DE9208156U1 - Cyclone separator - Google Patents

Description

ZyklonabscheiderCyclone separator

Die Neuerung betrifft einen Zyklonabscheider mit einem zumindest teilweise konischen Gehäuse, mit einem tangentialen oder spiralförmigen Zuführstutzen für das Feststoff-Fluid-Gemisch, einer im kleinsten Durchmesser des konischen Gehäuseteiles angeordneten Austragsöffnung für den abgeschiedenen Feststoff und ggf. einem im wesentlichen axial angeordneten Tauchrohr.The innovation relates to a cyclone separator with an at least partially conical housing, with a tangential or spiral feed nozzle for the solid-fluid mixture, a discharge opening for the separated solid arranged in the smallest diameter of the conical housing part and, if necessary, a substantially axially arranged dip tube.

Aero- und Hydrozyklone dienen der Abscheidung von Feststoff aus einem Fluid bzw. der Feststoffklassierung. Einem Zyklon wird das Fluid-Feststoffgemisch in dem oberen Teil tangential oder spiralförmig zugeführt. Der Feststoff wird zum Teil im unteren Teil des Zyklones abgeschieden. Das Fluid verläßt mit feinen Feststoffpartikeln durch das ggf. vorhandene Tauchrohr den Zyklon. Im Zyklon bildet sich ein äußerer absteigender Wirbel und ein aufsteigender innerer Wirbel. Im Grenzbereich zwischen äußerem und innerem Wirbel bilden sich Turbulenzen, die zu einem hohen Druckverlust und zu einer Störung bei der Feststoffabscheidung führen. Auch der innere Wirbel mit seinen hohen Fluid-Geschwindigkeiten führt zu hohen Druckverlusten.Aerocyclones and hydrocyclones are used to separate solids from a fluid or to classify solids. The fluid-solid mixture is fed tangentially or spirally into the upper part of a cyclone. The solids are partly separated in the lower part of the cyclone. The fluid leaves the cyclone with fine solid particles through the dip tube (if present). An external descending vortex and an ascending inner vortex form in the cyclone. Turbulence forms in the boundary area between the outer and inner vortex, which leads to a high pressure loss and to a disruption in the solids separation. The inner vortex with its high fluid speeds also leads to high pressure losses.

Ziel des Neuerungsgegenstandes ist es, den hier gegebenen Druckverlust zu reduzieren und das Abscheideverhalten zu verbessern.The aim of the innovation is to reduce the pressure loss and improve the separation behavior.

Dieses Ziel wird neuerungsgemäß durch eine unterhalb des Tauchrohres vorgesehene Leiteinrichtung gelöst, mittels welcher das Fluid im Inneren des Zyklones tangential absaugbar und unmittelbar danach von der tangentialen in die axiale Richtung des Tauchrohres umlenkbar ist.This objective is achieved by a guide device provided below the immersion tube, by means of which the fluid inside the cyclone can be sucked off tangentially and immediately afterwards diverted from the tangential to the axial direction of the immersion tube.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Neuerungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous further developments of the subject matter of the innovation can be found in the dependent claims.

Unterhalb des Tauchrohres können eine oder mehrere Einlaufspiralen mit einem oder mehreren Schlitzen vorgesehen werden, durch die das Fluid (Gas) eintreten kann. Durch mindestens ein Leitblech wird die Strömungsrichtung von der tangentialen in die axiale Richtung umgelenkt. Das bzw. die Leitbleche besitzen vorn einen kleineren Anstellwinkel, der sich nach hinten hin vergrößert. Die Spiralen können innen offen oder geschlossen sein. Die Einlaufspirale kann ferner unten offen, mit einer Scheibe ge-One or more inlet spirals with one or more slots can be provided below the immersion tube, through which the fluid (gas) can enter. The flow direction is diverted from the tangential to the axial direction by at least one guide plate. The guide plate(s) have a smaller angle of attack at the front, which increases towards the rear. The spirals can be open or closed inside. The inlet spiral can also be open at the bottom, closed with a disk.

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schlossen oder zusätzlich mit einem geschlossenen Kegel versehen werden. Darüber hinaus kann die Einlaufspirale insgesamt zylindrisch, konisch oder gemischt zylindrisch-konisch zusammengesetzt sein.closed or additionally provided with a closed cone. In addition, the inlet spiral can be cylindrical, conical or a mixture of cylindrical and conical.

Alternativ besteht die Möglichkeit, unterhalb des Tauchrohres die bereits angesprochene Einlaufspirale mit einem oder mehreren Eintrittsschlitzen vorzusehen, wobei die Umlenkung des Fluids durch eine Reihe kleinerer Bleche geschieht, die vorn am Schlitz einen kleineren Anstellwinkel besitzen, der sich nach hinten hin vergrößert. Die Anzahl der Bleche sowie die Abstufung der Anstellwinkel kann hierbei variabel gestaltet werden.Alternatively, it is possible to provide the already mentioned inlet spiral with one or more inlet slots below the immersion tube, whereby the fluid is diverted by a series of smaller plates that have a smaller angle of attack at the front of the slot and increase towards the rear. The number of plates and the gradation of the angle of attack can be varied.

Die tangentiale Absaugung kann weiterhin alternativ durch einen Kanal realisiert werden, der eine zunehmende Steigung besitzt und in das Tauchrohr bzw. den Zyklondeckel übergeht. Der Kanal kann hierbei unverkleidet, zylindrisch oder konisch verkleidet sein.Tangential suction can alternatively be achieved using a channel that has an increasing gradient and merges into the immersion tube or cyclone cover. The channel can be unlined, cylindrical or conically lined.

Die Neuerung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:The innovation is shown using an example in the drawing and is described as follows. Shown are:

Figur 1 - Zyklonabscheider mit einer als Leiteinrichtung ausgebildeten EinlaufspiraleFigure 1 - Cyclone separator with an inlet spiral designed as a guide device

Figuren 2 und 3 - verschiedene Querschnitte durch die EinlaufspiraleFigures 2 and 3 - different cross sections through the inlet spiral

Figur 4 - Zyklonabscheider mit einer als Leiteinrichtung ausgebildeten Einlaufspirale, wobei die Umrichtung der Strömung durch eine Vielzahl von Blechen erfolgtFigure 4 - Cyclone separator with an inlet spiral designed as a guide device, whereby the flow is redirected by a large number of sheets

Figur 5 - Zyklonabscheider mit einem als Leiteinrichtung ausgebildeten Kanal.Figure 5 - Cyclone separator with a channel designed as a guide device.

Figur 1 zeigt einen Zyklonabscheider 1, der in seinem oberen Bereich einen zylindrischen Gehäuseabschnitt 2 und in seinem unteren Bereich einen konischen Gehäuseabschnitt 3 beinhaltet. Der vom Durchmesser her kleinste lediglich angedeutete Bereich des konischen Gehäuseabschnittes dient als Austrittsbereich 4 für den abgeschiedenen Feststoff. Innerhalb des Zyklonabscheiders 1 ist ein Tauchrohr 5 vorgesehen, das etwa in derFigure 1 shows a cyclone separator 1, which in its upper area contains a cylindrical housing section 2 and in its lower area a conical housing section 3. The smallest area of the conical housing section in terms of diameter, which is only indicated, serves as the outlet area 4 for the separated solids. A dip tube 5 is provided within the cyclone separator 1, which is approximately

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Achse 6 des Zyklones 1 angeordnet ist. Unterhalb des Tauchrohres 5 ist eine Leiteinrichtung 7 vorgesehen, die in diesem Fall durch eine Einlaufspirale 8 gebildet ist. Die Einlaufspirale 8 ist unten offen, wobei gestrichelt auch ein kegelförmiger Abschluß 8' angedeutet ist. Innerhalb der Einlaufspirale 8 ist mindestens ein Leitblech 9,10 angeordnet, durch welches das nach oben aufsteigende Fluid tangential angesaugt und in die axiale Richtung des Tauchrohres 5 umgelenkt wird. Zu dem Zweck besitzt das Leitblech 9,10 vorn einen kleineren Anstellwinkel als hinten.Axis 6 of the cyclone 1. Below the immersion tube 5, a guide device 7 is provided, which in this case is formed by an inlet spiral 8. The inlet spiral 8 is open at the bottom, with a conical end 8' also indicated by dashed lines. At least one guide plate 9,10 is arranged within the inlet spiral 8, through which the upwardly rising fluid is sucked in tangentially and deflected in the axial direction of the immersion tube 5. For this purpose, the guide plate 9,10 has a smaller angle of attack at the front than at the back.

Die Figuren 2 und 3 zeigen jeweils eine Querschnitt durch die Einlaufspirale 8, wobei Figur 2 einen innen offenen Querschnitt 11 und Figur 3 einen innen geschlossenen Querschnitt 12 darstellen.Figures 2 and 3 each show a cross section through the inlet spiral 8, with Figure 2 showing an internally open cross section 11 and Figure 3 showing an internally closed cross section 12.

Figur 4 zeigt als Alternative einen Zyklonabscheider 1 mit einer ebenfalls als Einlaufspirale ausgebildeten Leiteinrichtung 13, wobei hier eine Vielzahl von Schlitzen 14 vorgesehen sind, die mit entsprechenden kleineren Blechen 15 zusammenwirken, die vorn am Schlitz 14 einen kleineren Anstellwinkel als hinten besitzen.Figure 4 shows, as an alternative, a cyclone separator 1 with a guide device 13 that is also designed as an inlet spiral, with a plurality of slots 14 being provided here that interact with corresponding smaller plates 15 that have a smaller angle of attack at the front of the slot 14 than at the rear.

Figur 5 zeigt als weitere Alternative einen Zyklonabscheider 1 mit einem als Leiteinrichtung 16 ausgebildeten Kanal 17, der eine von unten nach oben zunehmende Steigung aufweist und in dem Tauchrohr 5 endet. Der Kanal 17 kann, wie dargestellt, unverkleidet sein, wobei alternativ auch die Möglichkeit besteht, diesen zylindrisch oder konisch zu verkleiden.As a further alternative, Figure 5 shows a cyclone separator 1 with a channel 17 designed as a guide device 16, which has a gradient increasing from bottom to top and ends in the dip tube 5. The channel 17 can, as shown, be unlined, although alternatively it is also possible to line it cylindrically or conically.

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Claims (14)

SchutzansprücheProtection claims 1. Zyklonabscheider mit einem zumindest teilweise konischen Gehäuse, mit einem tangentialen oder spiralförmigen Zuführstutzen für das Feststoff-Fluidgemisch, einer im kleinsten Durchmesser des konischen Gehäuseteiles (3) angeordneten Austragsoffnung (4) für den abgeschiedenen Feststoff, ggf. einem im wesentlichen axial angeordneten Tauchrohr (5) sowie einer unterhalb des Tauchrohres (5) vorgesehenen Leiteinrichtung (7,13,16), mittels welcher das Fluid im Inneren des Zyklones (1) tangential absaugbar und unmittelbar danach von der tangentialen in die axiale Richtung des Tauchrohres (5) umlenkbar ist.1. Cyclone separator with an at least partially conical housing, with a tangential or spiral-shaped feed nozzle for the solid-fluid mixture, a discharge opening (4) for the separated solid arranged in the smallest diameter of the conical housing part (3), optionally a substantially axially arranged immersion tube (5) and a guide device (7, 13, 16) provided below the immersion tube (5), by means of which the fluid in the interior of the cyclone (1) can be sucked off tangentially and immediately afterwards diverted from the tangential to the axial direction of the immersion tube (5). 2. Zyklonabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Tauchrohres (5) mindestens eine damit verbundene Einlaufspirale (7,13) vorgesehen ist.2. Cyclone separator according to claim 1, characterized in that below the immersion tube (5) at least one inlet spiral (7, 13) connected thereto is provided. 3. Zyklonabscheider nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufspirale (13) mit mehreren Schlitzen (14) zur Fluidaufnahme und -führung versehen ist.3. Cyclone separator according to claims 1 and 2, characterized in that the inlet spiral (13) is provided with several slots (14) for fluid intake and guidance. 4. Zyklonabscheider nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens ein Leitblech (9,10) zur Änderung der Strömungsrichtung mit einem sich von vorn nach hinten vergrößernden Anstellwinkel.4. Cyclone separator according to claims 1 to 3, characterized by at least one guide plate (9, 10) for changing the flow direction with an angle of attack that increases from front to back. 5. Zyklonabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufspirale (7) innen einen offenen Querschnitt (11) aufweist.5. Cyclone separator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inlet spiral (7) has an open cross-section (11) on the inside. 6. Zyklonabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufspirale (7) innen einen geschlossenen Querschnitt (12) aufweist.6. Cyclone separator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inlet spiral (7) has a closed cross-section (12) on the inside. 7. Zyklonabscheider nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufspirale (7,13) nach unten offen ausgebildet ist.7. Cyclone separator according to claims 1 to 6, characterized in that the inlet spiral (7, 13) is open at the bottom. PAT6143APPAT6143AP -C--C- 8. Zyklonabscheider nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufspirale (7) nach unten geschlossen ausgebildet ist.8. Cyclone separator according to claims 1 to 6, characterized in that the inlet spiral (7) is designed to be closed at the bottom. 9. Zyklonabscheider nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Bereich der Einlaufspirale (7) durch einen
geschlossenen Kegel (8¹) gebildet ist.9. Cyclone separator according to claims 1 to 6, characterized in that the lower region of the inlet spiral (7) is separated by a
closed cone (8 ¹ ) is formed. 10. Zyklonabscheider nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufspirale (7,13) zylindrisch, konisch oder zylindrisch und konisch ausgebildet ist.10. Cyclone separator according to claims 1 to 9, characterized in that the inlet spiral (7, 13) is cylindrical, conical or cylindrical and conical. 11. Zyklonabscheider nach den Ansprüchen 1 bis 10, gekennzeichnet durch im Bereich der Schlitze (14) vorgesehene kleine Leitbleche (15), die vorn am jeweiligen Schlitz (14) einen kleineren Anstellwinkel als hinten aufweisen.11. Cyclone separator according to claims 1 to 10, characterized by small guide plates (15) provided in the area of the slots (14), which have a smaller angle of attack at the front of the respective slot (14) than at the rear. 12. Zyklonabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Tauchrohres (5) eine Leitkanal (17) vorgesehen ist, der
eine zunehmende Steigung aufweist.12. Cyclone separator according to claim 1, characterized in that a guide channel (17) is provided below the immersion tube (5), which
has an increasing gradient. 13. Zyklonabscheider nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (17) unverkleidet ist.13. Cyclone separator according to claim 12, characterized in that the channel (17) is unlined. 14. Zyklonabscheider nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (17) mit einer zylindrischen oder einer konischen Verkleidung versehen ist.14. Cyclone separator according to claim 12, characterized in that the channel (17) is provided with a cylindrical or a conical casing. PAT6143APPAT6143AP