DE4024440A1 - Vertical winnowing machine impeller with curved vanes - has step formed between impeller outlet duct and outlet chamber - Google Patents
Vertical winnowing machine impeller with curved vanes - has step formed between impeller outlet duct and outlet chamberInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen vertikalen Windsichter gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a vertical air classifier according to the preamble of claim 1.
Solche Windsichter werden eingesetzt, um aus einem Produkt strom das Grobgut auszusondern und das verbleibende Feingut im Luftstrom schwebend einem Filter oder einer anderen Behandlung oder Verarbeitung zuzuführen, beispielsweise das Feingut in einem erneuten Arbeitsgang auf noch geringere Partikelgröße zu bringen. Wird es einem Filter zugeführt, so wird dort das Feingut aus dem Luftstrom ausgefiltert. Aus dem in das Sichtergehäuse vertikal eingeführte Produkt wird mittels des Sichtrads der mit Feingut versetzte Luft strom in horizontaler Richtung abgezogen, während das Grobgut nach unten fällt und über einen Grobgutauslaß das Sichtergehäuse verläßt. Der Feingutauslaß ist als Rohr tangential an das Sichtergehäuse in einem vorgegebe nen Abstand vom Sichtrad herangeführt. Das Sichtrad wird von dem Gemisch aus Luft und Feingut radial angeströmt, von außen nach innen durchströmt, und der Austritt aus dem Sichtrad erfolgt vertikal und axial im Nabenbereich. Danach erfolgt die Umlenkung des Feingutstroms von der vertikalen Strömungsrichtung in die horizontale Richtung und in den Feingutauslaß. Zwischen der Austrittsseite des Sichtrads und dem Eintritt in den Feingutauslaß mögen zwar Unstetigkeiten unvermeidbar sein, diese werden aber als störend empfunden und bisher tunlichst vermieden. Man ist an einer möglichst ungestörten Strömung interes siert aus der Überlegung heraus, daß Unstetigkeiten Ver schleißstellen sind und durch sie bewirkte Wirbel Energie verluste bedeuten, die durch erhöhte Förderenergie kompen siert werden müssen.Such air classifiers are used to order from a product separate the coarse material and the remaining fine material floating in the air flow of a filter or another To deliver treatment or processing, for example the fine goods in a new operation to even lower Bring particle size. If it is fed to a filter, the fine material is filtered out of the air flow there. From the product inserted vertically into the classifier housing the fine air is mixed with the classifying wheel current in the horizontal direction while the Coarse material falls down and over a coarse material outlet leaves the classifier housing. The fines outlet is as Pipe tangential to the classifier housing in a given distance from the sight wheel. The classifying wheel is the mixture of air and fines flows radially, flowed through from the outside in, and the exit from the classifying wheel is vertical and axial in the hub area. The fine material flow is then diverted from the vertical flow direction in the horizontal direction and into the fines outlet. Between the exit side of the classifying wheel and entry into the fine material outlet While discontinuities are inevitable, they will perceived as annoying and avoided so far. One is interested in a flow that is as undisturbed as possible Based on the consideration that discontinuities Ver wear points and vortices caused by them are energy Losses mean that compensate through increased production energy must be settled.
Aufgabe der Erfindung ist die Ausbildung eines gattungs gemäßen Windsichters in der Weise, daß die Führung des mittels des Sichtrads vom Produktstrom abgezweigten Fein gutstroms bis zum Feingutaustritt aus dem Sichtergehäuse möglichst verschleißarm erfolgt und unvermeidbaren Ver schleißerscheinungen bei Wartungsarbeiten bequem feststell bar sind und sie behoben werden können; der Windsichter soll also verschleißarm und wartungs- bzw. reparaturfreund lich sein.The object of the invention is to form a genus modern air classifier in such a way that the management of the Fine branched off from the product stream by means of the classifying wheel flow until the fine material emerges from the classifier housing is carried out with as little wear as possible and inevitable ver Easily detect signs of wear during maintenance work are cash and can be remedied; the wind sifter So it should be low-wear and easy to maintain and repair be.
Der Lösung dieser Aufgabe dient die Ausbildung eines gat tungsgemäßen Windsichters gemäß den Patentansprüchen. Die so gekennzeichnete Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung ist ein erfindungs gemäßer Windsichter in der Einbauposition und als Mittel längsschnitt schematisch dargestellt.The solution to this task is the formation of a gat appropriate air classifier according to the claims. The invention characterized in the following is based on the Drawing explained. In the drawing is a fiction appropriate wind sifter in the installation position and as a medium schematically shown longitudinal section.
Der gesamte vertikale Windsichter wird umschlossen von einem Gehäuse, das im wesentlichen aus dem Gehäuseober teil 1 und dem Gehäuseunterteil 2 besteht. Gehäuseober teil 1 und Gehäuseunterteil 2 sind am oberen bzw. unteren Rand mit je einem nach außen gerichteten Umfangsflansch 3 bzw. 4 versehen. Die beiden Flansche 3, 4 liegen im Einbau bzw. Funktionszustand des Sichters aufeinander und sind durch geeignete Mittel gegeneinander fixiert. Geeignete Mittel zum Fixieren sind beispielsweise Schraubverbindungen, die durch mehrere auf den Flanschumfang verteilte achs gleiche Löcher hindurch gesteckt sind und deren Köpfe an der äußeren Seite des einen der beiden Flansche, deren Muttern an der äußeren Seite des anderen der beiden Flansche spiellos anliegen und so die Flansche im spiellosen Aufein anderliegen relativ zueinander fixieren. Als solche lösbaren Befestigungsmittel können auch Klammern oder dgl. dienen.The entire vertical air classifier is enclosed by a housing, which consists essentially of the upper housing part 1 and the lower housing part 2 . Upper housing part 1 and lower housing part 2 are provided on the upper and lower edge, each with an outward peripheral flange 3 and 4 respectively. The two flanges 3 , 4 lie one on top of the other in the installation or functional state of the classifier and are fixed against one another by suitable means. Suitable means for fixing are, for example, screw connections which are inserted through a number of axially identical holes distributed over the flange circumference and whose heads rest on the outer side of one of the two flanges, the nuts of which rest without play on the outer side of the other of the two flanges, and so on Fix flanges lying on top of each other relative to each other. Brackets or the like can also serve as such releasable fastening means.
An einer praktisch beliebigen Stelle des Flanschumfangs sind beide Flansche durch ein Gelenk 5 miteinander so verbunden, daß das Gehäuseoberteil 1 nach dem Lösen der Flanschverbindungsmittel gegenüber dem Flanschunterteil 2 nach oben in Richtung des Pfeiles 6 geschwenkt werden kann und das Gehäuseoberteil von unten, das Gehäuseunterteil von oben zugänglich ist. Das Gehäuseunterteil 2 seiner seits ist zweiteilig ausgebildet und es besteht im wesent lichen aus dem zylindrischen Sichtraumgehäuse 6 mit dem Flansch 3 an seinem oberen offenen Ende und dem Austrag konus 7, der sich nach unten kegelförmig verjüngt. Austrag konus 7 und Sichtraumgehäuse 6 liegen am oberen bzw. unte ren Ende mit Flanschen 8, 9 aufeinander und beide Flansche 8, 9 von Austragkonus 7 und Sichtraumgehäuse 6 sind wie die Flansche 3, 4 durch lösbare Befestigungsmittel mitein ander verbunden. Das so zusammengesetzte Sichtergehäuse ist in Tragarmen 10 aufgehängt, von denen mehrere möglichst gleichmäßig beabstandet auf den Umfang des Verdichterge häuses verteilt sind und am zylindrischen Sichtraumgehäuse 6 angreifen.At virtually any point on the flange circumference, both flanges are connected to one another by a joint 5 in such a way that the upper housing part 1 can be pivoted upwards in the direction of the arrow 6 relative to the lower flange part 2 after releasing the flange connecting means, and the upper housing part from below, the lower housing part from is accessible above. The lower housing part 2 of its part is formed in two parts and it consists in wesent union from the cylindrical visible space housing 6 with the flange 3 at its upper open end and the discharge cone 7 , which tapers conically downwards. Discharge cone 7 and visible space housing 6 lie at the upper or lower end with flanges 8 , 9 one on top of the other and both flanges 8 , 9 of discharge cone 7 and visible space housing 6 are connected to one another like the flanges 3 , 4 by releasable fastening means. The classifier housing thus assembled is suspended in support arms 10 , several of which are distributed as evenly spaced as possible over the circumference of the compressor housing and engage the cylindrical classroom housing 6 .
Wesentliches Teil der Gehäuseeinbauten des Windsichters ist das Sichtrad 11, das eine obere, angetriebene Deck scheibe 12, eine zu dieser axial beabstandete untere oder abströmseitige Deckscheibe 13 und zwischen den Außenrändern der beiden Deckscheiben 12, 13 angeordnete, mit diesen fest verbundene und gleichmäßig auf den Umfang des Sichtrades verteilte Schaufeln 14 zweckmäßiger Kontur aufweist. Die Lagerung des Sichtrads 11 umfaßt eine in zweckmäßiger Weise zwangsweise angetriebene Welle 15, die mit dem oberen Ende aus dem Sichtergehäuse herausgeführt ist und mit ihrem unteren Ende innerhalb des Sichtergehäuses in fliegender Lagerung drehfest das Sichtrad 11 trägt. Die Herausführung der Sichtradwelle 15 aus dem Sichtergehäuse erfolgt in einem Paar bearbeiteter Platten 16, 17, die das Gehäuse am oberen Ende eines nach oben kegelstumpfförmig verlau fenden Gehäuseendabschnitts 18 abschließen, die Welle führen und diesen Wellendurchtritt ohne Behinderung der Drehbewegungen der Welle abdichten. Zweckmäßigerweise kann die obere Platte 17 als Flansch drehfest der Welle 15 zugeordnet und über Drehlager 19 drehbar auf der unte ren Platte 16 abgestützt sein, die ihrerseits dem Gehäuse endabschnitt 18 zugeordnet ist. Die Unterseite der abström seitigen Deckscheibe 13 liegt in der gemeinsamen Ebene zwischen den Flanschen 3, 4, so daß das Sichtrad in seiner Gesamtheit innerhalb des klappbaren Gehäuseoberteils an geordnet ist. Im Bereich des konischen Endabschnitts 18 weist das Gehäuseoberteil 1 außerdem den Produktaufgabe stutzen 19 auf, der ein Rohr ist, dessen Längsachse paral lel zur Drehachse des Sichtrads 11 und seiner Antriebs welle 15 verläuft und das möglichst weit außen angeordnet ist.An essential part of the built-in housing of the air classifier is the classifying wheel 11 , which has an upper, driven cover plate 12 , an axially spaced lower or outflow-side cover plate 13 and is arranged between the outer edges of the two cover plates 12 , 13 , firmly connected to them and uniformly on the The circumference of the classifying wheel has blades 14 with a suitable contour. The bearing of the classifying wheel 11 comprises an expediently positively driven shaft 15 , which is led out of the classifier housing with the upper end and carries the classifying wheel 11 in a rotationally fixed manner within the classifier housing in a floating position. The removal of the classifying wheel shaft 15 from the classifying housing takes place in a pair of machined plates 16 , 17 , which close the housing at the upper end of an upwardly frustoconically shaped housing end section 18 , guide the shaft and seal this shaft passage without obstructing the rotational movements of the shaft. The upper plate 17 can expediently be assigned as a flange to the shaft 15 in a rotationally fixed manner and be rotatably supported on the lower plate 16 via rotary bearing 19 , which in turn is assigned to the housing end section 18 . The underside of the cover disk 13 on the outflow side lies in the common plane between the flanges 3 , 4 , so that the classifying wheel is arranged in its entirety within the hinged upper housing part. In the area of the conical end section 18 , the upper housing part 1 also has the product task 19 , which is a tube, the longitudinal axis of which runs parallel to the axis of rotation of the classifying wheel 11 and its drive shaft 15 and which is arranged as far as possible outside.
Das Sichtraumgehäuse 6 nimmt den achsgleich zum Sichtrad 11 angeordneten rohrförmigen Austrittsstutzen 20 auf, der mit seinem oberen Ende dicht unterhalb der abströmseitigen Deckscheibe 13 des Sichtsrads 11 liegt, ohne jedoch mit diesem verbunden zu sein. An das untere Ende des als Rohr ausgebildeten Austrittsstutzens ist eine Austrittskammer 21 achsgleich angesetzt, die ebenfalls rohrförmig ist, deren Durchmesser jedoch wesentlich größer ist als der Durchmesser des Austrittsstutzens 20, zumindest doppelt so groß ist wie der Durchmesser des Austrittsstutzens. Am Übergang zwischen Austrittsstutzen 20 und Austritts kammer 21 liegt also ein deutlicher Durchmessersprung vor. Der Austrittsstutzen ist in eine obere Deckplatte 22 des Austrittsgehäuses 21 eingesetzt, unten ist das Aus trittsgehäuse 21 durch einen abnehmbaren Deckel 23 ver schlossen. Die Baueinheit aus Austrittsstutzen 20 und Austrittskammer 21 ist in mehreren Tragarmen 24 gehalten, die sternförmig gleichmäßig auf den Umfang der Baueinheit verteilt sind, mit ihren inneren Enden im Bereich des Aus trittsstutzens fest mit der Baueinheit verbunden und mit ihren äußeren Enden am Sichtergehäuse befestigt sind.The classifying chamber housing 6 receives the coaxially arranged to the classifying wheel 11 tubular outlet port 20, which with its upper end just below the outflow-side cover disc 13 of the Sichtsrads 11 is, without being connected thereto. At the lower end of the outlet connector designed as a tube, an outlet chamber 21 is placed on the same axis, which is also tubular, but whose diameter is substantially larger than the diameter of the outlet connector 20 , at least twice as large as the diameter of the outlet connector. At the transition between the outlet connector 20 and the outlet chamber 21, there is therefore a significant jump in diameter. The outlet nozzle is inserted into a top cover plate 22 of the exhaust casing 21, below the housing is off occurs ver closed by a removable cover 23 21st The assembly of outlet nozzle 20 and outlet chamber 21 is held in a plurality of support arms 24 , which are distributed in a star shape evenly over the circumference of the unit, with their inner ends in the area of the outlet nozzle firmly connected to the unit and attached with their outer ends to the classifier housing.
Der Austrittsstutzen 20 ist von einem kegelförmigen Ring gehäuse 25 umgeben, dessen unterer, größerer Außendurch messer zumindest etwa dem Durchmesser der Austrittskammer und dessen oberer, kleinerer Außendurchmesser zumindest etwa dem Durchmesser des Sichtrads 11 entspricht. An der konischen Wand des Ringgehäuses 24 enden die Tragarme 24 und sind mit dieser Wand fest verbunden, die ihrerseits wieder Teil der Baueinheit aus Austrittsstutzen 20 und Austrittskammer 21 ist.The outlet port 20 is surrounded by a conical ring housing 25 , the lower, larger outer diameter of which corresponds at least approximately to the diameter of the outlet chamber and whose upper, smaller outer diameter corresponds at least approximately to the diameter of the classifying wheel 11 . At the conical wall of the annular housing 24, the support arms 24 and end integral with this wall, which in turn is again part of the assembly of outlet nozzle 20 and outlet chamber 21st
Die Tragarme 24 und das Ringgehäuse 25 sind Teile einer Spüllufteinrichtung, wobei die Spülluft das Eindringen von Materie aus dem Innenraum des Sichtraumgehäuses 6 in den Spalt zwischen Sichtrad 11 bzw. dessen unterer Deckscheibe 13 und Austrittsstutzen 20 verhindert. Um diese Spülluft in das Ringgehäuse 25 und von dort in den freizuhaltenden Spalt gelangen zu lassen, sind die Trag arme 24 als Rohre ausgebildet, mit ihren äußeren Endab schnitten durch die Wand des Sichtergehäuses hindurchge führt und über ein Ansaugfilter 26 an eine Spülluftquelle angeschlossen. Das Ringgehäuse 25 ist nach oben durch eine Lochplatte 27 abgeschlossen und der Spalt selbst kann durch eine axial verstellbare Ringscheibe im Bereich zwischen Lochplatte 27 und unterer Deckplatte 13 des Sichtrads 11 einstellbar sein.The support arms 24 and the ring housing 25 are parts of a purge air device, the purge air preventing the penetration of matter from the interior of the view space housing 6 into the gap between the sight wheel 11 or its lower cover plate 13 and outlet connection 20 . In order to get this purge air into the ring housing 25 and from there into the gap to be kept free, the support arms 24 are designed as tubes, cut with their outer end portions through the wall of the classifier housing and are connected via a suction filter 26 to a purge air source. The ring housing 25 is closed at the top by a perforated plate 27 and the gap itself can be adjustable by an axially adjustable ring disk in the area between the perforated plate 27 and the lower cover plate 13 of the sight wheel 11 .
Der Auslaß aus der Austrittskammer 21 wird von einem Rohr 28 gebildet, das von außen in das Sichtraumgehäuse 6 hinein geführt ist und in tangentialer Anordnung an die Austritts kammer 21 angeschlossen ist. Der Verkleidung der Einmündung des Feingutaustragrohrs 28 an die Austrittskammer 21 dient ein Abweiskegel 29.The outlet from the outlet chamber 21 is formed by a tube 28 which is guided from the outside into the viewing chamber housing 6 and is connected in a tangential arrangement to the outlet chamber 21 . A deflecting cone 29 serves to clad the opening of the fine material discharge pipe 28 to the outlet chamber 21 .
Am unteren Ende des konischen Teilgehäuses 7 sind in hori zontaler Anordnung die Sichtlufteintrittsspirale 30 und der Grobgutaustrag 31 dem Teilgehäuse 7 zugeordnet. Die Dreh richtung der Sichtlufteintrittsspirale 30 ist der Drehrich tung des Sichtrads 11 entgegengerichtet. Der Grobgutaustrag 31 ist dem Teilgehäuse 7 abnehmbar zugeordnet, wobei dem unteren Ende des Teilgehäuses 7 ein Flansch 32 und dem oberen Ende des Grobgutaustrags 31 ein Flansch 33 zugeord net und beide Flansche wiederum durch bekannte Mittel lös bar miteinander verbunden sind, wenn der Sichter betriebs bereit ist.At the lower end of the conical partial housing 7 , the visible air inlet spiral 30 and the coarse material discharge 31 are assigned to the partial housing 7 in a horizontal arrangement. The direction of rotation of the sight air inlet spiral 30 is the direction of rotation of the sight wheel 11 in the opposite direction. The coarse material discharge 31 is removably assigned to the partial housing 7 , the lower end of the partial housing 7 being a flange 32 and the upper end of the coarse material discharge 31 being associated with a flange 33, and both flanges are in turn connected to one another by known means when the classifier is ready for operation is.
Die auszulegende Dispersionszone ist mit 34 bezeichnet. An der Innenkante bearbeitete (angephaste) Flansche für eine saubere Strömungsführung und eine einfache Ausklei dung sind mit 35 bezeichnet. The dispersion zone to be designed is designated by 34 . Machined (chamfered) flanges on the inner edge for a clean flow and a simple lining are marked with 35 .
Schließlich ist noch an die Innenwand des Austrittsstutzens 20 ein auswechselbares Schutzrohr 36 als Verschleißteil angelegt und kann ein entsprechendes auswechselbares Schutz rohr 37 an die Innenwand der Austrittskammer 21 angelegt sein.Finally, an interchangeable protective tube 36 is placed as a wear part on the inner wall of the outlet connector 20 and a corresponding interchangeable protective tube 37 can be placed on the inner wall of the outlet chamber 21 .
Zu Beginn des Betriebs des Sichters im dargestellten Be triebszustand wird über die Sichtlufteintrittsspirale 30 Sichtluft in den Windsichter unter einem Druckgefälle und mit einer zweckentsprechend gewählten Eintrittsge schwindigkeit eingeführt. Infolge der Einführung der Sicht luft mittels einer Spirale insbesondere in Verbindung mit der Konizität des Teilgehäuses 7 steigt die Sichtluft spiralförmig nach oben in den Bereich des Sichtrads 11. Gleichzeitig wird das "Produkt" aus Feststoffpartikeln unterschiedlicher Masse über den Produktaufgabestutzen 19 in das Sichtergehäuse eingegeben. Von diesem Produkt gelangt das Grobgut, d. h. der Partikelanteil mit größerer Masse entgegen der Sichtluft in den Bereich des Grobgut austrags 31 und wird zur Weiterverarbeitung bereitgestellt. Das Feingut, d. h. der Partikelanteil mit geringerer Masse wird mit der Sichtluft vermischt, gelangt von außen nach innen radial durch das Sichtrad in den Austrittsstutzen 20, in die Austrittskammer 21 und schließlich über das Fein gutaustrittsrohr 28 in den Feingutaustritt, sowie von dort in ein Filter, in dem Luft und Feingut voneinander getrennt werden.At the start of the operation of the classifier in the operating state shown, 30 classifying air is introduced into the wind classifier under a pressure drop and with a suitably selected inlet speed via the classifying air inlet spiral. As a result of the introduction of the sight air by means of a spiral, in particular in connection with the taper of the partial housing 7 , the sight air rises spirally upward into the area of the sight wheel 11 . At the same time, the "product" of solid particles of different masses is fed into the classifier housing via the product feed port 19 . From this product, the coarse material, ie the proportion of particles with a larger mass against the visible air, reaches the area of the coarse material discharge 31 and is made available for further processing. The fine material, that is, the proportion of particles with a lower mass is mixed with the classifying air, passes radially from the outside inwards through the classifying wheel into the outlet connection 20 , into the outlet chamber 21 and finally via the fine material outlet pipe 28 into the fine material outlet, and from there into a filter , in which air and fines are separated.
Infolge der abrupten Querschnittserweiterung vom Austritts stutzen 20 zur Austrittskammer 21 findet dort eine deutliche Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Feingut-Luft- Gemisches statt. Dieses Gemisch wird also mit sehr geringer Strömungsgeschwindigkeit in den Feingutauslaß gelangen und auf diesem Weg nur in geringem Maße Abrieb erzeugen. Des wegen ist das Schutzrohr 37 auch nur eine höchst vorsorg liche Maßnahme. Die aus Gründen einer guten Trenntechnik hohe Strömungsgeschwindigkeit im Sichtrad 11 herrscht jedoch noch im Austragstutzen 20, weshalb das Schutzrohr 36 als erfindungswesentlicher angesehen wird. Erfindungswesentlich ist der Durchmessersprung mit einer Durchmessererweiterung beim Übergang vom Austrittstutzen 20 in die Austrittskammer 21.As a result of the abrupt cross-sectional expansion from the outlet nozzle 20 to the outlet chamber 21 , there is a significant reduction in the flow velocity of the fine material / air mixture. This mixture will therefore reach the fine material outlet at a very low flow rate and will only produce a small amount of abrasion in this way. Because of this, the protective tube 37 is also only a highly precautionary measure. However, for reasons of good separation technology, the high flow velocity in the classifying wheel 11 still prevails in the discharge nozzle 20 , which is why the protective tube 36 is considered to be more essential to the invention. Essential to the invention is the jump in diameter with an increase in diameter during the transition from the outlet nozzle 20 into the outlet chamber 21 .
Im übrigen kann der Sichter durch die Unterteilung des Sichtergehäuses in der beschriebenen Weise und die Zuord nung der Sichterkomponenten zu den einzelnen Teilgehäusen gut gewartet werden und schadhaft gewordene Komponenten können mit relativ geringem Aufwand und innerhalb kurzer Wartungszeiten ausgewechselt werden.Otherwise, the classifier can be divided by dividing the Sifter housing in the manner described and the assignment sifter components to the individual sub-housings well maintained and defective components can be done with relatively little effort and within a short time Maintenance times can be replaced.
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