DE3602786A1 - Desintegrator-sichteinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Mittel zur Trennung von Feststoffen mit Hilfe von Gas- und Luftströmen, insbesondere betrifft sie Desintegrator-Sichteinrichtungen.

Die Erfindung kann mit Erfolg bei der Herstellung von Füllstoffen, in der chemischen Industrie, im Bergbau,in der Bauindustrie und in anderen Industriezweigen angewendet werden.

Es ist ein Desintegrator-Sichteinrichtung bekannt (siehe den UdSSR-Urheberschein Nr. 9 38 236, Kl IPK B 02 C 13/22), der in entgegengesetztem Drehsinn umlaufende Rotoren enthält, die Scheiben mit an diesen befestigten Reihen von Mahlelementen, Transportringe für die Grob- und Feinfraktion mit jeweiligen Austrittsstutzen und Druck-Lüfterflügel zur Vergrößerung des Sichterluftstroms besitzen. Die Sichtungszone des Materials befindet sich zwischen nachfolgendem Bearbeitungsring und Transportring. Zur Trennung von Ringkanälen zum Austragen der Grob- und der Feinfraktion des Materials voneinander ist eine Trennbarriere vorgesehen.

Das zerkleinerte Material gelangt in die Sichtungszone, in der mit Hilfe von Druck-Lüfterflügeln ein quergerichteter Luftstrom erzeugt wird, welcher die Feinfraktion über Öffnungen des Transportringes in den Ringkanal austrägt. Gröbere Teilchen bewegen sich trägheitsbedingt in der Radialebene weiter und werden über den Ringkanal in den Aufgabestutzen zur erneuten Mahlung ausgetragen.

Die Konstruktion dieses im Desintegrator verwendeten Sichters ist recht kompliziert und erfordert einen zusätzlichen Energieaufwand für den Transport der Fein- und der Grobfraktion des Materials; vor allem gewährleistet sie keine ausreichende Effektivität der Zerlegung des Materials in Fraktionen, da das Material in die Sichtungszone mit einer hohen Geschwindigkeit im Gemisch eintritt. Außerdem ist die Möglichkeit zur Erzeugung eines Zuges beim Einsaugen der Feinfraktion in die Transportvorrichtung begrenzt, weil sie in den Desintegrator eingebaut und durch dessen Abmessungen begrenzt ist.

Es ist eine Sichteinrichtung bekannt (siehe die US-Patentschrift Nr. 40 93 127, 1978, NPK 241-55), die ein Gehäuse mit einem darin untergebrachten Rotor, einen Antrieb des Rotors, einen Stutzen zur Aufgabe eines zu sichtenden Materials und Stutzen zum Austragen der Fein- und der Grobfraktion des Materials enthält. Der Rotor besittz eine hintere und eine vordere Scheibe, die durch Querflügel verbunden sind, welche senkrecht zur Drehrichtung des Rotors angeordnet sind. Innerhalb des Gehäuses sind Prallplatten befestigt, die eine innere Zentralabteilung und eine äussere Abteilung mit Stutzen zum erneuten Einleiten der Grobfraktion des Materials in die Zentralabteilung bilden.

Das Material wird mit Hilfe der an den Scheiben befestigten Flügel beschleunigt, schlägt auf die feststehenden Prallplatten auf, die mit einem Spalt relativ zueinander angebracht sind, und wird zerstört, wobei die neu gebildeten Teilchen in der äusseren Abteilung chaotisch auseinanderfliegen und zum Teil in die Zentralabteilung zurückkehren. Die Scheibenflügel pumpen gleichzeitig mit dem Material die Luft, mit deren Hilfe die Feinfraktion in die Spalte zwischen den Prallplatten in die äussere Abteilung durchdringt und danach in den Stutzen geleitet wird.

Die Fertigproduktteilchen unterschiedlicher Korngrösse besitzen keine für diese Korngrösse strikt charakteristische Geschwindigkeit bei der Zerstörung durch Schlag und teilweise durch Abrieb. Das chaotische Auseinanderfliegen der Teilchen und die ungleichen Fluggeschwindigkeiten der Teilchen gleicher Größe bei einem gleichmäßigen Luftzug erlauben es nicht, eine scharfe Grenzkorntrennung und eine hohe Wirksamkeit der Sichtung sicherzustellen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sichtungseinrichtung zu schaffen, deren konstruktive Ausführung es gestatten würde, die Wirksamkeit der Trennung des zu sichtenden Materials zu erhöhen.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Desintegrator-Sichteinrichtung, die ein Gehäuse mit einem darin untergebrachten Rotor, welcher von einer im Gehäuse befindlichen und in unmittelbarer Nähe von ihm angeordneten Ringkammer umfasst ist, die mit ihrem offenen Teil dem Rotor zugewandt ist, einen Antrieb des Rotors, einen Stutzen zur Aufgabe eines zu sichtenden Matrials und Stutzen zum Austragen der Fein- und der Grobfraktion des Materials enthält, erfindungsgemäß in den Seitenwandungen der Ringkammer Öffnungen vorhanden sind, mit deren Hilfe die Ringkammer mit dem Stutzen zum Austragen der Feinfraktion des Materials in Verbindung steht, wobei der Stutzen zum Austragen der Grobfraktion des Materials mit der Ringkammer in Verbindung gesetzt ist und eine längsverschiebbar angeordnete Klappe besitzt.

Die Ringkammer kann im Längsschnitt konstante zur Rotorachse parallele Abmessungen besitzen.

Die Ringkammer kann im Längsschnitt sich ändernde zur Rotorachse parallele Abmessungen besitzen.

Die Ringkammer kann im Längsschnitt sich stufenlos ändernde zur Rotorachse parallele Abmessungen besitzen.

Die Ringkammer kann im Längsschnitt sich stufenweise ändernde zur Rotorachse parallele Abmessungen besitzen.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Desintegrator- Sichteinrichtung gewährleistet eine hohe Wirksamkeit der Trennung des zu sichtenden Materials nach einer vorgegebenen Korngrößenverteilung.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung an einem konkreten Ausführungsbeispiel derselben und anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert; es zeigen:

Fig. 1 die Gesamtansicht der Desintegrator-Sichteinrichtung im Längsschnitt, gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1, gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine Ausführungsform der Ringkammer zur Bildung einer Sichtungszone des Materials, welche Kammer im Längsschnitt konstante zur Rotorachse parallele Abmessungen besitzt, gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine Ausführungsform der Ringkammer zur Bildung einer Sichtungszone des Materials, welche Kammer im Längsschnitt sicht stetig ändernde zur Rotorachse parallele Abmessungen besitzt, gemäß der Erfindung;

Fig. 5 eine andere Ausführungsform der Ringkammer zur Bildung einer Sichtungszone des Materials, welche Kammer im Längsschnitt sich stetig ändernde zur Rotorachse parallele Abmessungen besitzt, gemäß der Erfindung;

Fig. 6 eine Ausführungsform der Ringkammer zur Bildung einer Sichtungszone des Materials, welche Kammer im Längsschnitt sich stufenweise ändernde zur Rotorachse parallele Abmessungen besitzt, gemäß der Erfindung;

Fig. 7 eine andere Ausführungsform der Ringkammer zur Bildung einer Sichtungszone des Materials, welche Kammer im Längsschnitt sich stufenweise ändernde zur Rotorachse parallele Abmessungen besitzt, gemäß der Erfindung;

Fig. 8 eine dritte Ausführungsform der Ringkammer zur Bildung einer Sichtungszone des Materials, welche Kammer im Längsschnitt sich stufenweise ändernde zur Rotorachse parallele Abmessungen besitzt, gemäß der Erfindung.

Die Desintegrator-Sichteinrichtung enthält ein Gehäuse /1/ mit einem darin untergebrachten Rotor, der eine Scheibe 2 mit an deren Peripherie angebrachten Schaufeln 3 einschließt. Die Scheibe 2 ist auf einer Antriebswelle 4 angeordnet. Der Rotor ist von einer im Gehäuse 1 befindlichen und in unmittelbarer Nähe von ihm angeordneten Ringkammer 5 umfaßt, die mit ihrem offenen Teil 6 den Schaufeln 3 des Rotors zugewandt ist. Der Innenraum 7 der Ringkammer 5 bildet eine Sichtungszone des Materials. In Den Seitenwandungen der Ringkammer 5 sind Öffnungen 8 /Fig. 1, 2/ ausgeführt, mit deren Hilfe die Ringkammer 5 mit einem Stutzen 9 zum Austragen der Feinfraktion des Materials in Verbindung steht. Mit der Ringkammer 5 (Fig. 1) ist ein Stutzen 10 zum Austragen der Grobfraktion des Materials in Verbindung gesetzt, in welchem eine längsverschiebbare Klappe 11 angeordnet ist. Die Einrichtung kann mit einem zweiten Rotor versehen sein, der aus einer Scheibe 12 kleineren Durchmessers als der Durchmesser der Scheibe 2 besteht, parallel zur Scheibe 2 auf einer Antriebswelle 13 angeordnet ist und Schaufeln 14 aufweist, welche an der Peripherie der Scheibe 12 jeweils gegenüber den Schaufeln 3 des ersten Rotors angebracht sind.

Die Separator-Sichteinrichtung besitzt einen Stutzen 15 zur Aufgabe eines zu sichtenden Materials, der mit dem Stutzen 10 in Verbindung steht, und einen Stutzen 16 zum Austragen der Grobfraktion des Materials aus der Einrichtung. Der Stutzen 9 zum Austragen der Feinfraktion aus der Einrichtung ist mit einem Staubabscheider, z. B. einem Zyklon 17, und einem beispielsweise durch einen Ventilator 18 erzeugten Zug verbunden.

Die Konstruktion der Ringkammer 5 zur Bildung einer Sichtungszone des Materials kann verschieden sein. Die Ringkammer 5 kann im Längsschnitt entweder konstante Abmessungen /Fig. 3/ oder sich stufenlos ändernde Abmessungen /Fig. 4, 5/ oder aber sich stufenweise ändernde Abmessungen /Fig. 1, 6, 7, 8/ in der zur Rotorachse parallelen Richtung besitzen. Die Öffnungen 8 können sowohl im breiteren Teil der Kammer 5 /Fig. 5, 6, 7, 8/ als auch im schmaleren Teil derselben /Fig. 1, 4/ ausgeführt sein.

Die Separator-Sichteinrichtung arbeitet folgenderweise. Ein zu sichtendes Material gelangt zusammen mit einem Gasstrom, z. B. mit Luft, über den Stutzen 15 /Fig. 1/ auf den Rotor, der das Material beschleunigt und dieses mit Hilfe der Schaufeln 3 in die Kammer 5 hineinschleudert. Die Teilchen des Materials unterschiedlicher Größe gelangen in die Ringkammer 5 mit gleichen Geschwindigkeiten. Indem sich die Teilchen in die Ringkammer 5 im Medium von Staub oder Luft fortbewegen, erfahren sie einen aerodynamischen Widerstand des Mediums, und in Abhängigkeit von der Zeit ihrer Bewegung in der Ringkammer 5 setzt je nach der Entfernung derselben vom Rotor die größenmäßige Sichtung der Teilchen ein. Feinere Teilchen verlieren ihre Anfangsenergie in höherem Maße als gröbere, weshalb eine Entmischung des Materialsstrahls nach der Korngröße geschieht. Durch Regelung des Zugs des Ventilators 18 wird der Luftstrom über die Öffnungen mit einer bestimmten Geschwindigkeit abgesaugt, entsprechend welcher aus der Ringkammer 5 eine bestimmte Fraktion des Materials ausgetragen wird. Dank der vorläufigen Entmischung des Materials bei dessen Austragen aus der Ringkammer 5 ist der Zusammenstoß verschieden großer Teilchen wenig wahrscheinlich, und dies gewährleistet einen hohen Trennungsgrad des Materials nach einem vorgegebenen Grenzkorn. Die in den Fig. 1, 3, 4 dargestellten Ausführungsformen der Ringkammer 5 gewährleisten die Trennung des Materials nach einer kleineren Grenzkorndimension, da im schmaleren Teil der Ringkammer 5 (Fig. 1 und 4) oder in der Ringkammer 5 (Fig. 3) mit gleichbleibendem Querschnitt ein dynamischer Druck ohne Veränderung der Bewegungsbahn der Luft beibehalten wird, was zur Sichtung und zum Energieverlust der sehr feinen Fraktionen des Materials führt. In einer Ringkammer 5 der in Fig. 5, 6, 7, 8 dargestellten Konstruktionen verändert sich infolge einer jähen Erweiterung des Kammerinnenraumes 7 die Bewegungsbahn der Luft beim Eintritt in die Ringkammer 5 unter gleichzeitiger Druckentlastung, was es ermöglicht, das Material im Bereich von großen Grenzkorndimensionen der Teilchen zu sichten.

Die Anordnungsstelle der Öffnungen 8 (Fig. 2) in den Seitenwandungen der Ringkammer 5 hängt von der Anfangsgeschwindigkeit des Materialeintritts in die Ringkammer und von der Teilchengröße ab, nach welcher die Trennung des Materials geschieht, während das Maß der Öffnungen 8 von der Differenz der Energieverluste der Teilchen unterschiedlicher Größe abhängig ist.

Die Ausführungsformen der Ringkammer 5 mit der Anorndung der Öffnungen 8 (Fig. 5, 6, 7, 8) im breiteren Teil der Kammer 5 werden bei der Sichtung des Materials nach einem gröberen Grenzkorn benutzt, während die Ausführungsformen der Ringkammer 5 (Fig. 1, 4) mit der Anordnung der Öffnungen 8 im schmaleren Teil der Ringkammer 5 bei der Entfernung der feineren Fraktion des Materials angewendet werden.

Die Wahl der Bauart und des Volumens der Ringkammer (Fig. 5) wird auch durch das Volumen der in sie geförderten Luft und die bevorzugte Herstellungstechnologie bestimmt.

Die abgesaugte Feinfraktion gelangt über den Stutzen 9 in den Staubabscheider 17 und wird aus diesem ausgetragen. Die Grobfraktion des Materils wird entweder über den Stutzen 10 zur erneuten Mahlung zurückgeführt oder aus der Einrichtung über den Stutzen 16 ausgetragen, wenn es erforderlich ist, das Material in zwei Fraktionen nach der Teilchengröße zu zerlegen oder das Material in verschieden feste Fraktionen zu trennen.

Der Druck in der Ringkammer 5 wird mit Hilfe der Klappe 11 durch Änderung des Austrittsquerschnitts geregelt.

Die Desintegrator-Sichteinrichtung der erfindungsgemäßen Bauart, in der zur Bildung der Sichtungszone eine Kammer verwendet wird, bietet die Möglichkeit, mit einer hohen Wirksamkeit und in weitem Bereich der Grenzkorndimensionen die Sichtung von Materialien unter Entfernung der Feinfraktion zu bewerkstelligen. Das Fehlen von sich bewegenden Bauelementen gewährleistet die Zuverlässigkeit der Konstruktion. Bei der Anordnung der Sichtkammer beispielsweise in Desintegratoren und Dismembratoren über der letzten Reihe von Zerkleinerungselementen wird die von ihnen erzeugte Druckhöhe und die Energie des von ihnen in die Ringkammer 5 hineingeschleuderten Materials ausgenutzt, was die gesamte Energieintensität des Sichtungsprozesses herabsetzt.

Claims (5)

1. Desintegrator-Sichteinrichtung, enthaltend

• - ein Gehäuse (1) mit einem darin untergebrachten Rotor,
  - einen Antrieb des Rotors,
  - eine Ringkammer (5), die im Gehäuse (1) in unmittelbarer Nähe vom Rotor angeordnet ist, derart, daß sie ihn umfasst und ihm mit ihrem offenen Teil (6) zugewandt ist,
  - einen Stutzen (15) zur Aufgabe eines zu sichtenden Materials,
  - einen Stutzen (9) zum Austragen der Feinfraktion des Materials,
  - Stutzen (10, 16) zum Austragen der Grobfraktion des Materials,
  dadurch gekennzeichnet, daß
  - in den Seitenwandungen der Ringkammer (5) Öffnungen (8) vorhanden sind, mit deren Hilfe die Ringkammer (5) mit dem Stutzen (9) zum Austragen der Feinfraktion des Materials in Verbindung steht, während
  - der Stutzen (10) zum Austragen der Grobfraktion des Materials mit der Rinkammer (5) in Verbindung gesetzt ist und eine längsverschiebbar angeordnete Klappe (11) besitzt.

2. Desintegrator-Sichteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (5) im Längsschnitt konstante zur Rotorachse parallele Abmessungen besitzt.

3. Desintegrator-Sichteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (5) im Längsschnitt sich ändernde zur Rotorachse parallele Abmessungen besitzt.

4. Desintegrator-Sichteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (5) im Längsschnitt sich stufenlos ändernde zur Rotorachse parallele Abmessungen besitzt.

5. Desintegrator-Sichteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (5) im Längsschnitt sich stufenweise ändernde zur Rotorachse parallele Abmessungen besitzt.