DE4024440A1 - Vertikaler windsichter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen vertikalen Windsichter gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Solche Windsichter werden eingesetzt, um aus einem Produkt­ strom das Grobgut auszusondern und das verbleibende Feingut im Luftstrom schwebend einem Filter oder einer anderen Behandlung oder Verarbeitung zuzuführen, beispielsweise das Feingut in einem erneuten Arbeitsgang auf noch geringere Partikelgröße zu bringen. Wird es einem Filter zugeführt, so wird dort das Feingut aus dem Luftstrom ausgefiltert. Aus dem in das Sichtergehäuse vertikal eingeführte Produkt wird mittels des Sichtrads der mit Feingut versetzte Luft­ strom in horizontaler Richtung abgezogen, während das Grobgut nach unten fällt und über einen Grobgutauslaß das Sichtergehäuse verläßt. Der Feingutauslaß ist als Rohr tangential an das Sichtergehäuse in einem vorgegebe­ nen Abstand vom Sichtrad herangeführt. Das Sichtrad wird von dem Gemisch aus Luft und Feingut radial angeströmt, von außen nach innen durchströmt, und der Austritt aus dem Sichtrad erfolgt vertikal und axial im Nabenbereich. Danach erfolgt die Umlenkung des Feingutstroms von der vertikalen Strömungsrichtung in die horizontale Richtung und in den Feingutauslaß. Zwischen der Austrittsseite des Sichtrads und dem Eintritt in den Feingutauslaß mögen zwar Unstetigkeiten unvermeidbar sein, diese werden aber als störend empfunden und bisher tunlichst vermieden. Man ist an einer möglichst ungestörten Strömung interes­ siert aus der Überlegung heraus, daß Unstetigkeiten Ver­ schleißstellen sind und durch sie bewirkte Wirbel Energie­ verluste bedeuten, die durch erhöhte Förderenergie kompen­ siert werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist die Ausbildung eines gattungs­ gemäßen Windsichters in der Weise, daß die Führung des mittels des Sichtrads vom Produktstrom abgezweigten Fein­ gutstroms bis zum Feingutaustritt aus dem Sichtergehäuse möglichst verschleißarm erfolgt und unvermeidbaren Ver­ schleißerscheinungen bei Wartungsarbeiten bequem feststell­ bar sind und sie behoben werden können; der Windsichter soll also verschleißarm und wartungs- bzw. reparaturfreund­ lich sein.

Der Lösung dieser Aufgabe dient die Ausbildung eines gat­ tungsgemäßen Windsichters gemäß den Patentansprüchen. Die so gekennzeichnete Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung ist ein erfindungs­ gemäßer Windsichter in der Einbauposition und als Mittel­ längsschnitt schematisch dargestellt.

Der gesamte vertikale Windsichter wird umschlossen von einem Gehäuse, das im wesentlichen aus dem Gehäuseober­ teil 1 und dem Gehäuseunterteil 2 besteht. Gehäuseober­ teil 1 und Gehäuseunterteil 2 sind am oberen bzw. unteren Rand mit je einem nach außen gerichteten Umfangsflansch 3 bzw. 4 versehen. Die beiden Flansche 3, 4 liegen im Einbau­ bzw. Funktionszustand des Sichters aufeinander und sind durch geeignete Mittel gegeneinander fixiert. Geeignete Mittel zum Fixieren sind beispielsweise Schraubverbindungen, die durch mehrere auf den Flanschumfang verteilte achs­ gleiche Löcher hindurch gesteckt sind und deren Köpfe an der äußeren Seite des einen der beiden Flansche, deren Muttern an der äußeren Seite des anderen der beiden Flansche spiellos anliegen und so die Flansche im spiellosen Aufein­ anderliegen relativ zueinander fixieren. Als solche lösbaren Befestigungsmittel können auch Klammern oder dgl. dienen.

An einer praktisch beliebigen Stelle des Flanschumfangs sind beide Flansche durch ein Gelenk 5 miteinander so verbunden, daß das Gehäuseoberteil 1 nach dem Lösen der Flanschverbindungsmittel gegenüber dem Flanschunterteil 2 nach oben in Richtung des Pfeiles 6 geschwenkt werden kann und das Gehäuseoberteil von unten, das Gehäuseunterteil von oben zugänglich ist. Das Gehäuseunterteil 2 seiner­ seits ist zweiteilig ausgebildet und es besteht im wesent­ lichen aus dem zylindrischen Sichtraumgehäuse 6 mit dem Flansch 3 an seinem oberen offenen Ende und dem Austrag­ konus 7, der sich nach unten kegelförmig verjüngt. Austrag­ konus 7 und Sichtraumgehäuse 6 liegen am oberen bzw. unte­ ren Ende mit Flanschen 8, 9 aufeinander und beide Flansche 8, 9 von Austragkonus 7 und Sichtraumgehäuse 6 sind wie die Flansche 3, 4 durch lösbare Befestigungsmittel mitein­ ander verbunden. Das so zusammengesetzte Sichtergehäuse ist in Tragarmen 10 aufgehängt, von denen mehrere möglichst gleichmäßig beabstandet auf den Umfang des Verdichterge­ häuses verteilt sind und am zylindrischen Sichtraumgehäuse 6 angreifen.

Wesentliches Teil der Gehäuseeinbauten des Windsichters ist das Sichtrad 11, das eine obere, angetriebene Deck­ scheibe 12, eine zu dieser axial beabstandete untere oder abströmseitige Deckscheibe 13 und zwischen den Außenrändern der beiden Deckscheiben 12, 13 angeordnete, mit diesen fest verbundene und gleichmäßig auf den Umfang des Sichtrades verteilte Schaufeln 14 zweckmäßiger Kontur aufweist. Die Lagerung des Sichtrads 11 umfaßt eine in zweckmäßiger Weise zwangsweise angetriebene Welle 15, die mit dem oberen Ende aus dem Sichtergehäuse herausgeführt ist und mit ihrem unteren Ende innerhalb des Sichtergehäuses in fliegender Lagerung drehfest das Sichtrad 11 trägt. Die Herausführung der Sichtradwelle 15 aus dem Sichtergehäuse erfolgt in einem Paar bearbeiteter Platten 16, 17, die das Gehäuse am oberen Ende eines nach oben kegelstumpfförmig verlau­ fenden Gehäuseendabschnitts 18 abschließen, die Welle führen und diesen Wellendurchtritt ohne Behinderung der Drehbewegungen der Welle abdichten. Zweckmäßigerweise kann die obere Platte 17 als Flansch drehfest der Welle 15 zugeordnet und über Drehlager 19 drehbar auf der unte­ ren Platte 16 abgestützt sein, die ihrerseits dem Gehäuse­ endabschnitt 18 zugeordnet ist. Die Unterseite der abström­ seitigen Deckscheibe 13 liegt in der gemeinsamen Ebene zwischen den Flanschen 3, 4, so daß das Sichtrad in seiner Gesamtheit innerhalb des klappbaren Gehäuseoberteils an­ geordnet ist. Im Bereich des konischen Endabschnitts 18 weist das Gehäuseoberteil 1 außerdem den Produktaufgabe­ stutzen 19 auf, der ein Rohr ist, dessen Längsachse paral­ lel zur Drehachse des Sichtrads 11 und seiner Antriebs­ welle 15 verläuft und das möglichst weit außen angeordnet ist.

Das Sichtraumgehäuse 6 nimmt den achsgleich zum Sichtrad 11 angeordneten rohrförmigen Austrittsstutzen 20 auf, der mit seinem oberen Ende dicht unterhalb der abströmseitigen Deckscheibe 13 des Sichtsrads 11 liegt, ohne jedoch mit diesem verbunden zu sein. An das untere Ende des als Rohr ausgebildeten Austrittsstutzens ist eine Austrittskammer 21 achsgleich angesetzt, die ebenfalls rohrförmig ist, deren Durchmesser jedoch wesentlich größer ist als der Durchmesser des Austrittsstutzens 20, zumindest doppelt so groß ist wie der Durchmesser des Austrittsstutzens. Am Übergang zwischen Austrittsstutzen 20 und Austritts­ kammer 21 liegt also ein deutlicher Durchmessersprung vor. Der Austrittsstutzen ist in eine obere Deckplatte 22 des Austrittsgehäuses 21 eingesetzt, unten ist das Aus­ trittsgehäuse 21 durch einen abnehmbaren Deckel 23 ver­ schlossen. Die Baueinheit aus Austrittsstutzen 20 und Austrittskammer 21 ist in mehreren Tragarmen 24 gehalten, die sternförmig gleichmäßig auf den Umfang der Baueinheit verteilt sind, mit ihren inneren Enden im Bereich des Aus­ trittsstutzens fest mit der Baueinheit verbunden und mit ihren äußeren Enden am Sichtergehäuse befestigt sind.

Der Austrittsstutzen 20 ist von einem kegelförmigen Ring­ gehäuse 25 umgeben, dessen unterer, größerer Außendurch­ messer zumindest etwa dem Durchmesser der Austrittskammer und dessen oberer, kleinerer Außendurchmesser zumindest etwa dem Durchmesser des Sichtrads 11 entspricht. An der konischen Wand des Ringgehäuses 24 enden die Tragarme 24 und sind mit dieser Wand fest verbunden, die ihrerseits wieder Teil der Baueinheit aus Austrittsstutzen 20 und Austrittskammer 21 ist.

Die Tragarme 24 und das Ringgehäuse 25 sind Teile einer Spüllufteinrichtung, wobei die Spülluft das Eindringen von Materie aus dem Innenraum des Sichtraumgehäuses 6 in den Spalt zwischen Sichtrad 11 bzw. dessen unterer Deckscheibe 13 und Austrittsstutzen 20 verhindert. Um diese Spülluft in das Ringgehäuse 25 und von dort in den freizuhaltenden Spalt gelangen zu lassen, sind die Trag­ arme 24 als Rohre ausgebildet, mit ihren äußeren Endab­ schnitten durch die Wand des Sichtergehäuses hindurchge­ führt und über ein Ansaugfilter 26 an eine Spülluftquelle angeschlossen. Das Ringgehäuse 25 ist nach oben durch eine Lochplatte 27 abgeschlossen und der Spalt selbst kann durch eine axial verstellbare Ringscheibe im Bereich zwischen Lochplatte 27 und unterer Deckplatte 13 des Sichtrads 11 einstellbar sein.

Der Auslaß aus der Austrittskammer 21 wird von einem Rohr 28 gebildet, das von außen in das Sichtraumgehäuse 6 hinein­ geführt ist und in tangentialer Anordnung an die Austritts­ kammer 21 angeschlossen ist. Der Verkleidung der Einmündung des Feingutaustragrohrs 28 an die Austrittskammer 21 dient ein Abweiskegel 29.

Am unteren Ende des konischen Teilgehäuses 7 sind in hori­ zontaler Anordnung die Sichtlufteintrittsspirale 30 und der Grobgutaustrag 31 dem Teilgehäuse 7 zugeordnet. Die Dreh­ richtung der Sichtlufteintrittsspirale 30 ist der Drehrich­ tung des Sichtrads 11 entgegengerichtet. Der Grobgutaustrag 31 ist dem Teilgehäuse 7 abnehmbar zugeordnet, wobei dem unteren Ende des Teilgehäuses 7 ein Flansch 32 und dem oberen Ende des Grobgutaustrags 31 ein Flansch 33 zugeord­ net und beide Flansche wiederum durch bekannte Mittel lös­ bar miteinander verbunden sind, wenn der Sichter betriebs­ bereit ist.

Die auszulegende Dispersionszone ist mit 34 bezeichnet. An der Innenkante bearbeitete (angephaste) Flansche für eine saubere Strömungsführung und eine einfache Ausklei­ dung sind mit 35 bezeichnet.

Schließlich ist noch an die Innenwand des Austrittsstutzens 20 ein auswechselbares Schutzrohr 36 als Verschleißteil angelegt und kann ein entsprechendes auswechselbares Schutz­ rohr 37 an die Innenwand der Austrittskammer 21 angelegt sein.

Zu Beginn des Betriebs des Sichters im dargestellten Be­ triebszustand wird über die Sichtlufteintrittsspirale 30 Sichtluft in den Windsichter unter einem Druckgefälle und mit einer zweckentsprechend gewählten Eintrittsge­ schwindigkeit eingeführt. Infolge der Einführung der Sicht­ luft mittels einer Spirale insbesondere in Verbindung mit der Konizität des Teilgehäuses 7 steigt die Sichtluft spiralförmig nach oben in den Bereich des Sichtrads 11. Gleichzeitig wird das "Produkt" aus Feststoffpartikeln unterschiedlicher Masse über den Produktaufgabestutzen 19 in das Sichtergehäuse eingegeben. Von diesem Produkt gelangt das Grobgut, d. h. der Partikelanteil mit größerer Masse entgegen der Sichtluft in den Bereich des Grobgut­ austrags 31 und wird zur Weiterverarbeitung bereitgestellt. Das Feingut, d. h. der Partikelanteil mit geringerer Masse wird mit der Sichtluft vermischt, gelangt von außen nach innen radial durch das Sichtrad in den Austrittsstutzen 20, in die Austrittskammer 21 und schließlich über das Fein­ gutaustrittsrohr 28 in den Feingutaustritt, sowie von dort in ein Filter, in dem Luft und Feingut voneinander getrennt werden.

Infolge der abrupten Querschnittserweiterung vom Austritts­ stutzen 20 zur Austrittskammer 21 findet dort eine deutliche Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Feingut-Luft- Gemisches statt. Dieses Gemisch wird also mit sehr geringer Strömungsgeschwindigkeit in den Feingutauslaß gelangen und auf diesem Weg nur in geringem Maße Abrieb erzeugen. Des­ wegen ist das Schutzrohr 37 auch nur eine höchst vorsorg­ liche Maßnahme. Die aus Gründen einer guten Trenntechnik hohe Strömungsgeschwindigkeit im Sichtrad 11 herrscht jedoch noch im Austragstutzen 20, weshalb das Schutzrohr 36 als erfindungswesentlicher angesehen wird. Erfindungswesentlich ist der Durchmessersprung mit einer Durchmessererweiterung beim Übergang vom Austrittstutzen 20 in die Austrittskammer 21.

Im übrigen kann der Sichter durch die Unterteilung des Sichtergehäuses in der beschriebenen Weise und die Zuord­ nung der Sichterkomponenten zu den einzelnen Teilgehäusen gut gewartet werden und schadhaft gewordene Komponenten können mit relativ geringem Aufwand und innerhalb kurzer Wartungszeiten ausgewechselt werden.

Claims (20)

1. Vertikaler Windsichter mit einem entgegen der Fliehkraft radial von außen nach innen von der feingutbeladenen Sichtluft angeströmten rotierenden Sichtrad, aus dem diese Sichtluft axial durch einen Austrittsstutzen ab­ strömt, um einer Weiterverwertung z. B. in einem Filter o. dgl. zugeführt zu werden, wobei das Sichtrad eine abströmseitige und eine axial dazu versetzte, zweite Deckscheibe sowie zwischen den Deckscheiben an deren Außenumfang angeordnete Schaufeln aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Sichtrad (11) abgekehrte Ende des Austrittsstutzens (20) in eine Austrittskammer (21) mündet, deren Querschnitt deutlich größer ist als der Querschnitt des Austrittsstutzens, so daß zwischen Aus­ trittsstutzen und Austrittskammer ein Querschnittssprung vorliegt.

2. Vertikaler Windsichter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser der Austrittskammer (21) im Bereich der Einmündung des Austrittsstutzens (20) in die Austrittskammer mindestens doppelt so groß ist wie der Querschnitt des Austrittsstutzens im Bereich der Einmündung in die Austrittskammer.

3. Windsichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Querschnitte von Austrittsstutzen (20) und Austrittskammer (21) gleiche Kontur haben und gleichachsig angeordnet sind.

4. Windsichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Querschnitte rund sind.

5. Windsichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Austrittsstutzen (20) mit einem Schutzrohr (36) ausgekleidet ist.

6. Windsichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Austrittsstutzen (20) und Austritts­ kammer (21) eine Baueinheit bilden, die unterhalb des Sichtrads (11) im Sichtergehäuse (1, 2, 6, 7, 18) gehalten ist.

7. Windsichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem dem Sichtrad (11) zugekehrten Ende des Austrittsstutzens (20) und der dem Austrittsstutzen zugeordneten Drehscheibe (13) des Sichtsrads (11) ein definierter, vorzugsweise einstellbarer Spalt vorliegt, durch den radial nach außen Spülluft ins Sichtergehäuse (1, 2, 6, 7, 18) eingeleitet wird.

8. Windsichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülluft in den Spalt aus einer den Austritts­ stutzen (20) konzentrisch umgebenden Ringkammer (25) eingeführt wird.

9. Windsichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (25) konisch ist, der Baueinheit aus Austrittsstutzen (20) und Austrittskammer (21) zugeordnet ist und mit ihrem größeren Durchmesser zu­ mindest etwa dem Durchmesser der Austrittskammer, mit ihrem kleineren Durchmesser zumindest etwa dem Außen­ durchmesser des Sichtrads entspricht.

10. Windsichter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit aus Austrittsstutzen (20), Austritts­ kammer (21) und Ringkammer (25) durch einen Stern radia­ ler Stege (24) im Sichtergehäuse (1, 2, 6, 7, 18) gehalten ist.

11. Windsichter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Stege (24), vorzugsweise alle Stege des Sterns, hohl ausgebildet sind und der Zufüh­ rung der Spülluft zur Ringkammer (25) dienen.

12. Windsichter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die der Spülluftführung dienenden Stege (24) als Rohre mit rundem Querschnitt ausgebildet sind.

13. Windsichter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekenn­ zeichnet durch ein zweiteiliges Sichtergehäuse (1, 2, 6, 7, 18), wobei das Gehäuseoberteil (1) aufklappbar dem Gehäuse­ unterteil (2) zugeordnet ist.

14. Windsichter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäuseoberteil (1) und Gehäuseunterteil (2) mit Ringflanschen (8, 9) aneinanderliegen, die in einem Scharnier (5) dauerhaft, mit lösbaren Verbindungsmitteln lösbar miteinander verbunden sind.

15. Windsichter nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Sichtrad (11) mit seiner fliegend ausgebildeten Lagerung im Gehäuseoberteil (1), der Aus­ trittsstutzen (20) sowie die Austrittskammer (21) und gegebenenfalls die Baueinheit aus diesen beiden Teilen und der Ringkammer (25) im Gehäuseunterteil (2) ange­ ordnet sind, und der Produktaufgabestutzen (1a) parallel zur Drehachse des Sichtrads dem Gehäuseoberteil zuge­ ordnet ist.

16. Windsichter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Feingut die Austrittskammer (21) über ein tangential an die Austrittskammer (21) herangeführtes Feingutaustrittsrohr (28) verläßt, um das Sichtergehäuse in tangentialer Richtung zu verlassen.

17. Windsichter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Feingutaustrittsrohr (28) im Bereich unmittel­ bar über dem Boden (23) der Austrittskammer (21) in diese mündet, wobei der Boden als demontierbarer Deckel ausgebildet ist.

18. Windsichter nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseunterteil (2) zweiteilig ausgebildet ist (Teile 6, 7), wobei der zylindrische obere Gehäuseabschnitt (6) als das Sichtraumgehäuse und der sich kegelförmig nach unten verjüngende untere Gehäuseabschnitt (7) mittels Flanschen (8, 9) unmittelbar unterhalb der Ebene lösbar miteinander verbunden sind, in der die zylindrische Austrittskammer (21) endet, wobei dem oberen Gehäuseabschnitt (6) der Feingutaus­ trag (28) und dem unteren Ende des unteren Gehäuseab­ schnitts (7) abnehmbar der Grobgutaustrag (31) sowie der Sichtlufteintritt (30) zugeordnet sind.

19. Windsichter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Sichtlufteintritt (30) eine Sichtlufteintritts­ spirale oberhalb des Grobgutaustrags (31) ist, deren Drehrichtung der Umlaufrichtung des Sichtrads (11) ver­ läuft.

20. Windsichter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Sichter mit seinem Gehäuse (1, 2, 6, 7, 18) an Tragarmen (10) aufgehängt ist, die im Bereich des zylin­ drischen, oberen Abschnitts (6) des Gehäuseunterteils (2) an das Sichtergehäuse herangeführt und auf den Um­ fang des Sichtergehäuses verteilt sind.