DE536072C - Fliehkraftstaubabscheider - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fliehkraftstaubabscheider mit einer großen Anzahl kleiner konischer Zyklone, die derart zu einem Aggregat vereinigt sind, daß die mit Staub beladene Luft in eine Anzahl kleiner Ströme unterteilt wird, die in Parallelschaltung durch die Zyklone streichen, sowie mit einer Staubsammel- oder Austragkammer, die gegen die Atmosphäre luftdicht abgeschlossen ist. Die Erfindung

to besteht darin, daß der Fliehkraftstaubabscheider aus einer mittleren Abteilung mit einzelnen darin senkrecht nebeneinander angeordneten Zyklonen für die expandierende Luft und für das Absetzen des gröberen Staubes, aus einer unteren Abteilung zum Sammeln des aus den Zyklonen abgeschiedenen Feinstaubes und einer oberen Abteilung für den gemeinsamen Abzug der gereinigten Luft besteht, wobei die Zyklone so angeordnet und bemessen sind, daß in der oberen und unteren Abteilung im wesentlichen gleiche Drücke erzeugt und aufrechterhalten werden.

In den Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes beispielsweise veranschaulichen, stellt

Abb. ι einen gemäß der Erfindung ausgeführten Staubabscheider schaubildlich dar, wobei einzelne Teile abgebrochen gezeichnet sind.

Abb. 2 zeigt den Staubabscheider in senkrechtem Schnitt von hinten gesehen.

Abb. 3 ist ein Schnitt nach A-B der Abb. 2 in Richtung der Pfeile gesehen.

Die Abb. 4 und 5 sind in größerem Maßstabe gehaltene, in rechtem Winkel zueinander liegende Schnittdarstellungen, die die Einrichtung zum Anheben der Staubaustragvorrichtung veranschaulichen.

Abb. 6 ist ein Schnitt durch einen Zyklon, der dessen Wirkung schematisch veranschaulicht.

Der dargestellte Staubabscheider enthält eine obere Abteilung a, eine mittlere Abteilung δ und' eine untere Abteilung c. Die kleinen kegelförmigen Zyklone d sind zwischen der Decke und dem Boden der mittleren Abteilung b angeordnet. Das untere verjüngte Ende jedes Zyklons mündet in die untere Abteilung 0 und führt in diese den Staub ab. Am oberen Ende sind die einzelnen Zyklone durch die Trennwand zwischen der mittleren und der oberen Abteilung bis auf ein Rohr e geschlossen, durch das der zentrale, mit großer Geschwindigkeit sich drehende Wirbel der Reinluft aus dem Zyklon austritt. Das Rohr e führt vom Innern des Zyklons in die Abteilung a, die Lufteinlässe zu den betreffenden Zyklonen sind mit h bezeichnet. Die mit Staub beladene Luft tritt in den Abscheider durch die Zweigleitung f

ein, während die reine Luft den Apparat durch die Zweigleitung g verläßt.

Der Raum der Abteilung δ um die Zyklonen 'd bildet eine Expansions- oder Absetzkammer, in der eine Vorabscheidung der schweren Teilchen des festen Materials erfolgt. Die Entfernung des so abgeschiedenen Materials von dem Boden der Abteilung δ wird im dargestellten Falle durch einen hin und her gehenden ίο Lattenrahmen i bewirkt, der während seiner Bewegung in der einen Richtung auf dem Boden der Abteilung δ nach dem Staubaustragkanal / zu wandert, in dem eine Förderschnecke k angeordnet ist, die den Staub einer mit einem geeigneten Ventil ν versehenen Schurre zuführt. Wenn sich der Rahmen i in der entgegengesetz-. ten Richtung, d. h. von dem Staubaustragkanal / weg bewegt, wird er von dem Boden der Abteilung δ abgehoben, so daß er den Staub nicht mit 'sich nimmt.

Die Einrichtung zum Anheben des Rahmens i (Abb. 4 und 5) enthält Stifte m, die an am Rahmen befestigten Winkern» sitzen, sowie Arme 0, die drehbar an Zapfen ft gelagert sind, die ihrerseits an den Seitenwänden des Apparates so befestigt sind, daß die Arme für gewöhnlich auf an den Wänden angebrachten Winkelstücken q ruhen. Federn r tragen dazu bei, die Arme 0 in ihrer normalen Lage zu halten. Wird der Rahmen nach rechts (Abb. 5) bewegt, so laufen die Stifte m auf die Arme 0 auf und heben infolgedessen den Rahmen an, während, wenn die Stifte über die Zapfen ft hinweggegangen sind, der Rahmen i wieder auf den Boden s zurückfällt. Kehrt der Rahmen in seine Ausgangsstellung zurück, so heben die Stifte m die Arme 0 wieder an.

Die Staubsammelabteilung c ist mit einem ähnlichen hin und her gehenden Lattenrahmen t zum Austragen des sich in ihm sammelnden Staubes in den Austragkanal u versehen, der die Förderschnecken enthält. Das Anheben des Rahmens t während seiner Bewegung in der einen Richtung wird durch eine Einrichtung bewirkt, welche der oben für den Rahmen i beschriebenen ähnlich ist. Beide Rahmen i und t werden durch einen Kurbelzapfen χ (Abb. 2) hin und her bewegt, und zwar durch Vermittlung einer Verbindungsstange y, eines Winkelhebeis z, eines Querhauptes 2 sowie von Stangen 3 und Lenkern 4. Die Schaltarme 0 für den Rahmen i sind entgegengesetzt zu den Schaltarmen 0 für den Rahmen t gerichtet (Abb. 2), so daß die einzelnen Rahmen i und t abwechselnd bei der Bewegung von rechts nach links bzw. von links nach rechts angehoben werden. Der Staub wird dadurch nach entgegengesetzten Richtungen in die Fördervorrichtungen k und w abgeführt. Bei einem Zyklon von kegeliger Form führt die mit Staub beladene Luft, die unter Druck in den Zyklon eintritt, eine Dreh- und Spiralbewegung längs der Wand aus und strömt dabei dem verjüngten Ende zu, wo ein freier spiraliger Wirbel von hoher Drehgeschwindigkeit entsteht, der zentral rückwärts durch den äußeren Wirbel der mit Staub beladenen Luft hindurch nach dem Rohre <? zu wandert und durch dieses austritt. Infolge der hohen Geschwindigkeit des zentralen Wirbels werden die festen Stoffe aus diesem heraus und gegen die Wand des Zyklons geschleudert, wo die Luftgeschwindigkeit verhältnismäßig gering ist. Der Staub tritt schließlich aus dem verjüngten Ende des Zyklons in die Staubsammelabteilung 0 aus. In Abb. 6 sind schematisch die im Zyklon sich abspielenden Vorgänge veranschaulicht. Der äußere Wirbel ist durch die Spirale X, der innere durch die Spirale Y dargestellt. Es wurde nun festgestellt, daß der Durchmesser des mittleren freien Wirbels durch den Durchmesser des Auslaßrohres e für die gereinigte Luft bestimmt ist und daß, wenn der Zyklon in eine geschlossene Staubkammer mündet, das Verhältnis des Durchmessers des verjüngten Endes des kegelförmigen Zyklons zu dem Durchmesser des Rohres & den Druckzustand in der genannten Staubkammer bestimmt. Der statische Druck im zentralen freien Wirbel ändert sich etwa in einer Ebene Z-Z von einem Mindestwerte im Mittelpunkt des Wirbels, wo der Druck unter dem Atmosphärendruck liegen kann, bis zu einem Höchstwerte, der in einem gewissen Abstande von der Mitte etwa in den Punkten 6, 6 liegt, deren Lage von dem Durchmesser des Rohres e abhängig ist. Es hat sich nun herausgestellt, daß es zur Sicherung des guten Arbeitens des verbesserten Staubabscheiders notwendig ist, dafür zu sorgen, daß der in der geschlossenen Staubsammelabteilung c des Aggregats unter der Wirkung der Luftwirbel in dem Zyklon entstehende Luftdruck im wesentlichen gleich dem Drucke in der Abteilung α ist, gegen den die Luft der zentralen freien Wirbel der betreffenden Zyklone arbeitet. Dies wird dadurch erreicht, daß der Querschnitt des offenen verjüngten Endes 7 (vgl. Abb. 6) des Zyklons, durch das der Staub in die geschlossene Staubsammelkammer c geführt wird, in bezug auf den Querschnitt des mittleren Rohres e entsprechend bemessen wird. Bei Zyklonen, deren weites Ende einen Durchmesser von 150 mm besitzt, haben sich sehr gute Resultate ergeben, wenn man die Durchmesser der mittleren Luftauslaßrohre e und der Staubaustragöffnung 7 im Verhältnis 10:7 bemißt. Durch die erwähnte Einrichtung wird vermieden, daß an den Staubaüstrag- und den Reinluftauslaßenden der Zyklone Druckluftunterschiede auftreten, die die Entstehung und Aufrechterhaltung stabiler Wirbel innerhalb sämtlicher Zyklone verhindern wurden.

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Das Abscheideaggregat kann mehrere Reihen kleiner Zyklone enthalten, die einen gemeinsamen Reinluftauslaßkanal oberhalb jeder Reihe, einen gemeinsamen, gleichzeitig eine Expansions- und Absetzkammer um die Zyklone jeder Reihe bildenden Lufteinlaßraum sowie einen gemeinsamen Staubaustragkanal unterhalb jeder Zyklonreihe besitzen.

Gewünschtenfalls kann die reine Luft statt

ίο durch eine gemeinsame Luftabteilung nach Art der mit α bezeichneten Abteilung von jedem einzelnen Zyklon getrennt abgegeben werden.

Es hat sich herausgestellt; daß Zyklone von

150 bis 300 mm Durchmesser hinsichtlich der Staubabscheidung sehr gute Ergebnisse liefern. Die Leistungsfähigkeit eines vollständigen nach der Erfindung ausgeführten Aggregats mit Zyklonen von den angegebenen Abmessungen kann sogar eine bessere sein als die eines Gewebefilters.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Fliehkraftstaubabscheider mit einer großen Anzahl kleiner konischer Zyklone, die derart zu einem Aggregat vereinigt sind, daß die mit Staub beladene Luft in eine Anzahl kleiner Ströme unterteilt wird, die in Parallelschaltung durch die Zyklone streichen, sowie mit einer Staubsammel- und Austragkammer, die gegen die Atmosphäre luftdicht abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkraftstaubabscheider aus einer mittleren Abteilung mit einzelnen darin senkrecht nebeneinander angeordneten Zyklonen für die expandierende Luft und für das Absetzen des gröberen Staubes, aus einer unteren Abteilung zum Sammeln des aus den Zyklonen abgeschiedenen Feinstaubes und einer oberen Abteilung für den gemeinsamen Abzug der gereinigten Luft besteht, wobei die Zyklone derart bemessen sind, daß in der oberen und unteren Abteilung im wesentlichen gleiche Drücke erzeugt und aufrechterhalten werden.
2. 2. Staubabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der mittleren .und unteren Abteilung Vorrichtungen zum getrennten Austragen des ausgeschiedenen Staubes angeordnet sind.
3. 3. Staubabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem größten Durchmesser der kegeligen Zyklone von 150 bis 300 mm das Verhältnis der Durchmesser des mittleren Luftauslaßrohres und der Staubaustrittsöffnung 10:7 beträgt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen