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Patent Searching and Data


Title:
SEPARATING DEVICE FOR SEPARATING PARTICLES FROM AN AIR FLOW
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/001121
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a separating device (1) for separating particles from an air flow. The separating device comprises a cyclone separator (2), a raw air channel (3) leading to the cyclone separator (2) for feeding a raw air flow (4) laden with particles and a clean air channel (5) leading away from the cyclone separator (2) for leading away a clean air flow (6). The cyclone separator (2) has a box-shaped separator housing (7) having a plurality of separator cyclones (8) penetrating the separator housing for separating particles from the raw air flow (4) into the separator housing (7) and a discharge opening (9) for discharging separated particles from the separator housing (7). Because the discharge opening (9) is connected to a constricted section (10) of a Venturi nozzle (11) for suctioning an exhaust air flow (12) to which discharged particles have been added, the vacuum required at the discharge opening (9) to more effectively suction the exhaust air flow (12) is produced in a compact and economical manner.

Inventors:
DÜNNWALD TIM (DE)
OBERMAIER ARTHUR (DE)
PLINNINGER THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/061741
Publication Date:
January 05, 2017
Filing Date:
May 25, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
B01D45/16; B01D45/18
Foreign References:
US5403367A1995-04-04
EP1918009A12008-05-07
US5472463A1995-12-05
DE10354400A12004-09-23
DE3041547A11981-05-14
DE837786C1952-05-02
DE102005026811A12006-12-14
DE102012011358A12013-12-12
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Claims:
Patentansprüche

1. Abscheidevorrichtung (1) zum Abscheiden von Partikeln aus einem Luftstrom, umfassend einen Zyklonabscheider (2), einen zum Zyklonabscheider (2) hinführenden Rohluftkanal (3) zur

Zuführung eines mit Partikeln beladenen Rohluftstroms (4) und einen vom Zyklonabscheider (2) wegführenden Reinluftkanal (5) zum Abführen eines Reinluftstroms (6), wobei der Zyklonab¬ scheider (2) ein kastenförmiges Abscheidergehäuse (7) mit ei- ner Mehrzahl an dieses durchsetzenden Abscheidezyklonen (8) zum Abscheiden von Partikeln aus dem Rohluftstrom (4) in das Abscheidergehäuse (7) und eine Austragsöffnung (9) zum Aus¬ tragen von abgeschiedenden Partikeln aus dem Abscheidergehäuse (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aus- tragsöffnung (9) mit einer Engstelle (10) einer Venturidüse (11) zum Absaugen eines mit ausgetragenen Partikeln angereicherten Abluftstromes (12) verbunden ist.

2. Abscheidevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Ven- turidüse (11) mit dem Rohluftkanal (3) über einen von diesem abzweigenden Seitenkanal (13) verbunden ist.

3. Schienenfahrzeug, insbesondere Lokomotive, umfassend einen Maschinenraum und eine Kühlluftanlage zur Versorgung des Ma- schinenraums mit einem gekühlten Luftstrom, gekennzeichnet durch eine Abscheidevorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2 zum Abscheiden von Partikeln aus dem Luftstrom.

Description:
Beschreibung

Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von Partikeln aus einem Luftstrom

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von Partikeln aus einem Luftstrom nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die Erfindung betrifft auch ein Schienenfahrzeug mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 3 angegebenen Merkmalen.

Derartige Abscheidevorrichtungen umfassen einen Zyklonabscheider, einen zum Zyklonabscheider hinführenden Rohluftkanal zur Zuführung eines mit Partikeln beladenen Rohluftstroms und einen vom Zyklonabscheider wegführenden Reinluftkanal zum fortführen eines Reinluftstromes. Der Zyklonabscheider weist ein kastenförmiges Abscheidergehäuse mit einer Mehrzahl an dieses durchsetzenden Abscheidezyklonen zum Abscheiden von Partikeln aus dem Rohluftstrom in das Abscheidergehäuse und eine Austragsöffnung zum Austragen von abgeschiedenen Partikeln aus dem Abscheidergehäuse auf.

Derartige Abscheidevorrichtungen sind beispielsweise aus den Offenlegungsschriften DE 10 2005 026 811 AI und DE 10 2012 011 358 AI bekannt. Der in die Abscheidezyklone einströmende Rohluftstrom wird dort jeweils durch Leitschaufeln in eine Rotationsbewegung versetzt, aufgrund welcher die mitgeführten Partikel durch die erfahrene Fliehkraft in Richtung Rohr ¬ wandungen der Abscheidezyklone beschleunigt werden. Die Par- tikel werden an den Rohrwandungen gesammelt und durch Aus- tragsfenster in unteren Abschnitten der Rohrwandungen entfernt. Die gereinigte Luft tritt an den anderen Enden der Ab ¬ scheidezyklone als Reinluftstrom aus, während die abgeschie ¬ denen Partikel schwerkraftgetrieben von den Austragsfenstern nach unten auf den Boden des Abscheidergehäuses fallen. Zum effektiven Abtransport der abgeschiedenen Partikel aus dem Abscheidergehäuse ist es beispielsweise aus der Offenlegungs ¬ schrift DE 10 1005 026 811 AI bekannt, an die Austragsöffnung einen Austragslüfter anzuschließen, der zum Absaugen der Partikel einen Unterdruck an der Austragsöffnung erzeugt und diese über einen mit ausgetragenen Partikeln angereicherten Abluftstrom abzutransportieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Abscheidevorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die bei kompakterer Bauweise kostengünstiger und wartungsärmer als die bekannte Abscheidevorrichtung ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine

Abscheidevorrichtung der eingangs genannten Art mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen. Demnach ist die Austragsöffnung mit einer Engstelle einer Venturidüse zum Absaugen eines mit ausgetragenen Partikeln angereicherten Abluftstroms verbunden. Die Venturidüse ersetzt den aufbauenden Austragslüfter einschließlich dessen Anschlüsse und Ansteuerung. Hierdurch wird die erfindungsge ¬ mäße Abscheidevorrichtung kompakter und durch den Wegfall des Austragslüfters auch kostengünstiger. Durch den Entfall des Austragslüfters sinkt die Anzahl beweglicher Teile, wodurch die erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung auch wartungsärmer wird . In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung ist die Venturidüse mit dem Rohluftkanal über einen von diesem abgezweigten Seitenkanal verbunden. Der zum Erzeugen des Unterdruckes in der Engstelle der Venturidüse erforderliche Luftstrom wird hier in vorteilhafter Weise vom Rohluftstrom abgezweigt, wodurch eine gesonderte Erzeu ¬ gung dieses Luftstroms entfallen kann. Der zu erzeugende Roh ¬ luftstrom wird hierdurch zwar etwas größer, kann aber durch einen geringfügig größer dimensionierten Lüfter oder eine etwas höhere Lüfterdrehzahl bewerkstelligt werden; es können allerdings hierfür auch Reserven aus einer möglichen Überdimensionierung des Lüfters genutzt werden. Mit Vorteil wird die erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung zum Reinigen eines Luftstromes einer Kühlluftanlage zur Ver ¬ sorgung des Maschinenraums eines Schienenfahrzeugs, insbeson ¬ dere einer Lokomotive, angewandt.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen, in deren

FIG 1 eine erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung in perspektivischer Darstellung und

FIG 2 die Abscheidevorrichtung aus FIG 1 in einem Längsschnitt schematisch veranschaulicht sind.

Gemäß FIG 1 und FIG 2 umfasst eine Abscheidevorrichtung 1 zum Abscheiden von Partikeln, beispielsweise Staub- oder Wasser- partikel, aus einem Luftstrom einen an sich bekannten Zyklonabscheider 2. Der Zyklonabscheider 2 ist im rechteckigen Querschnitt eines Luftkanals angeordnet, der beispielsweise Teil einer Kühlluftanlage zur Versorgung eines Maschinenraums einer Lokomotive mit einem gekühlten Luftstrom sein kann. Der Luftkanal weist einen Rohluftkanal 3 auf, durch den ein mit Partikeln beladener Rohluftstrom 4 zum Zyklonabscheider 2 hingeführt wird. Des Weiteren weist der Luftkanal einen Rein ¬ luftkanal 5 auf, durch den ein Reinluftstrom 6 vom

Zyklonabscheider 2 weggeführt wird. Der Zyklonabscheider 2 weist ein kastenförmiges Abscheidergehäuse 7 auf. Das

Abscheidergehäuse 7 ist von einer Mehrzahl an in Strömungs ¬ richtung ausgerichteten, parallel zueinander angeordneten Abscheidezyklonen 8 durchsetzt, die zum Abscheiden von Partikeln aus dem Rohluftstrom 4 in das Abscheidergehäuse 7 ausge- bildet sind. Die in den Abscheidezyklonen 8 abgeschiedenen

Partikel fallen auf einen Boden des Abscheidergehäuses 7, in dem sich eine rechteckige, den Kanalquerschnitt überspannen ¬ de, Austragsöffnung 9 befindet. Durch die Austragsöffnung 9 werden auf den Boden gefallenes Partikel aus dem Abscheidergehäuse 7 ausgetragen. Hierzu zweigt stromauf des Zyklonabscheiders 2 ein Seitenkanal 13 vom Rohluftkanal 3 ab, dessen Querschnitt sich zunächst bis zu einer Engstelle 10 verjüngt und anschließend wieder zu einem Abluftkanal 14 er ¬ weitert. Diese Seitenkanalkonstruktion bildet eine

Venturidüse 11, deren Engstelle 10 über einen Austragsstutzen 15 mit der Austragsöffnung 9 verbunden ist. Der in den Seitenkanal 13 abgezweigte Teil des Rohluftstromes 4 wird durch die Querschnittsverringerung derart beschleunigt, dass in der Engstelle 10 ein Unterdruck entsteht, durch den die abge ¬ schiedenen Partikel aus dem Abscheidergehäuse 7 mit einem Abluftstrom 12 abgesaugt werden, der die Engstelle 10 über den Abluftkanal 14 verlässt.

Auf diese Weise wird ein gesonderter Austragslüfter zur Erzeugung eines Unterdrucks am Austragsstutzen 15 ebenso einge ¬ spart, wie dessen Anschlüsse und Ansteuerung. Die erfindungs ¬ gemäße Abscheidevorrichtung erfordert damit weniger Bauraum und ist auch durch Vermeidung beweglicher Teile wartungsärmer und weniger störanfällig.