DE4040561A1 - Verfahren und vorrichtung zum entstauben und/oder klassieren von koernigen oder faserigen stoffen in einem luftstrom - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entstauben und/oder Klassieren von körnigen und/oder faserigen Stoffen in einem Luftstrom sowie eine Vorrichtung zur Durchfüh­ rung des Verfahrens.

Aus der Verfahrenstechnik sind zahlreiche Verfahren be­ kannt, in sogenannten Windsichtern körnige oder faserige Stoffe, beispielsweise Zement, flockige Stoffe und der­ gleichen, zu klassieren, zu sichten, zu entstauben und zu reinigen.

Wesentliche Aufgaben bei der Weiterentwicklung bekannter Verfahren und Sichtvorrichtungen sind eine möglichst genaue Einhaltung festgelegter Sichtgrenzen, das heißt eine definierte Unterscheidung von Grob- und Feinkorn, eine einfache Bauweise des Sichters und eine vom Prinzip her mögliche Verschiebung der Sichtgrenzen je nach Er­ fordernis des zu sichtenden Gutes.

Mit einem neuen Verfahren zum Entstauben und/oder Klas­ sieren von körnigen und/oder faserigen Stoffen in einem Luftstrom soll es demnach möglich sein, diese Aufgaben zu erfüllen, wobei gegenüber dem Stand der Technik ein möglichst optimaler Kompromiß der vorgenannten Erforder­ nisse erzielt wird.

Diese Aufgabe wird gelöst bei einem Verfahren, das da­ durch gekennzeichnet ist, daß das Sichtgut in eine obere Öffnung eines Fallschachtes eingetragen wird, der eine offene Schachtsohle aufweist, im Tangentialbereich einer walzenförmigen, wirbelförmig rotierenden Luftströmung aufgenommen und dem Kräftespiel von Zentrifugal- und Reibungskraft des mitführenden Luft­ stroms ausgesetzt wird, wobei sich aufgrund der Zentri­ fugalkraft der Luftströmung des Grobgut abscheidet und durch die offene Schachtsohle ausgetragen wird, und da­ durch, daß oberhalb der rotierenden Luftströmung ein Teil des Luftstromes abgezweigt wird und zusammen mit dem darin geführten Feingut aus dem Fallschacht geleitet wird.

Das Verfahren macht daher von einem ähnlichen Prinzip Gebrauch, wie es von sogenannten Zentrifugalabscheidern bekannt ist. Bei letzterern wird eine im allgemeinen um eine vertikale Achse rotierende Luftströmung erzeugt, wo­ bei das Grobgut an die Mantelwand das Zentrifugalabschei­ ders geschleudert wird und nach unten in einen Auffang­ trichter hineinrutscht, während das Feingut in die Mitte des Zentrifugalabscheiders eingetragen wird und durch einen nach oben strömenden Luftstrom abgeschieden wird. Nachteil bei den sogenannten Zentrifugalabscheidern ist, daß das zu sichtende Gut nicht einfach von oben in den Zentrifugalabscheider hineingeschüttet werden kann, son­ dern mit einem Luftstrom eingetragen werden muß. Im vor­ liegenden Verfahren ergibt sich prinzipiell die Möglich­ keit, mit einem Förderband unmittelbar das einzutragende Sichtgut in den Fallschacht hineinzuschütten.

Üblicherweise handelt es sich um einen Schacht, der zur Schachtsohle hin konvergiert, so daß im Querschnitt der Schacht vorzugsweise etwa eine Trapezform hat. Der Schacht wird mit einer etwa rechteckigen Grundseite ver­ sehen. Die stirnseitigen Wände, die den Schacht begren­ zen, sind fest, während die konvergierenden Schachtwände gegebenenfalls auch abstandsverstellbar sein können.

Weiteres wesentliches Bestandteil des Verfahrens ist, daß die abgezweigte Teilluftmenge unter körperlicher Trennung von dem eingetragenen Sichtgut zur oberen Öffnung des Fallschachtes geleitet wird. Die "körperliche Trennung" wird vorzugsweise durch eine Trennwand vollzo­ gen, die wiederum höhen- und seitenverstellbar sein kann. Je nachdem, in welcher Position die Trennwand ge­ genüber der rotierenden Luftströmung endet, lassen sich die Sichtgrenzen und die Austragsmengen variieren. Die Sichtgrenze in Bezug auf die Trennung von Grob- und Fein­ gut kann auch durch Verstellung der Fallschacht-Abmessun­ gen geschehen, beispielsweise durch Verstellen der Außen­ wände.

Ein weiterer Vorteil und Effekt der Verbesserung des Ver­ fahrens wird dadurch erreicht, daß dieses auch mehrstu­ fig, und zwar durch Hintereinanderschaltung wenigstens eines weiteren Fallschachtes hinter die Schachtsohlen- Öffnung durchgeführt wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besitzt einen Fallschacht zum Eintrag eines Sichtgutes und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Fallschacht eine Schacht­ sohle mit wenigstens einer Öffnung aufweist, und daß oberhalb der Schachtsohle eine walzenförmige Luftwirbel­ strömung, deren Untertrum sich vom Eingangsbereich bis zu einer gegenüberliegenden Schachtwand erstreckt, er­ zeugbar ist.

Die Öffnung ist vorzugsweise ein sich über die Längsaus­ dehnung der Fallschachtsohle erstreckender Schlitz. Vor­ zugsweise ist die Öffnung in ihrer lichten Weite ver­ stellbar, wobei insbesondere in Bezug auf einen Schlitz dessen Breite verstellbar ist.

Die Erzeugung der Wirbelströmung oberhalb der Fall­ schachtsohle kann durch entsprechende Anordnung von Luft­ leitblechen, anderen Luftleitelementen und dergleichen erfolgen. Es ist auch möglich, die Wirbelströmung mit Hilfe eines Luftausblasrohres zu erzeugen, das mit in Tangentialrichtung weisenden Luftaustrittsschlitzen ver­ sehen ist oder in ähnlicher Weise eine Düsenanordnung aufweist. Es ist auch möglich, die Wirbelströmung mit Hilfe einer geschlossen, oberhalb der Schachtsohle ange­ ordneten, rotierenden Walz zu erzeugen, wobei die Walze gegebenenfalls Oberflächenstrukturen ausweist, die die Luftströmung erhöhen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt. Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine Vorrichtung in perspektivischer, teilweise geschnittener Darstellung, aus der das Prinzip des erfindungs­ gemäßen Verfahrens hervorgeht;

Fig. 2 eine mehrstufe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Entstauben und/oder Klassieren von körnigen und/oder faserigen Stoffen in einem Luftstrom. Das Sichtgut 1 wird in eine freie, obere Öffnung 2 eines Fallschachtes 3 eingetragen, das heißt im vorliegenden Falle über ein Förderband 4 heran­ getragen und von diesem Förderband abgeworfen, so daß es im freien Fall, ohne Zurhilfenahme eines weiteren Förder­ mittels in den Schacht 3 hineinfällt.

Der Fallschacht 3 bildet Teil eines in einem Gehäuse 5 angeordneten Systems von Wänden, Trennwänden und Fall­ schlitzen, das im folgenden erläutert werden wird. Stirn­ seitig ist das Gehäuse 5 durch zwei nur teilweise darge­ stellte Stirnseiten 6, 7 verschlossen. Die obere Begren­ zung des Gehäuses 5 bildet ein Deckel 8, der aufgeteilt ist in die obere Öffnung 2 und in zwei Abluftstutzen 9, 9′. Ausgehend von dem Deckel 8 sind in das Gehäuse einge­ baut zwei Schacht-Wände 10, 10′, die beide, wie durch die Pfeile P₁, P₂ angedeutet, pendelnd beweglich und ver­ stellbar ist, wobei der Grad der Verstellung durch an sich bekannte Kolben-Zylinder-Elemente 11 erfolgen kann. Es ist jedoch auch möglich, eine manuelle Verstellung durch Schraubenbolzen oder dergleichen durchzuführen. An ihrem unteren, freien Ende weisen die Seitenwände 10, 10′ nach innen zeigende Luftleitstege (flaps) 12, 12′ auf. In der Schachtsohle 14 des Fallschachtes 3 ist dem­ nach ein relativ breiter, über die gesamte Längserstrek­ kung des Fallschachtes verlaufender Schlitz 15. Der Schlitz 15 und die beiden Luftleitstege 12, 12′ füllen die Breite der Schachtsohle 14 aus.

Durch noch zu beschreibende Mittel wird oberhalb der Schachtsohle eine walzenförmige, wirbelförmig rotierende Luftströmung (Luftwirbelströmung 17) erzeugt, die in der Fig. 1 im Gegenuhrzeigersinn rotiert (Pfeil P₃), das heißt, daß der Untertrum der Luftwirbelströmung 17 sich vom Eintrittsbereich des Sichtgutes 4 bis zu der gegen­ überliegenden Seitenwand 10′ erstreckt. Oberhalb der ro­ tierenden Luftwirbelströmung 17 wird ein Teil des Luft­ stromes, Pfeile P₄, abgezweigt und zusammen mit dem darin geführten Feingut aus dem Fallschacht durch die Abluftstutzen 9, 9′ abgeleitet. Das Grobgut wird auf­ grund der Zentrifugalkraft der Luftwirbelströmung abge­ schieden und fällt durch die offene Schachtsohle, das heißt durch den Schlitz 15 nach unten (Grobgut 18).

Unterhalb des Fallschachtes 3 befindet sich ein sekun­ därer Fallschacht 20, in den das aus der Luftwirbelströ­ mung 17 ausgetragene Grobgut zunächst gelangt. In dem sekundären Fallschacht 20 bildet sich eine zweite Luft­ wirbelströmung 21 aus, aus der ebenfalls unter dem Kräftespiel von Zentrifugal- und Reibungskraft des mit­ führenden Luftstromes das grobere Gut abgeschieden und das feinere Gut durch den Seitenschacht 22 hinter der Seitenwand 10′ nach oben geleitet wird und ausgetragen wird.

Die Luftwirbelströmung 17 bzw. 21 wird vorzugsweise durch an die Abluftstutzen 9, 9′ angeschlossene Exhaus­ toren (nicht dargestellt) erzeugt, die durch die obere Öffnung 2 eine Luftmenge anziehen, die bei entsprechen­ der Gestaltung des unteren Schachtbereiches in eine Luft­ wirbelströmung hineingeführt und entsprechend unterhal­ ten wird, wobei anschließend ein Teil der Luft abgezeigt wird und durch die Stutzen 9, 9′ mit dem Feingut ent­ weichen kann.

Es ist aber auch möglich, die Luftwirbelströmung durch pneumatische Mittel zu erzeugen und aufrecht zu erhal­ ten. Beispielsweise ist es möglich, ein Luftausblasrohr oberhalb der Fallschachtsohle 4 anzuordnen, in das eine Luftmenge eingeblasen wird, in tangentialer Richtung über entsprechend angeordnete Luftaustrittschlitze nach außen tritt und hierdurch die Luftwirbelströmung 17 erzeugt. Eine andere Möglichkeit wäre, daß oberhalb der Schachtsohle eine rotierende Walze 25 angeordnet ist, die mit entsprechenden Blättern oder Flossen versehen ist, um die Luftwirbelströmung zu erzeugen. Selbstver­ ständlich ist es auch möglich, die vorstehenden Mittel miteinander zu kombinieren und einen sich verstärkenden Effekt damit hervorzubringen.

Schließlich ist noch auf ein weiteres wesentliches Ein­ zelteil einzugehen, nämlich auf die Trennwand 26, die ebenfalls an dem Deckel 8 über Kopf hängend angebracht ist. Die Trennwand 26 endet frei oberhalb der Achse der Luftwirbelströmung 17 und ist höhen- und schwenkverstell­ bar angeordnet, wie dies aus Figur hervorgeht. Sie endet ebenfalls in einem Luftleitsteg 27. Von der Trennwand 26 wird ein Teil der in der Luftwirbelströmung befindlichen Luft quasi abgeschält und nach oben geleitet. Durch die Höhen- und Seitenverstellung der Trennwand 26 läßt sich die Sichtgrenze und die Fördermenge einstellen. Durch die Trennwand 26 wird auch die abgezweigte Teilluftmenge (Teil P₄) körperlich von dem eingetragenen Sichtgut ge­ trennt.

In den Fig. 2 und 3 ist eine mehrstufig arbeitende Sichtvorrichtung für das eingangs genannte Verfahren dargestellt. In die obere Öffnung des Fallschachtes 3 wird das (nicht dargestellte) Sichtgut eingeschüttet und gelangt in den durch eine Trennwand 26 und eine Seiten­ wand 10 gebildeten Schachtbereich bis in den Bereich eines offenen Schlitzes 15, oberhalb dem eine rotierende Walze 25 angeordnet ist, mit der eine Luftwirbelströmung erzeugbar ist. Eine weitere verstellbare Seitenwand 10, die die Seitenwand 10′ nach unten überragt, bildet teilweise einen konvergierenden Fallschacht 3.

Das durch den Schlitz 15 fallende Grobgut wird einer wei­ teren Sichtstufe mit einer Luftwirbelströmung 21 unter­ zogen im Bereich des unteren Endes der Seitenwand 10, die wiederum etwa auf halber Höhe einer weiteren beweg­ lichen Seitenwand 28 in Abstand von dieser endet. Eine weitere Kaskade wird durch eine Luftwirbelströmung 21′′ gebildet, wobei die Vorderwand 5′ des Gehäuses und die bereits erwähnte Seitenwand 28 konvergieren und in einem Abstand zusammenlaufen, der den Schlitz 29 begrenzt.

Eine weitere Stufe wird durch eine weitere, unterste Seitenwand 30 und den unteren Teil der Gehäusewand 5′ gebildet, über deren Schachtsohlenöffnung 31 sich eine weitere Luftwirbelströmung 21′′′ ausbildet. Auf vorge­ nannte Weise erfolgt eine mehrstufige, kaskadenartige Sichtung, die die Feinheit der Sichtung und die Genauig­ keit der Korngrenze wesentlich erhöht.

Wie aus der Seitenansicht gemäß Fig. 3 ersichtlich ist, sind außen an dem Gehäuse 5′ Verstellmechanismen 33, 33′ angebracht, mit denen manuell oder durch Servomotoren (nicht dargestellt) eine Verstellung der Seitenwände erfolgen kann, wobei entsprechend den Erfordernissen der Sichtqualität eine Einstellung erfolgt. Die Herstellung der Wirbelströmung kann im vorliegenden Beispiel eben­ falls durch pneumatische oder pneumatisch-mechanische Hilfsmittel erfolgen.

Claims (17)

1. Verfahren zum Entstauben und/oder Klassieren von kör­ nigen und/oder faserigen Stoffen in einem Luftstrom, dadurch gekennzeichnet, daß das Sichtgut in eine obe­ re Öffnung eines Fallschachtes (3) eingetragen wird, der eine offene Schachtsohle (4) aufweist, im Tangehtialbereich einer walzenförmigen, wirbelför­ mig rotierenden Luftströmung (Luftwirbelströmung 17, 21, 21′, 21′′, 21′′′) aufgenommen und dem Kräftespiel von Zentrifugal- und Reibungskraft des mitführenden Luftstromes ausgesetzt wird, wobei sich aufgrund der Zentrifugalkraft der Luftwirbelströmung das Grobgut abscheidet und durch die offene Schachtsohle (14) aus­ getragen wird, und dadurch, daß oberhalb der rotieren­ den Luftwirbelströmung (17, 21, 21′, 21′′, 21′′′) ein Teil des Luftstromes abgezweigt wird und zusammen mit dem darin geführten Feingut aus dem Fallschacht (3) geleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgezweigte Teilluftmenge unter körperlicher Trennung von dem eingetragenen Sichtgut (1) zur obe­ ren Öffnung des Fallschachtes geleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Sichtgrenze in Bezug auf die Trennung von Grob- und Feingut durch Verstellung einer die Teilluftmenge vom eingetragenen Sichtgut trennenden Trennwand (26) veränderbar ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Sichtgrenze in Bezug auf die Trennung von Grob- und Feingut durch Verstellung der Fall­ schachtabmessungen veränderbar ist.

5. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren mehrstufig, und zwar durch Hintereinanderschaltung wenigstens eines weiteren Fallschachtes hinter die Schachtsohlenöffnung, durchgeführt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1 und gegebenenfalls weiterer Ansprüche 2 bis 5, mit einem Fallschacht zum Eintrag eines Sichtgu­ tes, dadurch gekennzeichnet, daß der Fallschacht eine Schachtsohle (14) mit wenigstens einer Öffnung (15) versehen ist, und daß oberhalb der Schachtsohle (14) eine walzenförmige Luftwirbelströmung (17, 21, 21′, 21′′, 21′′′), deren Untertrum sich vom unteren Ein­ trittsbereich bis zu einer gegenüberliegenden Seiten­ wand (10′) erstreckt, erzeugbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (15) ein sich über die Längsausdeh­ nung der Fallschachtsohle erstreckender Schlitz ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die lichte Weite, insbesondere Schlitz­ breite, verstellbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Fallschacht (3) von seiner oberen (2) zur unteren Öffnung (Schlitz 15) konvergiert.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Fallschacht (3) zwischen dessen gegebenenfalls konvergierenden Seitenwänden (10, 10′) eine im wesent­ lichen lotrecht verlaufende Trennwand (26) angeordnet ist, die oberhalb der Achse der walzenförmigen Luft­ wirbelströmung (17) endet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (26) relativ zu den Schachtwänden (10, 10′) verstellbar und/oder höhenverstellbar ange­ ordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trennwand (26) pendeln im Kopfbe­ reich des Fallschachtes (3) aufgehängt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der tangential zur Luftwirbelströmung verlaufenden Schachtwände rela­ tiv zur Drehachse der Luftwirbelströmung verstellbar ist.

14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich unterhalb der Fallschachtsohle (14) weitere Fallschächte ( ) mit einer Wirbelströmung befinden.

15. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelströmung mit Hilfe sich aus den an bzw. im Bereich der Enden der Fallschachtwände und/oder der Trennwände befind­ lichen Luftleitblechen erzeug- und steuerbar ist.

16. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftwirbel­ strömung mit Hilfe eines Luftausblasrohres erzeugbar ist, das mit in den Tangentialrichtung weisenden Luft­ austrittsschlitzen versehen ist.

17. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftwirbel­ strömung mit Hilfe einer oberhalb der Schachtsohle angeordneten, rotierenden Walzen (25) erzeugbar oder verstärkbar ist.