen in vertikaler Richtung gesehen jeweils im Bereich der freien
Schüttgutabgabekante des über der Luftdüse angeordneten Schüttgut-Leitblechs münden.
Auf diese Weise verwirbelt der aus den Luftdiesen austretende Druckluftstrom lediglich
das über die Schüttgutabgabezkante herabfallende Schüttgut, nicht aber den mit Leichtpartikeln
beladenen, aufsteigenden Luftstrom.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Beschickungsöffnung,
über die das Schüttgut in das Fallrohr eingebracht wird, oberhalb des obersten Schüttgut-Leitblechs,
jedoch tiefer als die Luft-Auslaßöfffnung angeordnet ist.
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Auf diese Weise kann der mit Leichtpartikeln bzw. Staub beladene Luftstrom
oberhalb des obersten Schüttgut-Leitblechs zur Luftauslaßöffnung gelangen, ohne
daß der Schüttgutstrom durchquert werden muß. Bei Zuführung des Schüttguts von der
Oberseite des Fallrohrs her reicht zweckmäßigerweise ein Zuführungsrohr bis in den
Bereich des obersten Schüttgut-Leitblechs.
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Insbesondere dann, wenn die Luft-Auslaßöffnung oberhalb des obersten
Schüttgut-Leitblechs angeordnet ist, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn dem
obersten Schüttgut-Leitblech diametral gegenüberliegend ein den Luftstrom zur Luft-Auslaßöffnung
hin umlenkendes, geschlossenen Luft-Leitblech angeordnet ist. Das Luft-Leitblech
verhindert, daß der Luftstrom in Ecken des oberen Fallrohrdeckls eingeblasen wird
und sich dort Leichtpartikel bzw. Staub ahlagern kann.
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Im Folgenden soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von
Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeit Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt
durch eine Entstaubungsanlage für Brechsand und Fig. 2 einen Horizontalschnitt entlang
einer Linie II/II durch die Anlage nach Fig. 1.
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Die Entstaubungsanlage umfaßt ein kreiszylindrisches, mit vertikaler
Achse angeordnetes Fallrohr 1, welches oben und unten durch Deckel 3 bzw. 5 abgeschlossen
ist. Ein Scheckenförderer 7 trägt über ein Beschickungsrohr 9 den zu entstaubenden
Brechsand von oben her in das Fallrohr 1 ein.
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Am unteren Ende des Fallrohrs 1 ist eine Auslauföffnung 11 für den
entstaubten Brechsand vorgesehen, der über ein Fördergerät, beispielsweise eine
Rüttelrinne 13, abgeführt wird.
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AuE diametral gegenüberliegenden Seiten sind in dem Fallrohr 1 mit
vertikalem Abstand voneinander Schüttgut-Leitbleche 15 angebracht, die zur Fallrohrmitte
hin nach unten geneigt sind. Die Schüttgut-Leitbleche 15 der einen Seite des Fallrohrs
sind vertikal gegen die Schüttgut-Leitbleche 15 der anderen Seite des Fallrohrs
1 versetzt. Der Neigungswinkel der Schüttgut-Leitbleche 15 zur Vertikalrichtung
und die radiale Länge der Schüttgut-Leitbleche 15 ist so bemessen, daß der auf das
Schüttgut-Leitblech der einen Seite auftreffende Schüttgutstrom auf das Schüttgut-Leitblech
der gegenüberliegenden Seite gelenkt wird. Das Beschickungsrohr 9 mündet hierbei
im Bereich des obersten Schüttgut-Leitblechs 15. Das unterste Schüttgut-Leitblech
15 lenkt den Schüttgutstrom zur Auslaßöffnung 11.
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Mit Ausnahme des obersten Schüttgut-Leitblechs 15 liegen jedem Schüttgut-Leitblech
15 Luftdüsen 17 gegenüber, die auf den Zwischenraum zwischen benachbarten, jedoch
diametral gegenüberliegenden Schüttgut-Leitblechen 15 gerichtet sind. Der Luftstrom
der Luftdüsen durchbläst, wie durch Pfeile 19 angedeutet ist, den über freie Abgabekanten
20 der Schüttgut-Leitbleche 15 fallenden zu entstaubenden Schüttgutstrom. Der Schüttgutstrom
wird turbulent durchblasen und damit zerstäubt und zerteilt. Die Staubpartikel werden
aus dem Schüttgutstrom ausgetragen und zusammen mit dem über eine Luft-Auslaßöffnung
21 am oberen Ende des Fallrohrs 1 abcgeSxhrten Luftstrom abgeführt. Aufgrund der
turbulentLn Zerteilung des Schüttgutstroms lassen sich auch relativ feuchte Schüttgüter
mit einer relativen Feuchte von mindestens 5% sehr gut entstauben. Zur Erzeugung
eines generell nach oben gerichteten Luftstroms bzw. eines Sogs an der Schüttgutauslaßöffnung
11 sind die Düsen 17 schräg nach oben
gerichtet. Zusätzlich sind
am unteren Ende des Fallrohrs 1 nach oben gerichtete Luftdüsen 23 voryesehen, die
den Gesamtluftdurchsatz durch das Fallrohr 1 erhöhen. An die Luftauslaßöffnung 21
kann über eine Leitung 25- ein Sauggebläse, insbesondere ein Saugfilter angeschlossen-sein.
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Im oberen Bereich der ansonsten geschlossenen Schüttgut-Leitbleche
ist zwischen der Wand des Fallrohrs 1 und jedem der Schüttgut-Leitbleche 15 eine
Öffnung 27 vorgesehen.
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Die Öffnungen 27 sind er freien Kante gegenüberliegend im obersten
Bereich jedes Schüttgut-Leitblechs 15 vorgesehen und liegen jeweils vertikal übereinander.
Der mit-Staub beladene Luftstrom wird von der Unterseite jedes Schüttgut-Leitblechs
15 zur öffnung 27 gelenkt und damit seitlich des Schüttgutstroms, wie durch Pfeile
29 angedeutet, nach oben geführt, ohne daß der mit Staub beladene Luftstrom erneut
in den Schüttgutstrom eintritt. Die Luftdüsen 17 münden, gesehen in vertikaler Richtung
jeweils im Bereich der Abgabekante 20 des darüberliegenden Schüttgut-Leitblechs
15. Der aus den Luftdüsen 17 austretende Druckluftstrom bläst damit den bereits
aus dem Schüttgutstrom ausgetragenen Staub nicht erneut in den Schüttgutstrom ein.
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Der mit Staub beladene Schüttgutstrom kann zwischen der Mündung der
Luftdüsen 17 und der Wand des Fallrohrs 1 über die Öffnungen 27 der Schüttgut-Leitbleche
15 abgeführt werden.
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Der Schüttgutstrom wird, wie Fig. 2 zeigt, zwischen diametral gegenüberliegenden
Schüttgut-Leitblechen großflächig turbulent von mehreren Luftdüsen durchblasen.
Die Luftströme konvergieren hierbei zur Öffnung 27 des diametral gegenüberliegenden
Schüttgut-Leitblechs 1 5.
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Oberhalb des obersten Schüttgut-Leitblechs 15 ist ein Luftleitblech
31 vorgesehen, welches den mit Staub beladenen Luftstrom zu der oberhalb der Mündung
des Beschickungsrohrs 9 vorgesehenen Luft-Auslaßöffnung 21 hin umlenkt. Das Luft-Leitblech
31 verhindert, dß in den Ecken u. dyl. des
Fallrohrs 1 Staub abgelagert
wird.
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Die Luftdüsen 17 und 23 sind an einem nicht näher dargestellten Druckluftkompressor
o. dgl. über Sammelrohre angescl)lossen. Jeder der Luftdüsen 17 bzw. 23 kann ein
Einstellventil zugeordnet sein, mittels dem der Luftdurchsatz der Düse justiert
werden kann.
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Die Entstaubungsvorrichtung ist insbesondere zur Entstaubung von Brechsand
geeignet, erlaubt aber auch die Entstaubung oder Trennung anderer fester Schüttgüter.
Bei der Entstaubung von Brechsand wird der für das Endprodukt erwünschte "Grenzkornbereich"
in der Größenordnung von 0,06 bis 0,2 mm im Endprodukt belassen. Der Staub bzw.
Feinstkornbereich wird abgeführt und kann mittels einer Filteranlage aus dem Luftstrom
abgefiltert werden. Die Filteranlag kann erheblich kleiner dimensioniert sein als
dies bei herkömmlichen Brechsandentstaubungsanlagen üblich ist.
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Anstelle des Schneckenförderers 7 können auch andere geschlossene
Fördervorrichtungen, wie z.B. geschlossene Förderrutschen oder Rohre, benutzt werden.
In einer in der Praxis ausgeführten Konstruktion ist das Fallrohr 3,5 m hoch und
hat einen Durchmesser von 60 cm. Die Schüttgut-Leitbleche sind unter einem Winkel
von 500 zur Vertikalen geneigt, wobei der von den Luftdüsen durchblasene Zwischenraum
zwischen benachbarten Schüttgut-Leitblechen 40 cm beträgt.
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