EP3677348B1 - Centrifugal separator with special separator wheel - Google Patents
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- EP3677348B1 EP3677348B1 EP19211099.7A EP19211099A EP3677348B1 EP 3677348 B1 EP3677348 B1 EP 3677348B1 EP 19211099 A EP19211099 A EP 19211099A EP 3677348 B1 EP3677348 B1 EP 3677348B1
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- B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
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- B07B11/00—Arrangement of accessories in apparatus for separating solids from solids using gas currents
- B07B11/06—Feeding or discharging arrangements
Definitions
- the invention relates to a centrifugal separator.
- Centrifugal separators are known in various designs in the prior art.
- Every centrifugal separator is a separator drum rotating at high speed within a drum-shaped separator chamber.
- the sifter drum is perforated, perforated or otherwise provided with a sieve structure on the casing side.
- Classifier air is sucked in from the fines outlet. This creates a continuous sifter air flow. This usually enters the sifter room together with the sifted material via the sifted material inlet. There, the sifter air flow loaded with the sifted material is swirled by the high-speed sifter drum to form a kind of cyclone flow. This initially circulates around the outside of the classifier drum and finally enters the interior of the classifier drum through the perforated casing. From there, the sifter airflow flows into the fines outlet which is connected to at least one end face of the sifter wheel.
- the centrifugal classifiers take advantage of the fact that the larger, more massive particles of the classifying material are finally separated by the centrifugal forces thrown outwards when the sifted material circulates in the cyclone-like flow in the sifter room.
- smaller, lower-mass particles which are therefore only exposed to lower centrifugal forces at the same angular velocity, are detached from the cyclone-like flow by the classifier air flowing inwards and sucked into the inside of the classifier drum, in order to then be discharged together with the classifier air flow.
- the market is increasingly demanding classifiers with increased throughput, whereby the classifying quality should also be increased or at least maintained if possible.
- One way of increasing the throughput of a centrifugal classifier of this type is to increase the diameter of the classifier wheel and, as a result, to rotate the classifier wheel at a higher speed - since the mere increase in the classifier wheel diameter at the same nominal speed means that the fines that can be obtained are coarser becomes.
- the EP 1 004 366 A2 shows a vertically running centrifugal classifier with two separate classifier rotors arranged opposite one another at the end, with a radial flow gap being formed in which the material to be classified is dispersed.
- the EP 0 369 399 A2 shows a vertically running wind sifter with only one sifting drum.
- the invention addresses the problem of creating a centrifugal classifier that is easier to balance and easier to maintain, and that offers the possibility of achieving better classifying quality.
- the solution is achieved by means of a centrifugal separator with the features of the first main claim.
- the sifter housing has at least one sifting material inlet, at least one sifting air inlet, at least one coarse material outlet, and at least one fine material outlet, usually a first and a second fine material outlet.
- the sifter air which is sucked in or fed in at least via the inlet for the sifting material, is usually also drawn off via the latter(s).
- the sifter air is preferably drawn through the centrifugal sifter by means of an external blower, which sucks in on the side of the fines outlet.
- the classifier wheel is formed by a classifier drum and a classifier wheel shaft carrying the classifier drum. Ideally, the classifier wheel shaft rotates around an imaginary horizontal axis.
- the lateral surface of the sifter drum is perforated in such a way that during operation it causes the sifted material that strikes the sifter drum on the outer side of the casing to rotate, with other aids possibly being present to generate the rotation.
- the material to be classified is set in rotation by the classifier drum, or is further accelerated.
- the material to be classified already has a certain basic translational speed when it enters the machine, with the direction changing in this respect as it enters.
- the outer surface of the classifier drum is perforated in such a way that the classifying air flows through it in a radially inward direction.
- the fines outlets are arranged at the two front ends of the sifter drum, with the mixture of fines and sifting air flowing out of the interior of the sifter drum into the respective fines outlet via the respective free end face of the sifter drum.
- the sifter wheel shaft consists of two parts which are not directly connected to one another in a load-bearing manner.
- the first part of the sifter wheel shaft extends outwards from a first hub, which carries the sifter drum in the region of its first end face, away from the sifter drum.
- the second part of the sifter wheel shaft extends from a second hub, which carries the sifter drum in the region of its second end face, outwards in the opposite direction, also away from the sifter drum.
- the term "not directly connected" means in the context of the invention that there is no direct flow of force from one shaft part to the other - unlike in the case of directly flanged, sleeved or z. B. by means of a Hirth gearing directly coupled to each other shaft parts.
- the two shaft parts are therefore arranged at a spatial distance from one another. Between them is the separator drum.
- the distance between the two shaft parts is usually at least 80% of the length of the separator drum. This is self-supporting and bridges the gap between the two shaft parts by acting there as a kind of hollow shaft.
- fine goods in its broader sense initially has no inherent size limitation. However, the term “fines” also has a narrower meaning - currently optional - and then designates such material made of ultrafine particles in which 98% of the particles have an average diameter of less than 6 ⁇ m and ideally even less than 3 ⁇ m.
- the configuration according to the invention has the following consequences: The fact that inside the classifier drum no longer rotates a shaft whose imbalance is different from the imbalance of the classifier drum, the classifier wheel can be fine-balanced more easily and better. It is therefore predestined for higher speeds and has less tendency to vibrate.
- the measure according to the invention slows down the flow speed of the sifter air loaded with the fines to 2 to 6 m/s immediately in front of the fines outlet. This reduces the tendency of the fines to agglomerate, ie to clump, due to turbulence in the sifter air.
- the quality of the sifting is usually improved by the configuration according to the invention, because the clear flow cross section within the sifter drum becomes larger.
- An effect that usually goes hand in hand with this is that the transport of the fine particles is improved. After passing through the sieve-like drum shell, the fine particles have more space inside the classifier drum, so there is less agglomeration after classifying.
- the invention is also dedicated to the problem of creating a centrifugal separator which achieves a qualitatively further improved sifting result.
- the solution is achieved by means of a centrifugal separator with the features of the second main claim.
- independent protection is claimed for this, without reference to other claims.
- protection is also claimed for it in combination with the first main claim, making it a dependent claim.
- the aforementioned claim proposes a centrifugal separator as a solution, in which a one-part or multi-part guide element is arranged in the area of the at least one coarse material outlet.
- the guide element is arranged at a minimum distance X from the inner lateral surface of the classifier housing section surrounding the classifier drum. It is designed in such a way that sifted material, which flows along the aforesaid inner lateral surface with a radial distance ⁇ X, runs under the guide element and is then discharged centrifugally into the coarse material outlet.
- the guide element is designed in such a way that at least part of the material to be classified, which flows along the said inner lateral surface with a radial distance >X, is deflected in a radially inward direction towards the classifier drum and thus approaches the classifier wheel, usually more than just insignificantly.
- the minimum distance X is measured in the radial direction. It designates the distance that the front edge of the guide element, which is first reached by the inflowing sifted material when it hits the guide element, keeps from the inner lateral surface delimiting the sifter space.
- An underflow in the sense of the invention occurs when the material to be screened passes the guide element on its radially outward side without receiving an impulse from the classifier wheel that changes the trajectory or changes it significantly.
- Sifted material which flows along said inner lateral surface with a radial distance ⁇ X, is coarse material that has already been separated from the fine material in the best possible way and is therefore ripe for separation from the sifting process. It runs under the guide element and reaches the coarse material outlet undisturbed. Since there is no supporting effect of the inner lateral surface here, the incoming coarse material is discharged into the coarse material outlet by the centrifugal forces acting on it. Since the coarse material reaches the coarse material outlet on the side with calmer flow, ie on the leeward side of the guide element, there is no risk of part of the coarse material being unintentionally carried back into the sifter room due to turbulence.
- the part of the material to be classified that flows along said inner lateral surface at a radial distance >X is deflected in the direction of the classifier drum 14 and flung back.
- fines that could actually still be separated would be withdrawn from the sifting process, which would worsen the sifting result.
- a further sifting of the sifted material thrown back in the direction of the sifter drum takes place, in the course of which the fine material that was previously entrained by the coarse material is given the opportunity to separate from it.
- the guide element preferably partially covers the coarse material outlet or the clear cross-section that branches off to the coarse material outlet. Preferably more than 35% and better still more than 50% of said clear cross-sectional area are covered.
- the guide element gives the leeward area, already mentioned above, an extremely effective size and essentially prevents classified material from being discharged prematurely into the coarse material outlet.
- Constructions are particularly preferred in which additional sifter air is fed in at the coarse material outlet, which flows out via the sifter drum into the fine material outlet.
- You could use this additional sifter air as in the area of the coarse material outlet designate acting supporting air which--particularly in conjunction with said guide element--ensures that the material to be classified is not discharged prematurely into the coarse material outlet. It is particularly preferred if said sifting air is not only sucked in passively, but is actively blown in by means of a corresponding blower or from a compressed air network.
- the usable length of the sifter drum is the length over which it extends freely parallel to the axis of rotation L through the sifter space.
- the useful diameter is the maximum outer diameter of the drum. Flow-technically insignificant, purely a locally further outward protruding structures (e.g. flanges) are not included in the calculation of the maximum outer diameter.
- the throughput can be increased by constructing an extremely long classifier drum without increasing its nominal diameter. With increasing length, the area through which the fines can be sucked in from the sifter chamber into the interior of the sifter drum increases. As the nominal diameter of the sifter drum is not increased, the sifting result is not negatively influenced. In particular, there is no increased entry of coarser grains into the fines obtained, which would have to be compensated for by other measures.
- a classifier drum that is longer in the axial direction with otherwise the same parameters tends to lead to finer classification, since the radial passage speed of the air through the sieve-like casing of the classifier drum decreases due to the larger flow inlet cross section. As a result, only finer particles tend to be sucked in while overcoming the centrifugal forces acting on them.
- centrifugal classifier in such a way that at least one, preferably both, parts of the classifier wheel shaft are mounted outside of the compartment for the materials to be classified.
- the roller bearings which were previously located in the sifter room itself, had to be protected from the turbulent and therefore highly invasive and abrasive atmosphere in the sifter room at great expense.
- Even an arrangement outside of the sifter room, e.g. B. in the area of the far less turbulent flow through the fines outlet brings an improvement here.
- the maximum improvement is achieved when the bearings are arranged completely outside any fine dust-laden atmosphere, i.e. also outside the fines outlet, easily accessible on its side facing away from the sifter room.
- they achieve significantly longer average service lives, which is a decisive advantage at the high speeds.
- the intermediate ring which will be discussed in more detail later and is intended in particular for the middle of the sifter drum, has blades of the type mentioned which protrude radially inwards from its inner lateral surface.
- support rings protrude radially inward from the inner lateral surface of the classifier drum in the circumferential direction.
- Such support rings support the often quite long and yet comparatively thin-walled sifter drum at certain intervals and thus prevent it from expanding outwards like a drum at extremely high speeds and possibly even being overloaded or even failing.
- said support rings are formed in pairs from radially inwardly projecting flanges with which the separator drum elements discussed in the next paragraph are flanged to one another.
- the sifter drum preferably consists of several, preferably at least four, sifter drum elements. These are arranged one behind the other along the common axis of rotation and are connected to one another, preferably screwed together.
- the several sifter drum elements consist of two groups of identical sifter drum elements, since the production costs can be reduced by using identical parts. In some cases it is even possible Achieve cost-efficient modularization for entire series, for example by equipping larger centrifugal separators with a separator drum that consists of two sets of two and three identical separator drum elements instead of two sets of two identical separator drum elements.
- an intermediate ring is installed between two classifier drum elements in the middle of the classifier drum.
- the intermediate ring has—preferably on its outer lateral surface—one or more depressions for receiving a balancing mass body, usually in the form of at least one balancing groove.
- Such an additional support ring can very effectively support the central area of the separator drum, which is particularly stressed by the centrifugal forces, and protect it from overloading.
- the sifter drum has a deflector lip at its front ends, directly at the transition to the fines outlet. This extends obliquely radially inward—preferably at an angle of 35° to 50°.
- the deflector lip prevents an undesired sifter air flow from occurring in the shortest possible way, almost in a kind of "short circuit", which flows at the front side of the sifter drum, directly from its jacket into the fines outlet. This is because such an undesired sifter air flow may, under certain circumstances, drag only incompletely sifted sifted material into the fines outlet and thus lead to a kind of partial "short circuit".
- the wheel discs which connect the classifier drum with the classifier wheel shaft, consist of a wheel rim which has at least two, better at least three spokes are connected to a hub shell.
- the rim forms an inner lateral surface that widens conically towards the fines outlet - and not just in the sense of a chamfer customary in mechanical engineering, but over at least 25%, better at least 45% of the extension of the rim in the direction of the axis of rotation .
- This improves the guidance of the sifter air loaded with the fines, where it exits from the face of the sifter drum at high speed into the fines outlet.
- the length of the hub sleeve in the direction of the axis of rotation is greater than the length of the rim of the wheel disc.
- the length of the hub shell in the direction of the axis of rotation should be at least 30%, better still at least 50%, greater than the corresponding length of the rim rim.
- first and the second part of the sifter wheel shaft each form a radially outwardly projecting disk flange.
- This disk flange in each case preferably rests over its entire surface against the end ring surface, which faces the interior of the classifier drum, of the hub sleeve assigned to this part of the classifier wheel shaft.
- the disc flange is preferably screwed to the hub shell, which last but not least provides additional flexural rigidity.
- the figure 1 provides a first overview of a preferred embodiment of the centrifugal separator 1 according to the invention.
- the classifier housing 2 can be seen clearly here 1 classifier wheel not shown.
- the separator housing 2 is preferably divided by a horizontal flange 3 into an upper part 2a and a lower part 2b.
- the upper part 2a can then preferably be detached as a whole and either removed completely or at least folded up about the hinges 4 and their hinge pivot axis S. This gives you easy maintenance access to the sifter room, which should advantageously be cleaned on a regular basis or in batch operation after each batch.
- a sifter wheel which is to be described in more detail immediately, rotates about the axis of rotation L.
- the sifter wheel is well in the figure 3 recognizable, it is marked there with the reference numeral 7.
- the centrifugal separator is preferably designed as a horizontal separator. This means that the axis of rotation L, around which the sifter wheel 7 rotates, runs horizontally in the operational state.
- the sifter housing 2 has a sifting material inlet 5. Via this sifting material inlet 5 (large black arrow), the sifting material consisting of mixed coarse and fine material is fed to the sifter room. As a rule, the sifting material inlet 5 functions at the same time as a sifting air inlet. Thus, at least the predominant part of the sifting air also enters the sifting chamber via this sifting material inlet 5 . Due to the design of the classifier wheel according to the invention, which is to be described in more detail and which is particularly favorable in terms of flow technology, it is possible for the first time within the scope of the invention to Increase product to air ratio.
- classifiers it is ideally at least 0.5 kg, even better at least 0.75 kg of material to be classified per cubic meter of classifying air.
- the optional upper limit is 1 kg of sifted material per cubic meter of sifted air.
- Said mixture of sifting material and sifting air preferably flows in in a substantially tangential direction. Such a directed entry supports the circling of the sifted material in the sifter room, which generates the sifting effect.
- the sifting material inlet 5 extends over the predominant part of the length of the sifting chamber.
- the sifter housing 2 has a fines outlet 6 at each end of the sifter chamber.
- the discharge usually takes place with the help of the sifter air, which is also drawn off via the fines outlet 6 .
- the fines are preferably discharged in a tangential direction, which is symbolized by the two small white arrows.
- the classifier housing 2 has a coarse material outlet 8 which is generally arranged completely below the classifier wheel 7 .
- This coarse material outlet is figure 1 symbolized by the large white arrow.
- a certain proportion of sifter air is preferably additionally blown into the sifter space via the coarse material outlet 8 or the auxiliary air supply 9 arranged there, by means of a blower not shown in the figure.
- This auxiliary air supply is in figure 1 symbolized by the small black arrow.
- the classifier housing 2 forms a classifier chamber 10 in the form of an essentially cylindrical drum, which here runs horizontally.
- the sifter wheel 7 rotates at a considerable distance from the inner lateral surface A of the drum.
- the distance A is preferably between 25% and 65% of the outer diameter of the classifier wheel 7.
- it is between 32% and 40% of the outer diameter of the classifier wheel 7.
- the classifier wheel 7 according to the invention and its precise structure can best be illustrated by the figures 6 and 7 explain.
- the classifier wheel 7 consists essentially of a classifier drum 14 with a classifier wheel shaft 11, which forms its axis of rotation.
- the classifier wheel shaft 11 is characterized in that it does not completely traverse the classifier wheel 7 . Instead, the interior of its sifter drum 14 remains free of it over at least 80% of its length, measured in the direction of the axis of rotation L. In this area, the sifter drum 14 takes on the supporting function of the section of the sifter wheel shaft 11 that is saved here, which will be discussed in more detail shortly.
- the sifter wheel shaft 11 consists of a first and a second sifter wheel shaft part 12, 13.
- the two sifter wheel shaft parts each end in a wheel disk 15.
- This wheel disk 15 consists of a hub sleeve 16 which is connected to a rim rim 18 via at least three spokes 17 , preferably in one piece.
- the hub sleeve 16 has a length in the direction of the axis of rotation L that is greater than the corresponding length of the rim rim 18.
- each classifier wheel shaft part 12, 13 forms a disk flange 19 at its end facing the inside of the classifier drum.
- This disk flange 19 rests against the inner face of the hub sleeve 16 assigned to it.
- the respective disk flange 19 thus prevents the relevant classifier wheel shaft part 12, 13 from being pulled out of the hub sleeve 16 to the outside.
- the disk flange 19 is preferably screwed to the hub sleeve 16 .
- the bolt heads 35 of the corresponding, preferably at least six studs are in figure 6 can be seen on the disk flange 19 of the first classifier wheel shaft part 12 .
- the classifier drum 14 assumes the supporting function in the area in which the classifier wheel shaft 11 is exposed.
- the lateral surface of the separator drum is thick-walled. Its wall thickness can essentially correspond to the wall thickness of a hub shell 16 . It is particularly favorable when its wall thickness is greater than 20 mm and ideally in the range between 30 mm and 48 mm, +/- 0.3 mm.
- the sifter drum is additionally reinforced by the inwardly projecting annular disc-shaped support rings, several of which are provided at a distance from one another on the inner surface of the sifter wheel and which will be discussed in more detail in a moment. The predominant part of the peripheral surface of the classifying drum is perforated.
- a lattice-like structure can be distinguished in particular by the fact that its openings in the direction parallel to the longitudinal axis are longer by a factor of at least 7.5 and better by a factor of at least 10 than in the circumferential direction, which can improve the intake characteristics.
- Each classifier wheel shaft part 12, 13 is preferably equipped as a stepped shaft with different diameters.
- the hub shell 16 preferably overlaps where this stepped shaft (apart from the disk flange 19) has its greatest diameter.
- the rim rim 18 of the wheel disc 15 is designed as a ring that is completely closed in on itself in the circumferential direction. One end face of this ring rests against a corresponding end face of the separator drum 14 and is screwed to it. The screwing preferably takes place from the outside of the wheel disk 15 . Accordingly, the receiving bores 20 for the bolt head in the rim rim 18 can be seen here, compare figure 6 .
- the figure 6 shows how the inner lateral surface 21 of the rim 18 widens conically towards the fines outlet.
- This extension is more than just a chamfer that is usual in mechanical engineering. In the present case, it extends over the majority of the length of the rim in the direction of the axis of rotation L.
- each wheel rim On its outer peripheral surface, each wheel rim carries a type of toothing 22 or other blade-like structures. Together with the housing enclosing them, these form a type of impeller and/or mechanical deflector, which is arranged in the direction of flow in front of the sealing gap, for which it is functionally responsible, cf. 6 combined with 10 . Despite the air flushing of the gap between rotor and housing, it keeps particles from getting into this space.
- the rim rim is preferably provided with one or more sealing grooves 23 on its outer peripheral surface, which form part of the labyrinth-like seal with which the classifier wheel is sealed off at its end faces from the fines outlet 6 - which will be discussed in more detail later.
- the preferred embodiment of the spokes 17 can be based on the rear part of the figure 6 comprehend.
- the spokes 17 preferably extend in a purely radial direction from the hub shell 16 to the rim rim 18.
- Each spoke 17 is where it is connected to the hub shell 16, just as long as this, measured in the direction of the axis of rotation L.
- Each spoke tapers 17 towards the wheel rim 18. This means that each of the spokes generally protrudes into the interior of the sifter drum 14 and protrudes outwards on its opposite side in the direction of the axis of rotation L over the rim rim 18 . In this way, the spokes have a relatively large area and can therefore contribute effectively to causing the sifter air to rotate.
- each of the sifter drum elements 14a, 14b carries a fastening flange 24a, 24b, 24c in the form of an annular disk on each of its two end faces. This extends in the radially inward direction by an amount H in relation to the inner lateral surface of the separator drum element.
- H ⁇ 30 mm, cf. 7 , where that Dimension H is drawn.
- the free area through the clear diameter XX (see 7 ), depending on dimension H, must provide enough space for the flow rate to fall below 30 m/sec here. Nevertheless, the construction must of course have sufficient mechanical strength.
- Said fastening flange is therefore completely inside the separator drum. It carries the screw connection that fixes two adjacent classifier drum elements together. It usually also forms a centering groove or a centering projection 36 complementary thereto, via the interaction of which adjacent classifier drum elements are positioned precisely relative to one another.
- a detailed representation of such a centering groove and a centering projection identified by the reference numeral 36 can be found in figure 7 right, middle.
- a pair of annular disk-shaped fastening flanges 24a, 24b, 24c screwed together forms one of the support rings already mentioned briefly above.
- These support rings prevent the classifier drum 14 from expanding outward in a barrel shape in its middle area under the influence of the strong centrifugal forces caused by the high operating speed or from being even overloaded and failing.
- a special intermediate ring 25 is installed between two classifier drum elements 14a in the middle of the classifier drum.
- This intermediate ring 25 has one or more indentations on its outer lateral surface for receiving a balancing mass body, preferably in the form of at least one balancing groove 37, cf.
- Figure 7 a balancing mass body, preferably in the form of at least one balancing groove 37, cf.
- this intermediate ring 25 together with the annular disk-shaped fastening flanges 24a locked to it by the screw connection, creates a wider and therefore particularly heavy-duty support ring of the type already explained above lies.
- the intermediate ring 25 can be equipped with blades 26 that protrude even further inwards in the radial direction and serve to move the sifter air without disturbing the pressure equalization explained below, compare figure 7 .
- the sifter drum was supported by the safety shaft in the area of today's intermediate ring 25 with a disc wheel with narrow openings or turbulent spokes.
- the construction according to the invention results in a significantly better equalization of the instantaneous pressure between the left half of the classifier drum, which communicates with the first fines outlet, and the right half of the classifier drum, which communicates with the second fines outlet on the other side, over its maximum flow cross section .
- the resulting lower pressure pulsations inside the sifter drum improve the sifting result, if only because fewer agglomerations occur.
- each mounting flange 24a, 24b, 24c is beveled over its entire width, approximately in the manner of a pent roof, as shown in FIG figure 6 shown. Because of this, two fastening flanges screwed together form a gable roof-like configuration, which functionally represents a sliding slope for the visible material. This reliably prevents a slightly heavier part of the sifted material from being permanently deposited at this point during operation and being held in place by centrifugal forces - as could be the case with a surface running parallel to the axis of rotation L due to a missing sliding slope.
- the radially inward end of the intermediate ring 25 is beveled in the manner of a gable roof and, where present, the inner ends of the blades 26.
- the sifter drum elements consist of two groups of identical sifter drum elements.
- the two classifier drum elements 14a meeting in the middle of the classifier drum 14 are structurally identical and the two classifier drum elements 14b which close off the classifier drum 14 on the outside are also structurally identical.
- the classifier bowl elements 14a and 14b could be cast parts, such as ductile iron, which would then be subsequently precision turned. In this way, the large number of openings in the outer lateral surface of the classifier drum 14 can be produced particularly efficiently. Irrespective of whether the sifter drum has one or more parts, these openings are required for the sifter air to enter the inside of the sifter drum. They are also preferably the sole or at least predominant means in the one-piece or multi-piece classifier wheel to bring the safety air entering the classifier space and the material to be classified in the classifying chamber to circulate in such a way that the centrifugal forces can develop their separating effect.
- the guide element 28 according to the invention which controls access to the coarse material outlet, can best be based on the figures 2 , 5 and 8th recognize and explain.
- the guiding element 28 can be a shovel or—in an optionally broader interpretation of the term shovel—a guiding element similar to a shovel.
- Its main guide surface 29 is curved in such a way that material to be classified that strikes this main guide surface 29 is deflected or thrown back inwards towards the classifier drum 14 .
- Fine material that may have been mixed in with the sifting material hitting the blade 26 and was entrained radially outwards by it, thus has the chance to separate from it to be separated from the coarse material and then taken along by the sifting air flowing into the interior of the sifter drum 14 and entered into the interior of the sifter drum 14 . This significantly improves the classification quality.
- the curvature is preferably a continuous concave curvature sloping towards classifier bowl 14 .
- the main guide surface 29 is preferably designed as a correspondingly curved sheet metal, which is kept in shape at least by two edge plates 30 bordering it on both sides, cf. figure 5 and 8th .
- the main guide surface 29 is often also stabilized in its center (measured in the direction along the axis of rotation L) by an edge plate 30 of the type mentioned, which is welded on here as a rib-like reinforcement.
- the vane is designed in such a way that it does not cause turbulence - at least not significantly.
- the extent of the preferably one-piece guide element 28 according to the invention is generally so large that it covers the entire coarse material outlet in the direction along the axis of rotation L.
- the extension of the guide element 28 according to the invention is preferably so large that the guide element covers more than 45% and better 60% to 70% of the clear surface with which the coarse material outlet opens into the inner lateral surface of the drum designed as part of the classifier housing, which Classifier room 10 limited.
- the guide element according to the invention can be adjusted to the maximum mean grain diameter of the fines currently required by the sifter.
- the guide element 28 is attached at a distance X from the inner lateral surface of the drum, which delimits the sifter space 10 .
- the distance X meant here is preferably between 3 mm and 12 mm. Ideally, it can be adjusted, usually steplessly. In this context, the distance depends on the number of coarse particles contained in the sifted material. If there are many coarse particles, the separation must be faster. The distance will then tend to be set larger, resulting in faster ejection.
- This positioning of the guide element 28 means that classified material (coarse material), which flows along the aforesaid inner lateral surface with a radial distance ⁇ X, runs under the guide element 28 and is then discharged into the coarse material outlet by the centrifugal forces. Only that part of the sifted material that flows along said inner lateral surface with a radial distance >X and ⁇ Y is deflected in the direction of the sifter drum 14 .
- the distance Y preferably (DSK-DSR)/2 applies, where DSK is the inner diameter of the sifter space and DSR is the outer diameter of the sifter drum.
- the distance Y ⁇ should be in the absolute range between 1/2 DSR and 2/6 DSR
- the guide member 28 forces the auxiliary air blown in via the auxiliary air supply 9 to enter the sifter chamber 10 oriented in a tangential direction. It prevents or reduces the tendency of the auxiliary air to impinge unbraked at an obtuse angle on the classifying air rotating at high speed in the classifying chamber 10 and thus to produce undesired turbulence.
- the guide element 28 calms the air flow in the area in which the coarse material falls out after it has passed under the guide element 28 . This is because in this area the guide element 28 creates a leeward space, at least essentially, in relation to the classifying air circulating at high speed in the classifying room.
- the focus is also on sealing the transition between the sifter chamber 10 and the fines outlet 6 on the end face of the sifter drum 14 as effectively as possible. This is significant, because sealing errors on this one This means that the fine material, which has already been obtained with a high degree of classification, is contaminated with material that has not yet been classified or not completely classified. This is to be avoided.
- a non-contact seal is provided for this purpose.
- the classifier housing 2 is designed as a double-walled area in the area of the sealing point between the classifier chamber 10 and the fines outlet 6 .
- This double-walled range is in figure 3 identified by the reference character D.
- Compressed air is fed to the sealing point via this double-walled area D.
- the actual sealing point shows the figure 10 in an enlarged view.
- a section of the rim rim 18 can be seen here. On its outside, it carries several, in the present case preferably three, circumferential sealing grooves 23, as have already been mentioned briefly above, see again 6 .
- the double-walled area carries a sealing insert 31 at its end, near the sealing point, see again 10 .
- the sealing insert 31 is preferably designed to be replaceable, since in the long term it is a wear part in an atmosphere polluted with fine dust.
- This sealing insert forms three raised, circumferential sealing rings 32 .
- Each of these sealing rings 32 engages in a sealing groove 23 assigned to it on the wheel rim 18 .
- the sealing insert 31 is equipped with one or preferably several compressed air injection openings 34, via which compressed air is blown into the distribution channel 33 for the said sealing labyrinth, which has been brought to the sealing point via the double-walled area, cf. 10 .
- the greater part of the compressed air that is blown in flows out into the sifting chamber 10 and keeps the path over which it flows out free of penetrating sifted material.
- the smaller part of the compressed air that is blown in flows out into the fines outlet 6 .
- the latter because this part of the injected compressed air is blocked by two baffles formed by sealing rings 32 and sealing grooves 23, and not just one, which is why the flow rate is correspondingly lower.
- Such a non-contact seal is of great advantage for controlling the high speeds occurring on the classifier wheels according to the invention.
Landscapes
- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
- Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
- Cyclones (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Fliehkraftsichter.The invention relates to a centrifugal separator.
Fliehkraftsichter sind in unterschiedlichen Ausführungen im Stand der Technik bekannt.Centrifugal separators are known in various designs in the prior art.
Das Herzstück eines jeden Fliehkraftsichters bildet eine innerhalb eines trommelförmigen Sichterraums mit hoher Geschwindigkeit umlaufende Sichtertrommel.The heart of every centrifugal separator is a separator drum rotating at high speed within a drum-shaped separator chamber.
Die Sichtertrommel ist gelocht, durchbrochen bzw. in sonstiger Art und Weise mantelseitig mit einer Siebstruktur versehen. Vom Feingutauslass aus wird Sichterluft angesaugt. Hierdurch bildet sich ein kontinuierlicher Sichterluftstrom aus. Dieser tritt meist zusammen mit dem Sichtgut über den Sichtguteinlass in den Sichterraum ein. Dort wird der mit dem Sichtgut befrachtete Sichterluftstrom von der hochdrehenden Sichtertrommel zu einer Art Zyklonströmung verwirbelt. Diese kreist zunächst außen um die Sichtertrommel und tritt schließlich durch den gelochten Mantel der Sichtertrommel in deren Innenraum ein. Von dort aus fließt der Sichterluftstrom in den an mindestens einer Stirnseite des Sichterrades anschließenden Feingutauslass ab.The sifter drum is perforated, perforated or otherwise provided with a sieve structure on the casing side. Classifier air is sucked in from the fines outlet. This creates a continuous sifter air flow. This usually enters the sifter room together with the sifted material via the sifted material inlet. There, the sifter air flow loaded with the sifted material is swirled by the high-speed sifter drum to form a kind of cyclone flow. This initially circulates around the outside of the classifier drum and finally enters the interior of the classifier drum through the perforated casing. From there, the sifter airflow flows into the fines outlet which is connected to at least one end face of the sifter wheel.
Bei diesem Vorgang machen sich die Zentrifugalsichter die Tatsache zunutze, dass die größeren, mehr Masse aufweisenden Partikel des Sichtgutes durch die Zentrifugalkräfte endgültig nach außen abgeschleudert werden, wenn das Sichtgut in der zyklonartigen Strömung im Sichterraum kreist. Demgegenüber werden kleinere, masseärmere und daher bei gleicher Winkelgeschwindigkeit nur geringeren Zentrifugalkräften ausgesetzte Partikel von der nach innen abfließenden Sichterluft aus der zyklonartigen Strömung herausgelöst und in das Innere der Sichtertrommel eingesaugt um dann zusammen mit dem Sichterluftstrom ausgetragen zu werden.In this process, the centrifugal classifiers take advantage of the fact that the larger, more massive particles of the classifying material are finally separated by the centrifugal forces thrown outwards when the sifted material circulates in the cyclone-like flow in the sifter room. In contrast, smaller, lower-mass particles, which are therefore only exposed to lower centrifugal forces at the same angular velocity, are detached from the cyclone-like flow by the classifier air flowing inwards and sucked into the inside of the classifier drum, in order to then be discharged together with the classifier air flow.
Der Markt verlangt zunehmend nach Sichtern mit erhöhtem Durchsatz, wobei nach Möglichkeit auch die Sichtgüte gesteigert oder zumindest beibehalten werden soll.The market is increasingly demanding classifiers with increased throughput, whereby the classifying quality should also be increased or at least maintained if possible.
Eine Möglichkeit, den Durchsatz eines gattungsgemäßen Fliehkraftsichters zu steigern, besteht darin, den Durchmesser des Sichterrades zu vergrößern und damit einhergehend das Sichterrad mit einer höheren Drehzahl rotieren zu lassen - da die bloße Vergrößerung des Sichterraddurchmessers bei gleichbleibender Nenndrehzahl dazu führt, dass das gewinnbare Feingut gröber wird.One way of increasing the throughput of a centrifugal classifier of this type is to increase the diameter of the classifier wheel and, as a result, to rotate the classifier wheel at a higher speed - since the mere increase in the classifier wheel diameter at the same nominal speed means that the fines that can be obtained are coarser becomes.
Die Drehzahlsteigerung führt aber dazu, dass die Anlagen technisch komplexer werden, noch genauer ausgewuchtet werden müssen und aufwendiger in der Wartung sind.However, the increase in speed means that the systems are technically more complex, have to be balanced even more precisely and are more complex to maintain.
Die
Die
Die Erfindung ist dem Problem gewidmet, einen Fliehkraftsichter zu schaffen, der sich leichter bzw. besser auswuchten lässt und einfacher zu warten ist und der die Möglichkeit bietet, eine bessere Qualität der Sichtung zu erreichen.The invention addresses the problem of creating a centrifugal classifier that is easier to balance and easier to maintain, and that offers the possibility of achieving better classifying quality.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung mittels eines Fliehkraftsichters mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruchs.According to the invention, the solution is achieved by means of a centrifugal separator with the features of the first main claim.
Es handelt sich um einen Fliehkraftsichter mit einem - im Regelfall relativ zum Fundament feststehenden - Sichtergehäuse und einem Sichterrad, das in dem Sichtergehäuse umläuft. Das Sichtergehäuse besitzt mindestens einen Sichtguteinlass, mindestens einen Sichtlufteinlass, mindestens einen Grobgutauslass, sowie mindestens einen, meistens einen ersten und einen zweiten Feingutauslass. Über letztere(n) wird im Regelfall auch die Sichterluft abgezogen, die zumindest über den Sichtguteinlass angesaugt bzw. eingespeist wird. Die Sichterluft wird vorzugsweise mittels eines externen Gebläses durch den Fliehkraftsichter gezogen, das auf der Seite des Feingutauslasses ansaugt.It is a centrifugal classifier with a classifier housing—usually fixed relative to the foundation—and a classifier wheel that rotates in the classifier housing. The sifter housing has at least one sifting material inlet, at least one sifting air inlet, at least one coarse material outlet, and at least one fine material outlet, usually a first and a second fine material outlet. The sifter air, which is sucked in or fed in at least via the inlet for the sifting material, is usually also drawn off via the latter(s). The sifter air is preferably drawn through the centrifugal sifter by means of an external blower, which sucks in on the side of the fines outlet.
Das Sichterrad wird von einer Sichtertrommel und einer die Sichtertrommel tragenden Sichterradwelle gebildet. Idealerweise rotiert die Sichterradwelle um eine gedachte horizontale Achse.The classifier wheel is formed by a classifier drum and a classifier wheel shaft carrying the classifier drum. Ideally, the classifier wheel shaft rotates around an imaginary horizontal axis.
Die Mantelfläche der Sichtertrommel ist derart durchbrochen, dass sie im Betrieb das auf der Mantelaußenseite auf die Sichtertrommel treffende Sichtgut in Rotation versetzt, wobei eventuell weitere Hilfsmittel zur Erzeugung der Rotation vorhanden sein können. Für den Regelfall kann man sagen, dass das Sichtgut unter anderem von der Sichtertrommel in Rotation versetzt, bzw. weiter beschleunigt wird. Eine gewisse translatorische Grundgeschwindigkeit hat das Sichtgut schon beim Eintritt in die Maschine, wobei sich insoweit im Zuge des Eintritts die Richtung ändert. Die Mantelfläche der Sichtertrommel ist derart durchbrochen, dass sie von der Sichtluft in radial einwärtiger Richtung durchströmt wird.The lateral surface of the sifter drum is perforated in such a way that during operation it causes the sifted material that strikes the sifter drum on the outer side of the casing to rotate, with other aids possibly being present to generate the rotation. As a rule, one can say that the material to be classified is set in rotation by the classifier drum, or is further accelerated. The material to be classified already has a certain basic translational speed when it enters the machine, with the direction changing in this respect as it enters. The outer surface of the classifier drum is perforated in such a way that the classifying air flows through it in a radially inward direction.
Dabei sind die Feingutauslässe an den beiden stirnseitigen Enden der Sichtertrommel angeordnet, wobei über die jeweilige freie Stirnfläche der Sichtertrommel Feingut-Sichtluft-Gemisch aus dem Inneren der Sichtertrommel in den jeweiligen Feingutauslass abfließt. Sinngemäß Gleiches gilt, wenn nur ein Feingutauslass vorgesehen ist.The fines outlets are arranged at the two front ends of the sifter drum, with the mixture of fines and sifting air flowing out of the interior of the sifter drum into the respective fines outlet via the respective free end face of the sifter drum. The same applies analogously if only one fines outlet is provided.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Sichterradwelle aus zwei Teilen besteht, die nicht unmittelbar tragend miteinander verbunden sind. Dabei erstreckt sich der erste Teil der Sichterradwelle von einer ersten Nabe, die die Sichtertrommel im Bereich ihrer ersten Stirnseite trägt, nach außen, weg von der Sichtertrommel. Der zweite Teil der Sichterradwelle erstreckt sich von einer zweiten Nabe, die die Sichtertrommel im Bereich ihrer zweiten Stirnseite trägt, in entgegengesetzter Richtung nach außen, ebenfalls weg von der Sichtertrommel.According to the invention, it is provided that the sifter wheel shaft consists of two parts which are not directly connected to one another in a load-bearing manner. The first part of the sifter wheel shaft extends outwards from a first hub, which carries the sifter drum in the region of its first end face, away from the sifter drum. The second part of the sifter wheel shaft extends from a second hub, which carries the sifter drum in the region of its second end face, outwards in the opposite direction, also away from the sifter drum.
Zur begrifflichen Präzisierung sei zunächst Folgendes angemerkt:
Der Begriff "nicht unmittelbar miteinander verbunden" bedeutet im Sinne der Erfindung, dass kein direkter Kraftfluss vom einen in den anderen Wellenteil erfolgt - anders als bei unmittelbar aneinander geflanschten, gemufften oder z. B. mittels einer Hirth-Verzahnung unmittelbar aneinander gekuppelten Wellenteilen. Die beiden Wellenteile sind demnach mit räumlicher Entfernung voneinander angeordnet. Zwischen ihnen befindet sich die Sichtertrommel. Der Abstand zwischen den beiden Wellenteilen beträgt meist mindestens 80 % der Länge der Sichtertrommel. Diese ist selbsttragend und überbrückt den Abstand zwischen den beiden Wellenteilen, indem sie dort quasi als Hohlwelle fungiert.For clarification of the term, the following should first be noted:
The term "not directly connected" means in the context of the invention that there is no direct flow of force from one shaft part to the other - unlike in the case of directly flanged, sleeved or z. B. by means of a Hirth gearing directly coupled to each other shaft parts. The two shaft parts are therefore arranged at a spatial distance from one another. Between them is the separator drum. The distance between the two shaft parts is usually at least 80% of the length of the separator drum. This is self-supporting and bridges the gap between the two shaft parts by acting there as a kind of hollow shaft.
Dem Begriff "Feingut" in seinem weiteren Sinne wohnt von Haus aus zunächst keine Größenbeschränkung inne. Der Begriff "Feingut" hat aber - momentan optional - auch eine engere Bedeutung und bezeichnet dann solches Gut aus ultrafeinen Partikeln, bei dem 98 % der Partikel einen mittleren Durchmesser von weniger als 6 um und idealerweise sogar von weniger als 3 um aufweisen.The term "fine goods" in its broader sense initially has no inherent size limitation. However, the term "fines" also has a narrower meaning - currently optional - and then designates such material made of ultrafine particles in which 98% of the particles have an average diameter of less than 6 μm and ideally even less than 3 μm.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat folgende Konsequenzen:
Dadurch, dass im Inneren der Sichtertrommel nicht länger eine Welle umläuft, deren Unwucht anders liegt als die Unwucht der Sichtertrommel, lässt sich das Sichterrad einfacher und besser feinwuchten. Es ist daher für höhere Drehzahlen prädestiniert und neigt weniger zu Schwingungen.The configuration according to the invention has the following consequences:
The fact that inside the classifier drum no longer rotates a shaft whose imbalance is different from the imbalance of the classifier drum, the classifier wheel can be fine-balanced more easily and better. It is therefore predestined for higher speeds and has less tendency to vibrate.
Hinzu kommt, dass mit dem Entfall der bisher zentral durchlaufenden Sichterradwelle im Inneren der Sichtertrommel ein signifikant größerer lichter Strömungsquerschnitt für die Mischung aus Sichterluft und Feingut zur Verfügung steht. Während die mit dem Feingut befrachtete Sichterluft mit einer Geschwindigkeit von 13 bis 17 m/s durch die Siebstruktur der Sichterwalze in deren Inneres eintritt, verlangsamt sich durch die erfindungsgemäße Maßnahme die Strömungsgeschwindigkeit der mit dem Feingut befrachteten Sichterluft unmittelbar vor dem Feingutauslass auf 2 bis 6 m/s. Dadurch wird die Neigung des Feingutes verringert durch Verwirbelung in der Sichterluft zu agglomerieren, d. h. zu klumpen.In addition, with the elimination of the classifier wheel shaft that previously ran centrally inside the classifier drum, a significantly larger clear flow cross section is available for the mixture of classifier air and fines. While the freighted with the fines sifter air with a speed of 13 to 17 m/s through the sieve structure of the sifter roller into the interior of which, the measure according to the invention slows down the flow speed of the sifter air loaded with the fines to 2 to 6 m/s immediately in front of the fines outlet. This reduces the tendency of the fines to agglomerate, ie to clump, due to turbulence in the sifter air.
Außerdem wird die periodische Wartung des Sichterrades deutlich einfacher. Es existiert nicht länger eine einstückige Welle, die aufgrund ihrer großen Länge extrem unhandlich ist - insbesondere, wenn sie manipuliert werden muss, um eine ein- oder mehrstückige Sichtertrommel abzunehmen und das Ersatzteil neu aufzuschieben und zu positionieren, um es schließlich durch Anziehen einer Verschraubung, die sich meist schwer zugänglich im Ringspalt zwischen der Sichtertrommel und der Sichterwelle befindet, festzusetzen.In addition, the periodic maintenance of the classifier wheel is significantly easier. There no longer exists a one-piece shaft which is extremely cumbersome because of its great length - particularly when it must be manipulated to remove a one-piece or multi-piece classifier bowl and re-slide and position the replacement part, to finally release it by tightening a bolting, which is usually difficult to access in the annular gap between the classifier drum and the classifier shaft.
Hinzu kommt, dass durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung meist auch die Qualität der Sichtung verbessert wird, weil der lichte Strömungsquerschnitt innerhalb der Sichtertrommel größer wird. Ein damit meist einhergehender Effekt besteht darin, dass der Transport der Feinpartikel verbessert wird. Die Feinpartikel haben nach dem Passieren des siebartigen Trommelmantels mehr Platz im Inneren der Sichtertrommel, somit tritt weniger Agglomeration nach der Sichtung auf.In addition, the quality of the sifting is usually improved by the configuration according to the invention, because the clear flow cross section within the sifter drum becomes larger. An effect that usually goes hand in hand with this is that the transport of the fine particles is improved. After passing through the sieve-like drum shell, the fine particles have more space inside the classifier drum, so there is less agglomeration after classifying.
Die Erfindung ist über das zuvor Gesagte hinaus auch dem Problem gewidmet, einen Fliehkraftsichter zu schaffen, der ein qualitativ weiter verbessertes Sichtungsergebnis erreicht.In addition to what has been said above, the invention is also dedicated to the problem of creating a centrifugal separator which achieves a qualitatively further improved sifting result.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung mittels eines Fliehkraftsichters mit den Merkmalen des zweiten Hauptanspruchs. Für diesen wird zum einen eigenständiger Schutz beansprucht, ohne Rückbezug auf andere Ansprüche. Zum anderen wird für ihn auch in Kombination mit dem ersten Hauptanspruch Schutz beansprucht, wodurch er zum Unteranspruch wird.According to the invention, the solution is achieved by means of a centrifugal separator with the features of the second main claim. On the one hand, independent protection is claimed for this, without reference to other claims. On the other hand, protection is also claimed for it in combination with the first main claim, making it a dependent claim.
In seiner weitesten Form schlägt der vorgenannte Anspruch als Lösung einen Fliehkraftsichter vor, bei dem im Bereich des mindestens einen Grobgutauslasses ein ein- oder mehrteiliges Leitorgan angeordnet ist. Das Leitorgan ist mit einem minimalen Abstand X von der Innenmantelfläche des die Sichtertrommel umfangenden Sichtergehäuseabschnitts angeordnet. Es ist so gestaltet, dass Sichtgut, welches die besagte Innenmantelfläche mit einem radialen Abstand ≤ X entlangströmt, das Leitorgan unterläuft und dann zentrifugal in den Grobgutauslass ausgetragen wird. Darüber hinaus ist das Leitorgan so gestaltet, dass jedenfalls ein Teil des Sichtguts, welches die besagte Innenmantelfläche mit einem radialen Abstand > X entlangströmt, in radial einwärtiger Richtung hin zur Sichtertrommel umgelenkt wird und sich dadurch dem Sichterrad nähert, im Regelfall mehr als nur unwesentlich.In its broadest form, the aforementioned claim proposes a centrifugal separator as a solution, in which a one-part or multi-part guide element is arranged in the area of the at least one coarse material outlet. The guide element is arranged at a minimum distance X from the inner lateral surface of the classifier housing section surrounding the classifier drum. It is designed in such a way that sifted material, which flows along the aforesaid inner lateral surface with a radial distance ≦X, runs under the guide element and is then discharged centrifugally into the coarse material outlet. In addition, the guide element is designed in such a way that at least part of the material to be classified, which flows along the said inner lateral surface with a radial distance >X, is deflected in a radially inward direction towards the classifier drum and thus approaches the classifier wheel, usually more than just insignificantly.
Zur begrifflichen Präzisierung sei zunächst Folgendes angemerkt:
Der minimale Abstand X wird in radialer Richtung gemessen. Er bezeichnet den Abstand, den die Vorderkante des Leitorgans, die von dem anströmenden Sichtgut zuerst erreicht wird, wenn es auf das Leitorgan trifft, von der den Sichterraum begrenzenden Innenmantelfläche hält.For clarification of the term, the following should first be noted:
The minimum distance X is measured in the radial direction. It designates the distance that the front edge of the guide element, which is first reached by the inflowing sifted material when it hits the guide element, keeps from the inner lateral surface delimiting the sifter space.
Ein Unterlaufen im Sinne der Erfindung liegt vor, wenn Sichtgut das Leitorgan auf dessen radial auswärtigen Seite passiert, ohne von dem Sichterrad einen Impuls zu bekommen, der die Flugbahn ändert, bzw. wesentlich ändert.An underflow in the sense of the invention occurs when the material to be screened passes the guide element on its radially outward side without receiving an impulse from the classifier wheel that changes the trajectory or changes it significantly.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat folgende Konsequenzen:
Sichtgut, welches die besagte Innenmantelfläche mit einem radialen Abstand ≤ X entlangströmt, ist Grobgut, das sich schon bestmöglich vom Feingut getrennt hat und daher reif zur Ausscheidung aus dem Sichtungsprozess ist. Es unterläuft das Leitorgan und erreicht ungestört den Grobgutauslass. Da hier die Stützwirkung der Innenmantelfläche entfällt, wird das ankommende Grobgut durch die an ihm angreifenden Zentrifugalkräfte in den Grobgutauslass ausgetragen. Da das Grobgut den Grobgutauslass auf der strömungsberuhigten Seite, d. h. auf der Leeseite des Leitorgans erreicht, besteht keine Gefahr, dass ein Teil des Grobguts durch Verwirbelungen doch wieder unbeabsichtigt in den Sichterraum zurückgetragen wird.The configuration according to the invention has the following consequences:
Sifted material, which flows along said inner lateral surface with a radial distance ≦X, is coarse material that has already been separated from the fine material in the best possible way and is therefore ripe for separation from the sifting process. It runs under the guide element and reaches the coarse material outlet undisturbed. Since there is no supporting effect of the inner lateral surface here, the incoming coarse material is discharged into the coarse material outlet by the centrifugal forces acting on it. Since the coarse material reaches the coarse material outlet on the side with calmer flow, ie on the leeward side of the guide element, there is no risk of part of the coarse material being unintentionally carried back into the sifter room due to turbulence.
Hingegen wird der Teil des Sichtguts, der die besagte Innenmantelfläche mit einem radialen Abstand > X entlangströmt, in Richtung auf die Sichtertrommel 14 umgelenkt und zurückgeschleudert. Dadurch wird verhindert, dass Sichtgut, welches der lichten Öffnung, die zum Grobgutauslass führt, doch schon relativ nahe gekommen ist, aber dennoch den Sichtungsprozess qualitativ noch nicht abgeschlossen hat, von den Zentrifugalkräften und den im Nahbereich der besagten lichten Öffnung auftretenden Verwirbelungen vorzeitig in den Grobgutauslass ausgetragen wird. Denn hierdurch würde dem Sichtungsprozess eigentlich noch separierbares Feingut entzogen, was das Sichtungsergebnis verschlechtern würde. Stattdessen findet eine weitere Sichtung des zurück in Richtung hin zur Sichtertrommel geschleuderten Sichtgutes statt, im Zuge derer das bislang noch vom Grobgut mitgerissene Feingut die Chance erhält, sich hiervon zu trennen.On the other hand, the part of the material to be classified that flows along said inner lateral surface at a radial distance >X is deflected in the direction of the
Vorzugsweise überdeckt das Leitorgan den Grobgutauslass bzw. den lichten Querschnitt, der zum Grobgutauslass abzweigt, teilweise. Vorzugsweise werden mehr als 35 % und besser noch mehr als 50 % der besagten lichten Querschnittsfläche überdeckt.The guide element preferably partially covers the coarse material outlet or the clear cross-section that branches off to the coarse material outlet. Preferably more than 35% and better still more than 50% of said clear cross-sectional area are covered.
Auf diese Art und Weise verleiht das Leitorgan dem schon oben angesprochenen Leebereich eine ausgesprochen wirksame Größe und es verhindert im Wesentlichen, dass es zu einem vorzeitigen Austrag von Sichtgut in den Grobgutauslass kommt.In this way, the guide element gives the leeward area, already mentioned above, an extremely effective size and essentially prevents classified material from being discharged prematurely into the coarse material outlet.
Besonders bevorzugt sind Konstruktionen, bei denen am Grobgutauslass zusätzliche Sichterluft eingespeist wird, die über die Sichtertrommel in den Feingutauslass abfließt. Man könnte diese zusätzliche Sichterluft als im Bereich des Grobgutauslasses wirkende Stützluft bezeichnen, die - insbesondere im Verbund mit dem besagten Leitorgan - dafür sorgt, dass Sichtgut nicht vorzeitig in den Grobgutauslass ausgetragen wird. Besonders bevorzugt ist es, wenn die besagte Sichterluft nicht nur passiv angesaugt, sondern aktiv mittels eines entsprechenden Gebläses oder aus einem Druckluftnetz eingeblasen wird.Constructions are particularly preferred in which additional sifter air is fed in at the coarse material outlet, which flows out via the sifter drum into the fine material outlet. You could use this additional sifter air as in the area of the coarse material outlet designate acting supporting air which--particularly in conjunction with said guide element--ensures that the material to be classified is not discharged prematurely into the coarse material outlet. It is particularly preferred if said sifting air is not only sucked in passively, but is actively blown in by means of a corresponding blower or from a compressed air network.
Es ist günstig, wenn das Verhältnis NL/ND zwischen der Nutzlänge NL der Sichtertrommel und dem maximalen Nutzdurchmesser ND der Sichtertrommel ≥ 2 und idealerweise ≥ 2,3 ist. Liegt der optimale Fall eines NL/ND = 2,5 vor, dann hat eine Sichtertrommel, deren Nutzlänge 2.000 mm beträgt, einen Nutzdurchmesser von 800 mm. Die Nutzlänge der Sichtertrommel ist dabei bei die Länge, über die sich diese parallel zur Rotationsachse L frei durch den Sichterraum erstreckt. Der Nutzdurchmesser ist der maximale Außendurchmesser der Trommel. Strömungstechnisch unbeachtliche, rein ein lokal weiter nach außen stehende Gebilde (z. B. Flansche) fließen dabei nicht in die Berechnung des maximalen Außendurchmessers ein.It is favorable if the ratio NL/ND between the usable length NL of the classifier drum and the maximum usable diameter ND of the classifier drum is ≧2 and ideally ≧2.3. If the optimal case is NL/ND = 2.5, then a classifier drum with a useful length of 2,000 mm has a useful diameter of 800 mm. The usable length of the sifter drum is the length over which it extends freely parallel to the axis of rotation L through the sifter space. The useful diameter is the maximum outer diameter of the drum. Flow-technically insignificant, purely a locally further outward protruding structures (e.g. flanges) are not included in the calculation of the maximum outer diameter.
Durch den Bau einer ausgesprochen langen Sichtertrommel lässt sich ohne Vergrößerung von deren Nenndurchmesser der Durchsatz erhöhen. Denn mit zunehmender Länge vergrößert sich die Durchtrittsfläche, über die Feingut aus dem Sichterraum in das Innere der Sichtertrommel eingesaugt werden kann. Da der Nenndurchmesser der Sichtertrommel nicht vergrößert wird, wird das Sichtungsergebnis nicht negativ beeinflusst. Insbesondere kommt es nicht vermehrt zu einem Eintrag von gröberen Körnern in das gewonnene Feingut, der durch andere Maßnahmen kompensiert werden müsste.The throughput can be increased by constructing an extremely long classifier drum without increasing its nominal diameter. With increasing length, the area through which the fines can be sucked in from the sifter chamber into the interior of the sifter drum increases. As the nominal diameter of the sifter drum is not increased, the sifting result is not negatively influenced. In particular, there is no increased entry of coarser grains into the fines obtained, which would have to be compensated for by other measures.
Zugleich führt eine in axialer Richtung längere Sichtertrommel bei ansonsten gleichen Parametern (Durchmesser, Drehzahl und Luftmenge) tendenziell zu einer feineren Sichtung, da wegen des größeren Strömungseintrittsquerschnitts die radiale Durchtrittsgeschwindigkeit der Luft durch den siebartigen Mantel der Sichtertrommel sinkt. Auf Grund dessen können tendenziell nur noch feinere Teilchen unnter Überwindung der an ihnen angreifenden Zentrifugalkräfte eingesogen werden..At the same time, a classifier drum that is longer in the axial direction with otherwise the same parameters (diameter, speed and air volume) tends to lead to finer classification, since the radial passage speed of the air through the sieve-like casing of the classifier drum decreases due to the larger flow inlet cross section. As a result, only finer particles tend to be sucked in while overcoming the centrifugal forces acting on them.
Es ist besonders günstig, den Fliehkraftsichter so auszugestalten, dass mindestens ein, vorzugsweise beide Teile der Sichterradwelle außerhalb des Sichtgutraumes gelagert sind. Die bisher im Sichterraum selbst angeordneten Wälzlager mussten mit hohem Aufwand vor der turbulenten und daher stark invasiven und abrasiven Atmosphäre im Sichterraum geschützt werden. Schon eine Anordnung außerhalb des Sichterraumes, z. B. im Bereich des weitaus weniger turbulent durchströmten Feingutauslasses, bringt hier eine Verbesserung. Das Maximum an Verbesserung wird erreicht, wenn die Lager völlig außerhalb jeder feinstaubbelasteten Atmosphäre angeordnet sind, also auch außerhalb des Feingutauslasses, gut zugänglich auf dessen, dem Sichterraum abgewandter Seite. Hier erreichen sie signifikant längere mittlere Lebensdauern, was bei den hohen Drehzahlen ein entscheidender Vorteil ist.It is particularly favorable to design the centrifugal classifier in such a way that at least one, preferably both, parts of the classifier wheel shaft are mounted outside of the compartment for the materials to be classified. The roller bearings, which were previously located in the sifter room itself, had to be protected from the turbulent and therefore highly invasive and abrasive atmosphere in the sifter room at great expense. Even an arrangement outside of the sifter room, e.g. B. in the area of the far less turbulent flow through the fines outlet, brings an improvement here. The maximum improvement is achieved when the bearings are arranged completely outside any fine dust-laden atmosphere, i.e. also outside the fines outlet, easily accessible on its side facing away from the sifter room. Here they achieve significantly longer average service lives, which is a decisive advantage at the high speeds.
Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn von der Innenmantelfläche der Sichtertrommel Schaufeln radial nach innen abstehen, die die Bewegung der Sichterluft beeinflussen, insbesondere die Sichterluft leiten und deren Rotation verstärken. In diesem Zusammenhang ist zu bedenken, dass die Rotation der Sicherluft im Inneren der Sichtertrommel den Druck verringert, der nötig ist um das Feinprodukt in Richtung der stirnseitigen Auslässe zu fördern.It has proven to be particularly favorable if blades protrude radially inwards from the inner lateral surface of the classifier drum and influence the movement of the classifying air, in particular directing the classifying air and its rotation strengthen. In this context it should be considered that the rotation of the safety air inside the sifter bowl reduces the pressure that is necessary to convey the fine product in the direction of the front-side outlets.
Besonders günstig ist es dabei, wenn der später noch näher anzusprechende, insbesondere für die Sichtertrommelmitte bestimmte Zwischenring von seiner Innenmantelfläche radial nach innen abstehende Schaufeln der genannten Art aufweist.It is particularly favorable if the intermediate ring, which will be discussed in more detail later and is intended in particular for the middle of the sifter drum, has blades of the type mentioned which protrude radially inwards from its inner lateral surface.
Idealerweise stehen von der Innenmantelfläche der Sichtertrommel in Umfangsrichtung in sich geschlossene Stützringe radial nach innen ab. Durch solche Stützringe wird die oft recht lange und doch vergleichsweise dünnwandige Sichtertrommel in bestimmten Abständen gestützt und dadurch daran gehindert, sich bei extrem hohen Drehzahlen trommelartig nach außen aufzuweiten und dabei womöglich sogar überlastet zu werden oder gar zu versagen.Ideally, self-contained support rings protrude radially inward from the inner lateral surface of the classifier drum in the circumferential direction. Such support rings support the often quite long and yet comparatively thin-walled sifter drum at certain intervals and thus prevent it from expanding outwards like a drum at extremely high speeds and possibly even being overloaded or even failing.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die besagten Stützringe paarweise aus radial nach innen stehenden Flanschen gebildet werden, mit denen die im nächsten Absatz angesprochenen Sichtertrommelelemente aneinander geflanscht werden.It is particularly expedient if said support rings are formed in pairs from radially inwardly projecting flanges with which the separator drum elements discussed in the next paragraph are flanged to one another.
Vorzugsweise besteht die Sichtertrommel aus mehreren, vorzugsweise mindestens vier Sichtertrommelelementen. Diese sind hintereinander entlang der gemeinsamen Rotationsachse angeordnet und miteinander verbunden, vorzugsweise miteinander verschraubt.The sifter drum preferably consists of several, preferably at least four, sifter drum elements. These are arranged one behind the other along the common axis of rotation and are connected to one another, preferably screwed together.
Besonders günstig ist es, wenn die mehreren Sichtertrommelelemente aus zwei Gruppen jeweils gleicher Sichtertrommelelemente bestehen, da sich durch Gleichteile die Produktionskosten senken lassen. Unter Umständen lässt sich sogar für ganze Baureihen eine kosteneffiziente Modularisierung erreichen, etwa indem größere Fliehkraftsichter mit einer Sichtertrommel ausgestattet werden, die statt aus zwei Sätzen von je zwei baugleichen Sichtertrommelelementen aus zwei Sätzen von einerseits zwei und andererseits drei baugleichen Sichtertrommelelementen bestehen.It is particularly favorable if the several sifter drum elements consist of two groups of identical sifter drum elements, since the production costs can be reduced by using identical parts. In some cases it is even possible Achieve cost-efficient modularization for entire series, for example by equipping larger centrifugal separators with a separator drum that consists of two sets of two and three identical separator drum elements instead of two sets of two identical separator drum elements.
Idealerweise ist in der Mitte der Sichtertrommel ein Zwischenring zwischen zwei Sichtertrommelelementen eingebaut. Der Zwischenring weist - vorzugsweise an seiner Außenmantelfläche - eine oder mehrere Vertiefungen zur Aufnahme eines Wuchtmassekörpers auf, meist in Gestalt mindestens einer Wuchtnut.Ideally, an intermediate ring is installed between two classifier drum elements in the middle of the classifier drum. The intermediate ring has—preferably on its outer lateral surface—one or more depressions for receiving a balancing mass body, usually in the form of at least one balancing groove.
Ein solcher zusätzlicher Stützring kann gerade den durch die Fliehkräfte besonders belasteten Mittenbereich der Sichtertrommel sehr effektiv abstützen und vor Überlastung bewahren.Such an additional support ring can very effectively support the central area of the separator drum, which is particularly stressed by the centrifugal forces, and protect it from overloading.
Eine andere Weiterbildungsmöglichkeit der Erfindung besteht darin, dass die Sichtertrommel an ihren stirnseitigen Enden, unmittelbar am Übergang zum Feingutauslass, eine Abweiserlippe aufweist. Diese erstreckt sich schräg radial einwärts - bevorzugt im Winkel von 35° bis 50°. Die Abweiserlippe verhindert, dass sich auf kürzestem Wege, fast in einer Art "Kurzschluss", ein unerwünschter Sichterluftstrom einstellt, der an der Stirnseite der Sichtertrommel, direkt von deren Mantel aus in den Feingutauslass fließt. Denn ein solcher, unerwünschter Sichterluftstrom schleppt unter Umständen nur unvollständig gesichtetes Sichtgut in den Feingutauslass ein und führt so zu einer Art partiellen "Kurzschluss".Another possible development of the invention is that the sifter drum has a deflector lip at its front ends, directly at the transition to the fines outlet. This extends obliquely radially inward—preferably at an angle of 35° to 50°. The deflector lip prevents an undesired sifter air flow from occurring in the shortest possible way, almost in a kind of "short circuit", which flows at the front side of the sifter drum, directly from its jacket into the fines outlet. This is because such an undesired sifter air flow may, under certain circumstances, drag only incompletely sifted sifted material into the fines outlet and thus lead to a kind of partial "short circuit".
Vorzugsweise bestehen die Radscheiben, die die Sichtertrommel mit der Sichterradwelle verbinden, aus einem Felgenkranz, der über mindestens zwei, besser mindestens drei Speichen mit einer Nabenhülse verbunden ist.Preferably, the wheel discs, which connect the classifier drum with the classifier wheel shaft, consist of a wheel rim which has at least two, better at least three spokes are connected to a hub shell.
Besonders günstig ist es, wenn der Felgenkranz eine Innenmantelfläche ausbildet, die sich zum Feingutauslass hin kegelförmig erweitert - und zwar nicht nur im Sinne einer im Maschinenbau üblichen Fase, sondern auf mindestens 25 %, besser mindestens 45 % der Erstreckung des Felgenkranzes in Richtung der Rotationsachse. Dadurch wird die Führung der mit dem Feingut befrachteten Sichterluft verbessert, dort, wo sie aus der Stirnseite der Sichtertrommel mit hoher Geschwindigkeit in den Feingutauslass austritt. So wird verhindert, dass es hier zu starken Verwirbelungen aufgrund einer allzu schroffen Änderung des lichten Strömungsquerschnitts bzw. zu einer schroffen Umlenkung bei zu großer Strömungsgeschwindigkeit kommt. Denn allzu starke Verwirbelungen an dieser Stelle könnten dazu führen, dass ein Teil des von der ausströmenden Sichterluft mitgeführten Feinguts vorzeitig ausfällt und sich hinderlich anhäuft, anstatt von der abströmenden Sichterluft vollständig ausgetragen zu werden.It is particularly favorable if the rim forms an inner lateral surface that widens conically towards the fines outlet - and not just in the sense of a chamfer customary in mechanical engineering, but over at least 25%, better at least 45% of the extension of the rim in the direction of the axis of rotation . This improves the guidance of the sifter air loaded with the fines, where it exits from the face of the sifter drum at high speed into the fines outlet. This prevents strong turbulence from occurring here due to an excessively abrupt change in the clear flow cross section or abrupt deflection if the flow speed is too high. Excessive turbulence at this point could lead to a part of the fines carried along by the outflowing sifter air falling out prematurely and cumbersomely piling up instead of being completely discharged by the outflowing sifter air.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Länge der Nabenhülse in Richtung der Rotationsachse größer ist als die Länge des Felgenkranzes der Radscheibe. Auf diese Art und Weise lässt sich eine besonders feste und biegesteife, nicht zu dauerhaften Schwingungen oder zumindest zeitweiligen Unwuchten (etwa beim Durchlauf durch den unterkritischen Drehzahlbereich während des Anfahrens) neigende Verankerung der erfindungsgemäßen Sichterradwellenteile erreichen. Idealerweise ist die Länge der Nabenhülse in Richtung der Rotationsachse um mindestens 30 %, besser um mindestens 50 % größer als die entsprechende Länge des Felgenkranzes.As part of a particularly preferred development, it is provided that the length of the hub sleeve in the direction of the axis of rotation is greater than the length of the rim of the wheel disc. In this way, a particularly strong and rigid anchoring of the classifier wheel shaft parts according to the invention that does not tend towards permanent vibrations or at least temporary imbalances (e.g. when passing through the subcritical speed range during start-up) can be achieved. Ideally, the length of the hub shell in the direction of the axis of rotation should be at least 30%, better still at least 50%, greater than the corresponding length of the rim rim.
Eine andere, besonders günstige Option besteht darin, dass der erste und der zweite Teil der Sichterradwelle jeweils einen radial nach außen vorspringenden Scheibenflansch ausbilden. Dieser Scheibenflansch liegt jeweils vorzugsweise vollflächig gegen die dem Inneren der Sichtertrommel zugewandte Stirnringfläche der diesem Teil der Sichterradwelle zugeordneten Nabenhülse an. Der Scheibenflansch ist vorzugsweise mit der Nabenhülse verschraubt, was nicht zuletzt für zusätzliche Biegesteifigkeit sorgt.Another, particularly favorable option is that the first and the second part of the sifter wheel shaft each form a radially outwardly projecting disk flange. This disk flange in each case preferably rests over its entire surface against the end ring surface, which faces the interior of the classifier drum, of the hub sleeve assigned to this part of the classifier wheel shaft. The disc flange is preferably screwed to the hub shell, which last but not least provides additional flexural rigidity.
Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten, weitere technische Effekte und weitere Vorteile ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, das nachfolgend anhand der Figuren beschrieben wird.Further configuration options, further technical effects and further advantages result from the exemplary embodiment which is described below with reference to the figures.
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Die
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht schräg von oben und außen auf einen erfindungsgemäßen Fliehkraftsichter.Thefigure 1 shows a perspective view obliquely from above and outside of a centrifugal separator according to the invention. -
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Figur 2 zeigt einen Mittellängsschnitt senkrecht zur Rotationsachse durch den Fliehkraftsichter gemäßFigur 1 .Thefigure 2 shows a central longitudinal section perpendicular to the axis of rotation through the centrifugal separator according to FIGfigure 1 . -
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Figur 3 zeigt einen Schnitt entlang der Rotationsachse durch den Fliehkraftsichter gemäßFigur 1 .Thefigure 3 shows a section along the axis of rotation through the centrifugal separator according to FIGfigure 1 . -
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Figur 4 zeigt eine Frontansicht auf die Schnittfläche derFigur 3 .Thefigure 4 shows a front view of the cut surface of thefigure 3 . -
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Figur 5 zeigt eine frontale Ansicht auf die Schnittfläche derFigur 2 .Thefigure 5 shows a frontal view of the cut surface of thefigure 2 . -
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Figur 6 zeigt eine Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Fliehkraftsichters.Thefigure 6 shows an overall view of the centrifugal separator according to the invention. -
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Figur 7 zeigt eine Ausschnittvergrößerung aus derFigur 2 im Mittenbereich, wobei hier allerdings der Zwischenring optional mit Schaufeln ausgerüstet ist.Thefigure 7 shows a detail enlargement from thefigure 2 in the central area, although here the intermediate ring is optionally equipped with blades. -
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Figur 8 zeigt eine Ausschnittvergrößerung aus derFigur 5 .Thefigure 8 shows a detail enlargement from thefigure 5 . -
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Figur 9 zeigt an einem Ausschnitt, wie eine erfindungsgemäße Dichtung aussehen kann.Thefigure 9 shows a section of what a seal according to the invention can look like. -
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Figur 10 zeigt das Gleiche wie dieFigur 9 , frontal von vorne.Thefigure 10 shows the same as thatfigure 9 , frontal from the front.
Das grundsätzliche Funktionsprinzip eines Fliehkraftsichters, nach dem auch der erfindungsgemäße Fliehkraftsichter arbeitet, wurde bereits in der Beschreibungseinleitung erläutert. Hierauf wird zur Vermeidung von Wiederholungen verwiesen.The basic functional principle of a centrifugal separator, according to which the centrifugal separator according to the invention also works, has already been explained in the introduction to the description. Reference is made to this to avoid repetition.
Die
Gut zu erkennen ist hier das Sichtergehäuse 2. In ihm rotiert ein von
Bevorzugt wird das Sichtergehäuse 2 durch einen Horizontflansch 3 in ein Oberteil 2a und ein Unterteil 2b aufgeteilt. Das Oberteil 2a kann dann vorzugsweise als Ganzes gelöst und entweder vollständig abgenommen oder zumindest um die Scharniere 4 und deren Scharnierschwenkachse S nach oben aufgeklappt werden. So erhält man einen einfachen Wartungszugang zum Sichterraum, der vorteilhafterweise turnusmäßig oder im Chargenbetrieb nach jeder Charge gereinigt werden sollte.The
In dem Sichterraum 10, den das Sichtergehäuse 2 in seinem Inneren abgrenzt, rotiert ein gleich noch näher zu beschreibendes Sichterrad um die Rotationsachse L. Das Sichterrad ist gut in der
Wie man sieht, ist der Fliehkraftsichter vorzugsweise als Horizontalsichter ausgeführt. Das bedeutet, dass die Rotationsachse L, um die das Sichterrad 7 umläuft, in betriebsbereitem Zustand horizontal verläuft.As can be seen, the centrifugal separator is preferably designed as a horizontal separator. This means that the axis of rotation L, around which the sifter wheel 7 rotates, runs horizontally in the operational state.
Hierdurch wird die Belastung der Wälzlager verringert, auf denen das Sichterrad dieses Fliehkraftsichters gelagert ist um das Sichterrad vollständig oder im Wesentlichen spielfrei zu halten. Das ist bei den hohen Drehzahlen, denen die Wälzlager ausgesetzt sind, von Bedeutung, da das Sichterrad vorzugsweise mit einer Außenumfangsgeschwindigkeit zwischen 50 m/s und 150 m/s rotiert. Der Grund hierfür ist der, dass die Wälzlager bei horizontal verlaufender Rotationsachse L auf jeder Seite des Sichterrades von Haus aus im Wesentlichen die gleiche Last tragen. Demgegenüber ist bei einer Rotation des Sichterrades um eine vertikal verlaufende Achse eine gleichmäßige Lagerbelastung schwieriger zu realisieren.This reduces the load on the rolling bearings on which the classifier wheel of this centrifugal classifier is mounted in order to keep the classifier wheel completely or essentially free of play. This is important given the high speeds to which the roller bearings are subjected, since the classifying wheel preferably rotates at an outer peripheral speed of between 50 m/s and 150 m/s. The reason for this is that when the axis of rotation L runs horizontally, the roller bearings inherently carry essentially the same load on each side of the classifier wheel. In contrast, a uniform bearing load is more difficult to achieve when the classifier wheel rotates about a vertical axis.
Oberhalb des Sichterrades besitzt das Sichtergehäuse 2 einen Sichtguteinlass 5. Über diesen Sichtguteinlass 5 (großer schwarzer Pfeil) wird dem Sichterraum das Sichtgut aus miteinander vermischtem Grob- und Feingut zugeführt. Im Regelfall fungiert der Sichtguteinlass 5 zugleich als Sichtlufteinlass. Somit tritt über diesen Sichtguteinlass 5 auch zumindest der überwiegende Teil der Sichterluft in den Sichterraum ein. Aufgrund der noch näher zu beschreibenden, erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Sichterrades, die strömungstechnisch besonders günstig ist, ist es im Rahmen der Erfindung erstmals möglich, das Produkt-zu-Luft-Verhältnis zu erhöhen. Es beträgt für erfindungsgemäße Sichter idealerweise mindestens 0,5 kg noch besser mindestens 0,75 kg Sichtgut pro Kubikmeter Sichtluft. Die optionale Obergrenze liegt bei 1 kg Sichtgut pro Kubikmeter Sichtluft. Die besagte Mischung aus Sichtgut und Sichtluft strömt vorzugsweise in im Wesentlichen tangentialer Richtung ein. Ein derartig gerichteter Eintritt unterstützt das die Sichtwirkung erzeugende Kreisen des Sichtguts im Sichterraum. Wie man sieht, erstreckt sich der Sichtguteinlass 5 in Richtung der Rotationsachse L gesehen über den überwiegenden Teil der Länge des Sichterraums.Above the sifter wheel, the
An beiden Stirnenden des Sichterraums besitzt das Sichtergehäuse 2 jeweils einen Feingutauslass 6. Über ihn wird das fertig gesichtete Feingut ausgetragen. Der Austrag erfolgt im Regelfall mithilfe der Sichterluft, die ebenfalls über den Feingutauslass 6 abgezogen wird. Wie man sieht, wird das Feingut vorzugsweise in tangentialer Richtung ausgetragen, was durch die beiden kleinen weißen Pfeile symbolisiert wird.The
Das Sichtergehäuse 2 besitzt einen Grobgutauslass 8, der im Regelfall vollständig unterhalb des Sichterrades 7 angeordnet ist. Dieser Grobgutauslass wird in
Vorzugsweise wird über den Grobgutauslass 8 bzw. die dort angeordnete Hilfsluftzufuhr 9 zusätzlich ein gewisser Anteil Sichterluft in den Sichterraum eingeblasen, mittels eines nicht figürlich dargestellten Gebläses. Diese Hilfsluftzufuhr wird in
Weitere Details sind sehr gut anhand der
Gut zu erkennen ist hier der angeschnittene Teil des Sichtguteinlasses 5, der in Richtung der Rotationsachse L dahinterliegende Feingutauslass 6 und der untenliegende Grobgutauslass 8, in dessen lichte Öffnung das Leitorgan 28 hineinragt. Gut zu erkennen ist auch, wie das Sichtergehäuse 2 einen Sichterraum 10 in der Gestalt einer im Wesentlichen zylindrischen Trommel ausbildet, die hier horizontal verläuft. In dieser Trommel läuft das Sichterrad 7 um, mit beträchtlichem Abstand zur Innenmantelfläche A der Trommel. Der Abstand A beträgt bevorzugt zwischen 25 % und 65 % des Außendurchmessers des Sichterrades 7.The cut part of the classified
In besonders bevorzugten Fällen beträgt er zwischen 32 % und 40 %des Außendurchmessers des Sichterrades 7.In particularly preferred cases, it is between 32% and 40% of the outer diameter of the classifier wheel 7.
Das erfindungsgemäße Sichterrad 7 und sein genauer Aufbau lassen sich am besten anhand der
Das Sichterrad 7 besteht im Wesentlichen aus einer Sichtertrommel 14 mit einer Sichterradwelle 11, die deren Rotationsachse bildet.The classifier wheel 7 consists essentially of a
Wie man sofort anhand der
Wie man sieht, besteht die Sichterradwelle 11 aus einem ersten und einem zweiten Sichterradwellenteil 12, 13. Die beiden Sichterradwellenteile enden jeweils in einer Radscheibe 15. Diese Radscheibe 15 besteht aus einer Nabenhülse 16, die über mindestens drei Speichen 17 mit einem Felgenkranz 18 verbunden ist, vorzugsweise einstückig. Die Nabenhülse 16 weist in Richtung der Rotationsachse L eine Länge auf, die größer ist als die entsprechende Länge des Felgenkranzes 18.As can be seen, the
Wie man gut erkennen kann, bildet jeder Sichterradwellenteil 12, 13 an seinem dem Inneren der Sichtertrommel zugewandten Ende einen Scheibenflansch 19 aus. Dieser Scheibenflansch 19 liegt gegen die innere Stirnseite der ihm zugeordneten Nabenhülse 16 an. Der jeweilige Scheibenflansch 19 verhindert so, dass der betreffende Sichterradwellenteil 12, 13 nach außen aus der Nabenhülse 16 herausgezogen werden kann. Vorzugsweise ist der Scheibenflansch 19 darüber hinaus mit der Nabenhülse 16 verschraubt. Die Bolzenköpfe 35 der entsprechenden, vorzugsweise mindestens sechs Bolzen sind in
Wie schon oben kurz angesprochen wurde, übernimmt die Sichtertrommel 14 in dem Bereich, in dem die Sichterradwelle 11 ausgesetzt ist, die tragende Funktion. Zu diesem Zweck ist die Mantelfläche der Sichtertrommel dickwandig ausgeführt. Ihre Wandstärke kann im Wesentlichen der Wandstärke einer Nabenhülse 16 entsprechen. Besonders günstig ist es, wenn ihre Wandstärke größer 20 mm ist und idealerweise im Bereich zwischen 30 mm und 48 mm liegt, +/- 0,3 mm. Zusätzlich versteift wird die Sichtertrommel durch die nach innen ragenden ringscheibenförmigen Stützringe, von denen mehrere auf Abstand zueinander an der Innenoberfläche des Sichterrades vorgesehen sind und auf die gleich noch näher einzugehen ist. Der überwiegende Teil der Umfangsmantelfläche der Sichttrommel ist durchbrochen. Sie bildet dann eine sieb- oder bevorzugt gitterartige bzw. eine durchbrochene Struktur durch die eingesaugt werden kann. Eine gitterartige Struktur kann sich insbesondere dadurch auszeichnen, dass ihre Durchbrüche in Richtung parallel zur Längsachse um mindesten den Faktor 7,5 und besser um mindestens den Faktor 10 länger sind, als in Umfangsichtung, was die Einsaugcharakteristik verbessern kann.As has already been mentioned briefly above, the
Vorzugsweise ist jeder Sichterradwellenteil 12, 13 als Stufenwelle mit unterschiedlichen Durchmessern ausgestattet. Vorzugsweise dort, wo diese Stufenwelle (abgesehen vom Scheibenflansch 19) ihren größten Durchmesser hat, wird sie von der Nabenhülse 16 übergriffen.Each classifier
Wie man sieht, ist der Felgenkranz 18 der Radscheibe 15 als in Umfangsrichtung vollständig in sich geschlossener Ring ausgebildet. Eine Stirnseite dieses Rings liegt gegen eine entsprechende Stirnfläche der Sichtertrommel 14 an und ist mit ihr verschraubt. Die Verschraubung erfolgt vorzugsweise von der Außenseite der Radscheibe 15 her. Dementsprechend sind hier die Aufnahmebohrungen 20 für den Bolzenkopf im Felgenkranz 18 zu erkennen, vergleiche
Die
An seiner Außenumfangsfläche trägt jeder Felgenkranz eine Art Verzahnung 22 bzw. anderweitige schaufelartige Gebilde. Diese bilden zusammen mit dem sie umschließenden Gehäuse eine Art Impeller und/oder mechanischen Abweiser, der in Strömungsrichtung vor dem Dichtspalt angeordnet ist, für den er wirkungsmäßig zuständig ist, vgl.
Vorzugsweise ist der Felgenkranz an seiner Außenumfangsfläche mit einer oder mehreren Dichtungsnuten 23 versehen, die einen Teil der Labyrinth-artigen Dichtung bilden, mit denen das Sichterrad an seinen Stirnseiten gegenüber dem Feingutauslass 6 abgedichtet ist - worauf später noch näher einzugehen ist.The rim rim is preferably provided with one or more sealing
Die bevorzugte Ausgestaltung der Speichen 17 lässt sich anhand des hinteren Teils der
Die Sichtertrommel ist vorzugsweise aus mehreren getrennt gefertigten Sichtertrommelelementen 14a und 14b zusammengesetzt. Diese sind hintereinander entlang der gemeinsamen Rotationsachse L angeordnet und miteinander verbunden, vorzugsweise verschraubt. Idealerweise weisen die Sichtertrommelemente ein "Nutzlänge (NL) zu Nutzdurchmesser (ND) Verhältnis" auf, das folgender Gleichung genügt: NL/ND = 0,5 bis 0,8. Die Nutzlänge entspricht dabei der Gesamterstreckung parallel zur Rotationsachse L. Ein Sichtertrommelelement, das sich 500 mm entlang der Rotationsachse L erstreckt hat dann einen Durchmesser von 1.000 mm.The classifier drum is preferably composed of several separately manufactured
Besonders günstig ist es, wenn jedes der Sichtertrommelelemente 14a, 14b an seinen beiden Stirnseiten jeweils einen ringscheibenförmigen Befestigungsflansch 24a, 24b, 24c trägt. Dieser erstreckt sich, bezogen auf die Innenmantelfläche des Sichtertrommelelements, in radial einwärtiger Richtung um einen Betrag H. Dabei gilt idealerweise: H ≥ 30 mm, vgl.
Der besagte Befestigungsflansch liegt also vollständig im Inneren der Sichtertrommel. Er trägt die Verschraubung, die zwei benachbarte Sichtertrommelelemente aneinander fixiert. Er bildet meist auch eine Zentriernut bzw. einen dazu komplementären Zentriervorsprung 36 aus, über deren Zusammenwirken benachbarte Sichtertrommelelemente relativ zueinander genau positioniert werden. Eine genaue Darstellung einer solchen Zentriernut und eines mit der Bezugsziffer 36 gekennzeichneten Zentriervorsprungs findet sich in
Ein Paar miteinander verschraubter ringscheibenförmiger Befestigungsflansche 24a, 24b, 24c bildet bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils einen der schon oben kurz angesprochenen Stützringe aus. Mittels dieser Stützringe wird verhindert, dass sich die Sichtertrommel 14 unter dem Einfluss der starken Fliehkräfte, die die hohe Betriebsdrehzahl verursacht, in seinem mittleren Bereich tonnenförmig nach außen ausdehnt oder sogar überlastet wird und versagt.In this exemplary embodiment, a pair of annular disk-shaped
Ausweislich der
Darüber hinaus verwirklicht dieser Zwischenring 25 zusammen mit den ihm durch die Verschraubung verblockten ringscheibenförmigen Befestigungsflanschen 24a einen breiteren und daher besonders hochbelastbaren Stützring der bereits oben erläuterten Art. Das wirkt sich besonders günstig aus, da hier die durch die Fliehkräfte am höchsten belastete Stelle der Sichtertrommel 14 liegt.In addition, this
Optional kann der Zwischenring 25 mit von ihm ausgehend noch weiter in radialer Richtung nach innen ragenden Schaufeln 26 ausgestattet sein, die der Bewegung der Sichterluft dienen ohne den nachfolgend erläuterten Druckausgleich zu stören, vergleiche
Bei früheren Konstruktionen war die Sichtertrommel aus Festigkeitsgründen im Bereich des heutigen Zwischenrings 25 mit einem Scheibenrad mit engen Durchbrüchen oder verwirbelnden Speichen von der Sicherwelle gestützt. Demgegenüber ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Konstruktion über deren maximalen Strömungsquerschnitt ein deutlich besserer Ausgleich des momentanen Drucks zwischen der linken Hälfte der Sichtertrommel, die mit dem ersten Feingutauslass kommuniziert und der rechten Hälfte der Sichtertrommel, die mit dem zweiten, auf der anderen Seite liegenden Feingutauslass kommuniziert.In earlier designs, for reasons of strength, the sifter drum was supported by the safety shaft in the area of today's
Die dadurch erreichten, geringeren Druckpulsationen im Inneren der Sichtertrommel verbessern das Sichtungsergebnis, schon deswegen, weil weniger Agglomerationen entstehen.The resulting lower pressure pulsations inside the sifter drum improve the sifting result, if only because fewer agglomerations occur.
Wie man sieht, ist das radial einwärtige Ende jedes Befestigungsflansches 24a, 24b, 24c auf ganzer Breite abgeschrägt, etwa pultdachartig, so, wie von
Aus dem gleichen Grund ist das radial einwärtige Ende des Zwischenrings 25 satteldachartig abgeschrägt und, wo vorhanden, die inneren Enden der Schaufeln 26.For the same reason, the radially inward end of the
Gut zu erkennen anhand der
Schließlich zeigt die
Es ist erwägenswert, die Sichtertrommelelemente 14a und 14b als Gussteile auszuführen, beispielsweise aus Sphäroguss, die dann nachfolgend präzisionsgedreht werden. Auf diese Art und Weise lässt sich die Vielzahl der Durchbrüche in der Außenmantelfläche der Sichtertrommel 14 besonders effizient herstellen. Gleichgültig, ob die Sichtertrommel ein oder mehrteilig ausgeführt ist, gilt, dass diese Durchbrüche für den Eintritt der Sichterluft in das Innere der Sichtertrommel benötigt werden. Sie sind zudem beim ein- oder mehrteiligen Sichterrad vorzugsweise das alleinige oder zumindest überwiegende Mittel, um die in den Sichterraum eintretende Sicherluft und das von ihr getragene Sichtgut in der Sichterkammer so zum Kreisen zu bringen, dass die Fliehkräfte ihre Separationswirkung entfalten können.It is contemplated that the
Das erfindungsgemäße Leitorgan 28, das den Zugang zum Grobgutauslass kontrolliert, lässt sich am besten anhand der
Bei dem erfindungsgemäßen Leitorgan 28 handelt kann es sich um eine Schaufel bzw. - in optional weiter Auslegung des Begriffs der Schaufel - um ein Leitorgan ähnlich einer Schaufel handeln. Deren Haupt-Leitfläche 29 ist derart gekrümmt, dass auf diese Haupt-Leitfläche 29 auftreffendes Sichtgut nach innen hin zur Sichtertrommel 14 umgelenkt bzw. zurückgeworfen wird. Feingut, das bislang eventuell noch dem auf die Schaufel 26 auftreffenden Sichtgut untergemischt war und von diesem radial nach außen mitgerissen wurde, bekommt dadurch die Chance, sich doch noch von dem Grobgut zu trennen und dann von der in das Innere der Sichtertrommel 14 abfließenden Sichtluft mitgenommen und in das Innere der Sichtertrommel 14 eingetragen zu werden. Dadurch wird die Klassifizierungsgüte wesentlich verbessert.The guiding
Anzumerken ist, dass die besagte Krümmung vorzugsweise eine stetig konkave Krümmung ist, die sich zur Sichtertrommel 14 hin neigt. Die Haupt-Leitfläche 29 ist vorzugsweise als entsprechend gekrümmtes Blech ausgeführt, das zumindest durch zwei es beidseitige berandende Randbleche 30 in Form gehalten wird, vgl.
In Richtung parallel zur Rotationsachse L ist die Erstreckung des erfindungsgemäßen, vorzugsweise einstückigen Leitorgans 28 im Regelfall so groß, dass es den gesamten Grobgutauslass in Richtung entlang der Rotationsachse L überdeckt. In Rotationsrichtung gesehen ist die Erstreckung des erfindungsgemäßen Leitorgans 28 vorzugsweise so groß, dass das Leitorgan mehr 45% und besser 60% bis 70% der lichten Fläche abdeckt, mit der der Grobgutauslass in die Innenmantelfläche der als Teil des Sichtergehäuses ausgebildeten Trommel mündet, die den Sichterraum 10 begrenzt.In the direction parallel to the axis of rotation L, the extent of the preferably one-
Besonders günstig ist es, wenn die Position des Leitorgans in und entgegen Rotationsrichtung verstellbar, idealerweise stufenlos verstellbar ist, so dass es bei Bedarf mehr oder weniger der lichten Fläche abdeckt, mit der der Grobgutauslass in die Innenmantelfläche der besagten Trommel mündet, was hier zeichnerisch nicht gesondert dargestellt ist. Auf diese Art und Weise kann das erfindungsgemäße Leitorgan auf die aktuell vom Sichter verlangten maximalen mittleren Korndurchmesser des Feinguts eingestellt werden.It when the position of the guide member is adjustable in and against the direction of rotation, ideally continuously adjustable, so that it is more or less the when needed is particularly favorable covers clear surface with which the coarse material outlet opens into the inner lateral surface of said drum, which is not shown separately here in the drawing. In this way, the guide element according to the invention can be adjusted to the maximum mean grain diameter of the fines currently required by the sifter.
Eine Besonderheit ist dabei die, dass das Leitorgan 28 mit einem Abstand X von der Innenmantelfläche der Trommel entfernt angebracht ist, die den Sichterraum 10 abgrenzt. Der hier gemeinte Abstand X beträgt vorzugsweise zwischen 3 mm und 12 mm. Idealerweise kann er eingestellt werden, meist stufenlos.In diesem Zusammenhang gilt, dass derAbstand von der im Sichtgut enthaltenen Anzahl an groben Partikeln abhängig ist. Sind viele grobe Partikel enthalten, muss schneller getrennt werden. Der Abstand wird dann tendenziell größer eingestellt, so dass sich ein schnellerer Auswurf ergibt.A special feature is that the
Diese Positionierung des Leitorgans 28führt dazu, dass Sichtgut (Grobgut), welches die besagte Innenmantelfläche mit einem radialen Abstand ≤ X entlang strömt, das Leitorgan 28 unterläuft und dann durch die Zentrifugalkräfte in den Grobgutauslass ausgetragen wird. Nur der Teil des Sichtguts, der die besagte Innenmantelfläche mit einem radialen Abstand > X und < Y entlangströmt, wird in Richtung auf die Sichtertrommel 14 umgelenkt. Für den Abstand Y gilt dabei vorzugsweise (DSK-DSR)/2, wobei DSK der Innendurchmesser des Sichterraums ist und DSR der Außendurchmesser der Sichtertrommel. Alternativ lässt sich sagen, dass der Abstand Yʺ im betragsmäßigen Bereich zwischen 1/2 DSR und 2/6 DSR liegen sollteThis positioning of the
Bemerkenswert ist noch, dass das Leitorgan 28 im Zusammenspiel mit der Hilfsluftzufuhr 9 besonders effektiv ist, da diese beiden Verbesserungen gemeinsam einen synergistischen Effekt entfalten.It is also noteworthy that the
Das lässt sich recht gut anhand der
Das Leitorgan 28 zwingt die über die Hilfsluftzufuhr 9 eingeblasene Hilfsluft verstärkt dazu, in tangentialer Richtung orientiert in den Sichterraum 10 einzutreten. Es verhindert bzw. verringert die Tendenz der Hilfsluft, ungebremst in einem stumpfen Winkel auf die im Sichterraum 10 mit hoher Geschwindigkeit rotierende Sichterluft aufzutreffen und so unerwünschte Verwirbelungen zu produzieren.The
Gleichzeitig beruhigt das Leitorgan 28 die Luftführung in dem Bereich, in dem das Grobgut ausfällt, nachdem es das Leitorgan 28 unterlaufen hat. Denn in diesem Bereich schafft das Leitorgan 28 gegenüber der im Sichterraum mit hoher Geschwindigkeit zirkulierenden Sichtluft einen Lee-Raum, zumindest im Wesentlichen.At the same time, the
All dies führt zu einer erheblichen Verbesserung der Sichtgüte.All this leads to a significant improvement in the quality of vision.
Im Rahmen der Erfindung ruht das Augenmerk auch darauf, den Übergang zwischen dem Sichterraum 10 und dem Feingutauslass 6 an der Stirnseite der Sichtertrommel 14 möglichst effektiv abzudichten. Das ist bedeutsam, denn Dichtungsfehler an dieser Stelle führen dazu, dass das bereits mit hoher Sichtungsgüte gewonnene Feingut mit Sichtgut verunreinigt wird, dass noch nicht oder nicht vollständig gesichtet worden ist. Das ist zu vermeiden.Within the scope of the invention, the focus is also on sealing the transition between the
Hier ist zu diesem Zweck eine berührungslose Dichtung vorgesehen.A non-contact seal is provided for this purpose.
Um eine solche Dichtung realisieren zu können, ist das Sichtergehäuse 2 im Bereich der Dichtstelle zwischen dem Sichterraum 10 und dem Feingutauslass 6 als doppelwandiger Bereich ausgeführt. Dieser doppelwandige Bereich ist in
Über diesen doppelwandigen Bereich D wird Druckluft an die Dichtstelle herangeführt.Compressed air is fed to the sealing point via this double-walled area D.
Die eigentliche Dichtstelle zeigt die
Der doppelwandige Bereich trägt an seinem Ende, nahe der Dichtstelle, einen Dichteinsatz 31, vgl. wieder
Jede dieser Dichtringe 32 greift in eine ihm zugeordnete Dichtungsnut 23 am Felgenkranz 18 ein.Each of these sealing rings 32 engages in a sealing
Da die Dichtung berührungslos arbeitet, bilden die erhabenen, umlaufenden Dichtringe 32 und die ihnen zugeordneten Dichtungsnuten 23 eine Art Labyrinth aus. Um dieser Dichtung eine echte Sperrwirkung zu verleihen, ist der Dichteinsatz 31 mit einem oder vorzugsweise mehreren Drucklufteinblasöffnungen 34 ausgestattet, über die Druckluft in den Verteilerkanal 33 für das besagte Dichtungslabyrinth eingeblasen wird, die über den doppelwandigen Bereich an die Dichtstelle herangeführt worden ist, vgl.
Von dem Verteilerkanal 33 aus fließt der größere Teil der eingeblasenen Druckluft in den Sichterraum 10 ab und hält den Pfad, über den sie ausströmt, von eindringendem Sichtgut frei. Der kleinere Teil der eingeblasenen Druckluft fließt in den Feingutauslass 6 ab. Letzteres deswegen, weil sich diesem Teil der eingeblasenen Druckluft zwei aus Dichtringen 32 und Dichtungsnuten 23 gebildete Schikanen in den Weg stellen, und nicht nur eine, weshalb der Durchfluss entsprechend geringer ist.From the
Eine solche berührungslos arbeitende Dichtung ist für die Beherrschung der an den erfindungsgemäßen Sichterrädern auftretenden hohen Drehzahlen von großem Vorteil.Such a non-contact seal is of great advantage for controlling the high speeds occurring on the classifier wheels according to the invention.
- 11
- Fliehkraftsichtercentrifugal classifier
- 22
- Sichtergehäuseclassifier housing
- 2a2a
- Oberteil des SichtergehäusesUpper part of the separator housing
- 2b2 B
- Unterteil des SichtergehäusesLower part of the classifier housing
- 33
- Horizontalflanschhorizontal flange
- 44
- Scharnier zum Aufschwenken des zuvor in zwei Hälften gelösten SichtergehäusesHinge for swinging open the separator housing, which was previously detached in two halves
- 55
- Sichtguteinlassvisible material inlet
- 66
- Feingutauslassfines outlet
- 77
- Sichterradclassifier wheel
- 88th
- Grobgutauslasscoarse material outlet
- 99
- Hilfsluftzufuhrauxiliary air supply
- 1010
- Sichterraumclassifier room
- 1111
- Sichterradwelleclassifier wheel shaft
- 1212
-
erstes Sichterradwellenteil der Sichterradwelle 11first classifier wheel shaft part of
classifier wheel shaft 11 - 1313
-
zweites Sichterradwellenteil der Sichterradwelle 11second classifier wheel shaft part of
classifier wheel shaft 11 - 1414
- Sichtertrommelseparator drum
- 14a14a
-
Sichtertrommelelement, Typ 1Classifier drum element,
type 1 - 14b14b
-
Sichtertrommelelement, Typ 2Classifier drum element,
type 2 - 1515
- Radscheibe aus Nabenhülse, Speiche und FelgenkranzWheel disc made of hub shell, spoke and rim rim
- 1616
- Nabenhülsehub shell
- 1717
- Speichespoke
- 1818
- Felgenkranzwheel rim
- 1919
- Scheibenflanschdisc flange
- 2020
- Aufnahmebohrung BolzenkopfLocation hole bolt head
- 2121
- Innenmantelfläche des FelgenkranzesInner lateral surface of the rim rim
- 2222
- Verzahnunggearing
- 2323
- Dichtungsnutensealing grooves
- 24a24a
- ringscheibenförmiger Befestigungsflanschwasher-shaped mounting flange
- 24b24b
- ringscheibenförmiger Befestigungsflanschwasher-shaped mounting flange
- 24c24c
- ringscheibenförmiger Befestigungsflanschwasher-shaped mounting flange
- 2525
- Zwischenringintermediate ring
- 2626
- Schaufelshovel
- 2727
- Abweiserlippedeflector lip
- 2828
- Leitorgangoverning body
- 2929
- Haupt-LeitflächeMain Conductor
- 3030
- Randblechedge plate
- 3131
- Dichteinsatzsealing insert
- 3232
- Dichtringsealing ring
- 3333
- Verteilerkanaldistribution channel
- 3434
- Drucklufteinblasöffnungencompressed air injection openings
- 3535
- Bolzenköpfebolt heads
- 3636
- Zentriervorsprungcentering projection
- 3737
- Wuchtnutbalancing groove
- AA
- Radialer Abstand zwischen der Innenmantelfläche des Sichterraums und der Außenmantelfläche der Sichtertrommel.Radial distance between the inner lateral surface of the classifier chamber and the outer lateral surface of the classifier drum.
- DD
- doppelwandiger Bereichdouble wall area
- DSKDSK
- Innendurchmesser des Sichterraums bzw. der diesen begrenzenden TrommelInner diameter of the sifter room or the drum delimiting it
- DSRDSR
- Außendurchmesser der SichtertrommelOuter diameter of classifier drum
- HH
- Betrag der Erstreckungamount of extension
- LL
- Rotationsachseaxis of rotation
- NDND
- Nutzdurchmesser der SichtertrommelUseful diameter of the classifier drum
- NLNL
- Nutzlänge der SichtertrommelUsable length of the classifier drum
- SS
-
Scharnierschwenkachse des Scharnier-Paares 4Hinge pivot axis of the
hinge pair 4 - XX
-
kleinster radialer Abstand zwischen dem Leitorgan 28 und der Innenmantelfläche des Sichterraums.smallest radial distance between the
guide element 28 and the inner lateral surface of the sifter space. - YY
-
maximaler radialer Abstand, den im Sichterraum umlaufendes Sichtgut zur Innenmantelfläche des Sichterraums haben darf, um noch mit dem Leitorgan 28 unmittelbar in Kontakt zu kommenmaximum radial distance that the sifted material rotating in the sifter space may have from the inner lateral surface of the sifter space in order to still come into direct contact with the
guide element 28 - YʺYʺ
-
radialer Freigang zwischen Leitorgan 28 und dem Sichterradradial clearance between
guide element 28 and the classifier wheel - XXXX
- lichter Durchmesser im Innneren eines ringscheibenförmigen BefestigungsflanschesClear diameter inside a ring-shaped mounting flange
Claims (14)
- Centrifugal separator (1) comprising a separator housing (2) and a separator wheel (7) which rotates in the separator housing (2),wherein the separator housing (2) has at least one inlet for the material to be separated (5), at least one coarse material outlet (8) and at least one first fine material outlet (6),wherein the separator wheel (7) is formed by a separator drum (14) and a separator wheel shaft (11) supporting the separator drum (14), and the circumferential jacket surface of the separator drum (14) is perforated in such a way that it sets the material to be separated, which hits the separator drum (14) on the outer jacket side, into rotation during operation and the air flow within the separator is designed in such a way that a separation air loaded with fine material flows through the circumferential jacket surface of the separator drum in a radially inward direction,wherein the at least one fine material outlet (6) is arranged on the end of the separator drum (14) and fine material is discharged from the interior of the separator drum (14) into the at least one fine material outlet (6) via the free front face of the separator drum (14), on the outside past the separator wheel shaft (11),characterized in thatthe separator wheel shaft (11) consists of two parts (12, 13) which are not directly connected to one another in a supporting manner,and the first part (12) of the separator wheel shaft (11) extends outwards from a wheel disc (15) which supports the separator drum (14) in the region of its first front face, away from the separator drum (14),and the second part (13) of the separator wheel shaft (11) extends outwards from a wheel disc (15) which supports the separator drum (14) in the region of its second front face, away from the separator drum (14).
- The centrifugal separator (1) according to claim 1, characterized in that the separator wheel shaft (11) rotates about a horizontal axis.
- The centrifugal separator according to one of the preceding claims, characterized in that at least one, preferably both parts (12, 13) of the separator wheel shaft (11) are mounted outside the separator chamber (10), wherein the two parts of the separator wheel shaft (12, 13) preferably also pass through the respective fine material outlet (6) and are only mounted outside the fine material outlet (6), on the side facing away from the separator chamber (10).
- The centrifugal separator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one coarse material outlet (8) is arranged below the separator drum (14) and separation air which flows off via the separator drum (14) is fed in at the coarse material outlet (8).
- The centrifugal separator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio NL/ND between the usable length (NL) of the separator drum (14) and the maximum usable outer diameter (ND) of the separator drum (14) is ≥ 2 and ideally ≥ 2 .3.
- The centrifugal separator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that blades (26) project radially inwards from the inner jacket surface of the separator drum (14).
- The centrifugal separator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that supporting rings which are closed in the circumferential direction project radially inwards from the inner jacket surface of the separator drum (14).
- The centrifugal separator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the separator drum (14) consists of several, preferably at least four separator drum elements (14a; 14b) which are arranged one behind the other along the common axis of rotation (L) and connected to one another, preferably are screwed together, wherein the plurality of separator drum elements (14a; 14b) ideally consist of two groups of identical separator drum elements (14a; 14b).
- The centrifugal separator (1) according to claim 8, characterized in that each separator drum element (14a; 14b) forms an annular disk-shaped fastening flange (24a; 24b; 24c) on each of its front faces which extends, in relation to the inner jacket surface of the separator drum element (14a; 14b), by an amount (H) in the radially inward direction, wherein preferably at least one fastening flange (24) of each separator drum element (14a; 14b) is bevelled over at least 25% of its radial extent.
- The centrifugal separator (1) according to one of claims 8 or 9, characterized in that an intermediate ring (25) is installed in the middle of the separator drum (14) between two separator drum elements (14a, 14a), wherein the intermediate ring (25) preferably has on its outer jacket surface one or more recesses for receiving a balancing mass body, preferably in the form of at least one balancing groove.
- The centrifugal separator (1) according to one of claims 8 to 10 in conjunction with claim 6, characterized in that the intermediate ring (25) has blades (26) that project radially inwards from its inner jacket surface.
- The centrifugal separator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that each of the wheel discs (15) consists of a wheel rim (18) which is connected to a hub sleeve (16) via at least two, better at least three spokes (17), wherein the wheel rim (18) preferably forms an inner jacket surface which widens conically towards the fine material outlet (6).
- The centrifugal separator (1) according to claim 12, characterized in that the first part and the second part of the separator wheel shaft (11) each form a radially outwardly projecting disc flange (19) which rests against the end ring surface of the hub sleeve (16) associated with this part of the separator wheel shaft (11), which end ring surface faces the interior of the separator drum (14), wherein the disc flange (19) is preferably screwed to the hub sleeve (16).
- The centrifugal separator according to one of the preceding claims, characterized in that the nominal speed of the separator drum is such that the target value of 160 m/s at the outer diameter of the separator drum is reached or exceeded.
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