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Patent Searching and Data


Title:
SEPARATOR UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1992/004988
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a separator for airborne fibres, with a housing (2) enclosing a separating chamber (20) with an essentially cylindrical upper section (8), disposed with its longitudinal axis vertical, and a funnel-shaped lower section (10). The separator also has in input pipe (12), an outlet pipe (14) and a separated-matter outlet (16) at the bottom of the funnel-shaped lower section (10) of the housing. The invention calls for the wall of the outlet pipe (14) to be tangential to the inside surface (9) of the wall of the cylindrical section (8) of the housing where it emerges from the upper end of the cylindrical section (8) and for the inlet pipe (12) to be located below the outlet pipe (14) and not tangential to the inside surface (9) of the wall of the cylindrical section (8) of the housing where it enters the cylindrical section (8).

Inventors:
PINTO AKIVA (DE)
LUCASSEN GUENTER (DE)
HEUERMANN WINFRIED (DE)
Application Number:
PCT/EP1991/001731
Publication Date:
April 02, 1992
Filing Date:
September 12, 1991
Export Citation:
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Assignee:
HOLLINGSWORTH GMBH (DE)
International Classes:
B07B7/01; B07B7/04; D01G23/08; (IPC1-7): B07B7/01; B07B7/04
Foreign References:
US3941684A1976-03-02
US3883334A1975-05-13
US4592115A1986-06-03
Attorney, Agent or Firm:
Dallmeyer, Georg (Köln 1, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Abscheider für luftgetragene Fasermaterialströme, mit einem eine Abscheidekammer (20) einschließen¬ den Gehäuse (2) mit einem im wesentlichen zylin¬ drischen Gehäuseabschnitt (8) mit vertikaler Längsachse und einem trichterförmigen unteren Gehäuseabschnitt (10), einer Eintrittsrohrleitung (12), einer Austrittsrohrleitung (14) und einer Schwerteilaustrittsöffnung (16) am unteren Ende des trichterförmigen Gehäuseabschnitts (10), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Rohrwand der Austrittsrohrleitung (14) am oberen Ende des zylindrischen Gehäu¬ seabschnitts (8) tangential zur inneren Mantelfläche (9) des zylindrischen Gehäuse¬ abschnitts (8) austritt und daß die Eintrittsrohrleitung (12) unterhalb der Austrittsrohrleitung (14) und nicht tan¬ gential zur inneren Mantelfläche (9) des zy¬ lindrischen Gehäuseabschnitts (8) in die Ab¬ scheidekammer (20) eintritt.
2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Eintrittsrohrleitung (12) mit einem Abstand der Rohrachse zu der vertikalen Längsachse (18), der ca. das 0,25 bis 0,75fache, vorzugswei¬ se ca. das 0,5fache des Radius des zylindrischen Gehäuseabschnitts (8) beträgt, in den zylindri¬ schen Gehäuseabschnitt (18) eintritt.
3. Abscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Eintrittsrohrleitung (12) am unteren Ende des zylindrischen Gehäuseabschnitts (8) eintritt.
4. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Eintrittsrohrleitung (12) mit einem freien Ende (28) in die Abscheide¬ kammer (20) des zylindrischen Gehäuseabschnitts (8) mit einstellbarer Tiefe hineinragt.
5. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da¬ durch gekennzeichnet, daß der trichterförmige Ge¬ häuseabschnitt (10) relativ zur Mittelachse (18) des zylindrischen Gehäuseabεchnitts (8) exzen¬ trisch angeordnet ist.
6. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da¬ durch gekennzeichnet, daß mindestens ein von der Mantelfläche (34) des trichterförmigen Gehäuεe abschnitts (10) abstehendes Leitblech (30,32) im wesentlichen quer zu der horizontalen Tangentialen der Mantelfläche (34) verläuft.
7. Abscheider nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Schwerteilaustrittsöffnung (16) unterhalb des freien Endes (28) der Eintrittsrohr¬ leitung (12) angeordnet ist.
8. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da¬ durch gekennzeichnet, daß an der inneren Mantel¬ fläche (9) des Gehäuses (2) mindestens eine radial nach innen vorstehende, im wesentlichen vertikale Prallwand (26) angeordnet ist.
9. Abscheider nach Anεpruch 8, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Prallwand (26) im unteren Bereich des zylindrischen Gehäuseabschnitts (8) angeordnet ist.
10. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen Ein¬ tritts und Austrittεrohrleitung (12,14) in Dreh¬ richtung deε Fasermaterialstroms (6) zwischen ca. 300' und 360°, vorzugsweise ca. 330" beträgt.
11. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Prallwand (26) von der Eintrittsrohrleitung (12) nach unten absteht und bis in den trichterförmigen Gehäuseabschnitt (10) hineinragt.
12. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Austrittsrohrleitung (14) horizontal in das Gehäuse (2) eintritt.
13. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da¬ durch gekennzeichnet, daß im Bereich vor der Schwerteilaustrittsöffnung (16) eine höhenverstell¬ bare Schaufel (42) zur Strömungsumlenkung angeord¬ net ist.
14. Abscheider nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich¬ net, daß das freie Ende der im wesentlichen hori¬ zontal verlaufenden Schaufel (42) nach oben gebo¬ gen ist.
15. Abscheider nach Anspruch 13 oder 14, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Prallplatte (22) bis in den trichterförmigen Gehäuseabschnitt (10) hineinragt.
Description:
Abscheider

Die Erfindung betrifft einen Abscheider für luftgetra¬ gene Fasermaterialströme, mit einem eine Abscheidekam¬ mer einschließenden Gehäuse mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuseabschnitt, mit vertikaler Mittel¬ achse und einem trichterförmigen unteren Gehäuseab¬ schnitt, einer Eintrittsrohrleitung, einer Austritts¬ rohrleitung und einer Schwerteilaustrittsöffnung am unteren Ende des trichterförmigen Gehäuseabschnitts.

Derartige Abscheider sind beispielsweise aus der US-PS 4 592 115 bekannt, in der eine Vorrichtung zum Abschei¬ den von Abfallmaterial von Zellulosefaserflocken be¬ schrieben ist. Der Abscheider weist eine am oberen Ende des Gehäuses angeordnete Eintrittsrohrleitung auf und eine am unteren Ende des zylindrischen Abschnitts des Abscheiders vorgesehene Austrittsrohrleitung. Die Ein¬ trittsrohrleitung tritt radial in einen zylindrischen Gehäuseabschnitt ein, der gegenüber dem zylindrischen

Gehäusehauptabschnitt einen geringeren Durchmesser auf¬ weist. Im Inneren des Gehäuses befindet sich eine mit größeren Öffnungen versehene Trommel, die den Durchmes¬ ser des ersten zylindrischen Gehäuseabschnitts aufweist und durch deren Öffnungen die Gutfasern austreten kön¬ nen, während die schwereren und voluminöseren Abfall¬ teile spiralförmig zum trichterförmigen Gehäuseab¬ schnitt am unteren Ende des Abscheiders herabfallen und dort an einer Austrittsöffnung des trichterförmigen Gehäuseabschnitts von der Abfallentsorgung übernommen werden.

Ein derartiger Abscheider hat den Nachteil eines hohen Gutfaserverlustes und ist allenfalls für die Abfall- aufbereitung geeignet, nicht jedoch für die Entfernung von Schwerteilen aus erstmals geöffneten Faserballen.

Aus der EP-B-0 100 942 ist eine Vorrichtung zum Ent¬ fernen von nichtfaserigen Teilchen aus Mineralwollfa- sern bekannt mit einem Windsichter mit Zentrifugalvor¬ abscheider und einem weiteren herkömmlichen Zyklon als zweiter Sichtungsstufe.

Aus der US-PS 3 883 334 ist die Anwendung von zyklon- artigen Zentrifugalabscheidern zur Herstellung von Mineralfasern bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ab¬ scheider für luftgetragene Fasermaterialströme zu schaffen, der bei hoher Durchsatzleistung ein zuver¬ lässiges Abscheiden von Feststoffen aus dem luftgetra¬ genen Fasermaterialstrom bei geringstem Gutfaserverlust ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 1.

Die Eintrittsrohrleitung mündet in den zylindrischen Gehäuseabschnitt unterhalb der Austrittsrohrleitung nicht tangential ein, sondern tritt zwischen der äuße¬ ren Mantelfläche des zylindrischen Gehäuseabschnitts und der vertikalen Mittelachse des zylindrischen Ge- häuseabschnitts in die Abscheidekammer ein. Wesentlich ist hierbei, daß der Abscheider nicht in der Art und Weise eines herkömmlichen Zyklons arbeitet, bei dem eine doppelte WirbelStrömung entsteht, nämlich eine äußere nach unten gerichtete und eine innere Wirbel- Strömung, die nach oben gerichtet ist. Bei solchen Zy- klonen ist demzufolge die Austrittsleitung zentral am oberen Ende des zylindrischen Gehäuseabschnitts vorge¬ sehen. Im Gegensatz zu dieser Arbeitsweise soll gerade keine äußere, nach unten gerichtete Wirbelströmung und eine zentrale nach oben gerichtete Wirbelströmung ent- stehen, sondern eine nach oben gerichtete äußere lami¬ nare Strömung, die die leichten Faserflocken auf mög¬ lichst kurzem Weg zu der tangential austretenden Aus¬ trittsrohrleitung am oberen Ende des zylindrischen Ge¬ häuseabschnitts transportiert.

Dadurch, daß die Eintrittsrohrleitung nicht tangential in den zylindrischen Gehäuseabschnitt eintritt, werden Schwerteile nicht von der inneren Mantelfläche des zy¬ lindrischen Gehäuseabschnitts auf einer spiralförmigen, nach unten gerichteten Bahn geführt, sondern prallen unter einem stumpfen Winkel gegen die innere Mantel¬ fläche des zylindrischen Gehäuseabschnitts auf, wobei den Schwerteilen kinetische Energie entzogen wird. Nach

Vernichtung des überwiegenden Teils der kinetischen Energie können die Schwerteile von dem Luftεtro infol¬ ge aerodynamischer Schleppkräfte nicht mehr auf das höhere Niveau der Austrittsrohrleitung nach oben be- fördert werden, sondern sie fallen vielmehr auf Grund der Schwerkräfte, die im Vergleich, zu den aerodynami¬ schen Schleppkräften erheblich höher sind, nach unten in den trichterförmigen Gehäuseabschnitt.

Vorzugsweise tritt die Eintrittsrohrleitung am unteren Ende des zylindrischen Gehäuseabschnitts ein. Dadurch ist der Höhenunterschied, den Schwerteile überwinden müssen, um zur Austrittsrohrleitung zu gelangen, ver¬ größert.

Die Eintrittsrohrleitung ragt vorzugsweise mit ihrem freien Ende mit einstellbarer Tiefe in die Abscheide- kammer hinein. Das Abscheideverhalten des Abscheiders läßt sich, je nachdem wie weit die Eintrittsrohrleitung in die Abscheidekammer hineinragt, erheblich beeinflus¬ sen, so daß der Abscheider im Extremfall auch als Kon- denser verwendet werden kann, bei dem alle Fasern aus dem luftgetragenen Fasermaterialstrom abgeschieden werden.

Der trichterförmige Gehäuseabschnitt ist vorzugsweise relativ zur Mittelachse des zylindrischen Gehäuseab¬ schnitts exzentrisch angeordnet. Auf diese Weise wird die Entstehung einer Zyklonwirbelströmung mit innerer nach oben gerichteter Wirbelströmung verhindert.

In diesem asymmetrischen trichterförmigen Gehäuseab¬ schnitt können auf der inneren Mantelfläche ein oder

mehrere von der Mantelfläche abstehende Leitbleche an¬ geordnet sein, die im wesentlichen vertikal auf der trichterförmigen Mantelfläche verlaufen und mit ihren Enden an der Schwerteilaustrittsöffnung enden. Diese Leitbleche verhindern ein spiralförmiges Umlaufen der Schwerteile in dem unteren trichterförmigen Gehäuseab¬ schnitt und bewirken ein Stoppen und Herabfallen der Schwerteile in die Schwerteilaustrittsöffnung.

IΪΠ folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert:

Es zeigen

Fig. 1 eine erste Seitenansicht des Abscheiders,

Fig. 2 eine im Vergleich zu Fig. 1 um 90* gedrehte

Seitenansicht des Abscheiders und Fig. 3 eine Draufsicht auf den Abscheider.

Der Abscheider 1 für Schwerteile besteht aus einem Ge¬ häuse 2 mit einem oberen zylindrischen Gehäuseabschnitt 8 und einem sich daran anschließenden unteren trichter¬ förmigen Gehäuseabschnitt 10, dessen Trichter in eine Schwerteilaustrittsöffnung 16 mündet. Das obere Ende des zylindrischen Gehäuseabschnitts 8 ist mit einem Deckel 3 verschlossen, in dem ein Beobachtungsfenster 36 angeordnet ist.

Eine Eintrittsrohrleitung 12 tritt im unteren Bereich des zylindrischen Gehäuseabschnitts 8 so in das Gehäuse 2 ein, daß die Rohrwand 11 der Eintrittsrohrleitung 12 nicht tangential zur inneren Mantelfläche 9 des zylin¬ drischen Gehäuεeabschnitts 8 verläuft.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß die Eintrittsrohrleitung 12 horizontal in den zylindrischen Gehäuseabschnitt 8 mit vertikaler Längsachse 18 ein¬ tritt. Der Abstand der Rohrachse zur vertikalen Längs- achse 18 beträgt ca. die Hälfte des Gehäuseradius.

Dagegen verläuft eine Austrittsrohrleitung 14 oberhalb der Eintrittsrohrleitung 12 am oberen Ende des zylin¬ drischen Gehäuseabschnitts 8 mit der Rohrwand 15 tan- gential zur inneren Mantelfläche 9 des zylindrischen Gehäuseabschnitts 8.

Die Austrittsrohrleitung 14 verläuft dabei ebenfalls vorzugsweise horizontal.

Der trichterförmige Gehäuseabschnitt 10 ist exzentrisch zum oberen Gehäuseabschnitt 8 gestaltet, wobei die Schwerteilaustrittsöffnung 16 bei Draufsicht im Qua¬ dranten der Rohreintrittsleitung 12 angeordnet ist.

Die Mantelfläche 34 des trichterförmigen Gehäuseab¬ schnitts 10 weist auf die Schwerteilaustrittsöffnung 16 zulaufende Leitbleche 30,32 auf, die vorzugsweise von der Gehäusewand 4 orthogonal abstehen und im wesentli- chen quer zu den horizontalen Tangentialen der Mantel¬ fläche 34 verlaufen.

Die Eintrittsrohrleitung 12 weist ein freies, in die Abscheidekammer 20 im zylindrischen Gehäuseabschnitt 8 hineinragendes freies Ende 28 auf, an dem eine Prall¬ wand 26 befestigt ist, die bis in den trichterförmigen Gehäuseabschnitt 10 hinein von der Eintrittsrohrleitung 12 bis zur Gehäusewand 4 eine Absperrung gegen an der

Gehäusewand 4 umlaufende Schwerteile bildet. Beim Auf¬ prall auf diese Prallwand 26 verlieren Schwerteile ihre kinetische Energie und fallen in den trichterförmigen Gehäuseabschnitt 10, von wo aus sie auf Grund von Schwerkraft in die Schwerteilaustrittsöffnung 16 hin¬ einfallen. Eventuell im trichterförmigen Gehäuseab¬ schnitt 10 vorhandene Wirbelströmungen vermögen nicht, die Schwerteile aus diesem unteren Bereich nach oben zu befördern. Dagegen werden Faserflocken durchaus von den Luftwirbeln erfaßt und nach oben zur Austrittsrohrlei¬ tung 14 befördert.

Eine stark nach oben gerichtete WirbelStrömung ist je¬ denfalls auf Grund der asymmetrischen Anordnung des trichterförmigen Gehäuseabschnitts 10 weitestgehend verhindert.

Während die in der Abscheidekammer 20 herrschende Luft¬ geschwindigkeit ausreicht, um die Fasern selbst auf das höhere Niveau der Austrittsrohrleitung 14 anzuheben, überwiegt bei den Schwerteilen die Wirkung der Schwer¬ kraft, so daß die Schwerteile nach dem Aufprall auf die Prallplatte 22 oder die Gehäusewand 4 sofort nach unten bewegt werden.

Der Winkel zwischen Eintrittsrohrleitung 12 und Aus- trittεrohrleitung 14 beträgt im Ausführungsbeispiel ca. 330*. Für die Fasern besteht daher die Möglichkeit, direkt von der Eintrittsrohrleitung 12 zur Austritts¬ rohrleitung 14 zu gelangen.

Das Verhältnis zwischen Rohrleitungsdurchmesser und Gehäusedurchmesser im zylindrischen Gehäuseabschnitt 8

beträgt vorzugsweise 1 : 3 bis 1 : 5, im Ausführungs¬ beispiel ist das Verhältnis 1 : 4. Die Abscheidekammer 20 im zylindrischen Gehäuseabschnitt 8 weist einen fast quadratischen Querschnitt auf.

Der Höhenabstand der Eintrittsrohrleitung 12 zur Aus¬ trittsrohrleitung 14 ist im Ausführungsbeispiel um ca. ein Drittel größer als der Rohrdurchmesser.

Die Schwerteilaustrittsöffnung 16 kann teilweise von einer im wesentlichen horizontalen Schaufel 42 verdeckt sein, die von einem Schieber 40 bis in die Austritts¬ öffnung 16 oder in einer höheren Position über der Aus¬ trittsöffnung 16 mit Hilfe eines ' Befestigungsknaufs 44 arretiert werden kann. Die Schaufel 42 dient zur Strö- mungsumlenkung im Bereich des trichterförmigen Gehäu¬ seabschnitts 10, wodurch kleine Faserflocken wieder in den zylindrischen Gehäuseabschnitt 8 zurückgeführt wer¬ den und von dort in die Auεtrittsrohrleitung 14 gelan- gen. Auf Grund der Einstellbarkeit der Schaufel läßt sich die Strömungsumlenkung beeinflussen und optimal einstellen.

Das Abscheideverhalten des Abscheiders 1 läßt sich auch je nachdem die Eintrittsrohrleitung 12 in die Abschei¬ dekammer 20 hineinragt, derart beeinflussen, daß der Abscheider auch als Kondenser verwendet werden kann, bei dem die Fasern von dem Luftεtrom getrennt werden.