Die Erfindung bezieht sich auf einen Fliehkraftstaubabscheider der
Zyklonbauweise, in dessen Schleuderraum von oben die Reingasableitung in Form eines
Tauchrohres hineinragt und an dessen unterem Ende sich ein Staubsammelraum anschließt.
Es ist bei solchen Fliehkraftstaubabscheidern bekannt, den sich im Schleuderraum
bildenden Wirbelkern, auch »Trombe« genannt, nach unten durch einen koaxial zum
Zyklonwirbel angeordneten rotationssymmetrischen Einbaukörper zu begrenzen, der
sich nach unten derart verbreitert, daß er mit der Wand des Schleuderraumes einen
zum Staubsammelraum hin verengten Ringspalt bildet, und an seiner Unterseite nahe
dem äußeren Rand eine mit dem Wirbelkern des Schleuderraumes verbundene Ringöffnung
aufweist.The invention relates to a centrifugal dust separator
Cyclone construction, in the centrifugal chamber from above the clean gas discharge in the form of a
Immersion tube protrudes and at the lower end of which a dust collection area is connected.
It is known that such centrifugal dust separators are located in the centrifugal chamber
forming vertebral core, also called "Trombe", down through a coaxial to the
To limit cyclone vortex arranged rotationally symmetrical built-in body, the
widens downward so that it is one with the wall of the centrifugal chamber
forms narrowed annular gap towards the dust collection chamber, and close to its underside
the outer edge a ring opening connected to the vortex core of the centrifugal chamber
having.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine neuartige Anordnung
und Ausbildung des mit der Wand des Schleuderraumes einen Ringspalt bildenden Einbaukörpers
eine verbesserte Abscheidewirkung bzw. eine weitgehende Vermeidung der Staubrücksaugung
aus dem Staubsammelraum in den Wirbelkern zu erzielen.The invention is based on the object by means of a novel arrangement
and design of the built-in body that forms an annular gap with the wall of the centrifugal chamber
an improved separation effect or an extensive avoidance of the dust re-suction
to achieve from the dust collection space in the vortex core.
Die Besonderheit der Anordnung und Ausbildung des Einbaukörpers besteht
erfindungsgemäß darin, daß der Einbaukörper in bekannter Weise vollständig innerhalb
des Schleuderraumes angeordnet ist, und daß dabei der engste Querschnitt des von
dem Einbaukörper und der Wand des Schleuderraumes gebildeten Ringspaltes und die
Ringöffnung an der Unterseite des Einbaukörpers auf gleicher Höhe liegen.The peculiarity of the arrangement and design of the installation body consists
according to the invention in that the built-in body in a known manner completely within
of the centrifugal chamber is arranged, and that the narrowest cross section of the
the built-in body and the wall of the centrifugal chamber and the annular gap formed
Ring opening on the underside of the installation body are at the same height.
Es sind demgemäß für die Erfindung zwei Merkmale bedeutsam. Einerseits
muß der die Trombe bzw. den Wirbelkern nach unten begrenzende Einbaukörper innerhalb
des Schleuderraumes liegen, damit die Unterkante des Einbaukörpers mit der Wandung
des Schleuderraumes einen ringförmigen Durchströmquerschnitt bildet, was bei Fliehkraftstaubabscheidern
der Zyklonbauweise bereits an sich bekannt ist; andererseits müssen die beiden ringförmigen
öffnungen, welche den Schleuderraum mit dem Staubsammelraum verbinden, am unteren
äußeren Rand des Einbaukörpers auf praktisch gleicher Höhe liegen. Der äußere Ringspalt
wird von Staub-Luft-Gemisch in Abwärtsrichtung durchströmt, die innere Ringöffnung
steht unter dem Einfluß des Unterdrucks im Wirbelkern und wird demgemäß in Aufwärtsrichtung
durchströmt. Die Abscheidewirkung ist umso besser, je weniger Staub von der die
innere Ringöffnung in Aufwärtsrichtung durchströmenden Luft mitgeführt wird. Es
ist deshalb vorteilhaft, die durch die innere Ringöffnung des Einsatzkörpers zurückgesaugte
Luft möglichst aus dem Bereich des Sammelraums zu entnehmen, in welchem das durch
den äußeren Ringspalt in den Staubsammelraum gelangende Staub-Luft-Gemisch in den
Staubsammelraum eintritt. In diesem Bereich befindet sich das Staub-Luft-Gemisch
noch in einem solchen Bewegungszustand, daß der vom Wirbelkern aus wirksame Sog
an der inneren Ringöffnung nicht in der Lage ist, die in dem durch den äußeren Ringspalt
eingetretenen Staub-Luft-Gemischstrom enthaltenen Staubkörner stark abzulenken.
Die Staubteilchen haben vielmehr noch genügend große lebendige Kraft, um sie aus
der Umlenkströmung auszutragen. Die durch den Unterdruck im Wirbelkern bewirkte
Strömungsablenkung wird daher praktisch auf den Luftanteil des Gemischs beschränkt
sein. Zwar wird die umlenkende Luftströmung eine gewisse Ablenkkraft auf die feinen
Staubteilchen ausüben; aber diese Wirkung der Schleppkraft der Umlenkströmung bleibt
gering, weil die Masse der gröberen Staubteilchen infolge ihrer fächerartigen Ausbreitung
wie ein Rieselschichtfilter wirkt, der feine Staubteilchen abfängt und dadurch das
Abziehen von Schwebestaub aus dem Staubsammelraum verhindert oder wenigstens erschwert.Accordingly, two features are important for the invention. On the one hand
the built-in body that delimits the drum or the vortex core downward must be inside
of the centrifugal chamber, so that the lower edge of the built-in unit with the wall
of the centrifugal chamber forms an annular flow cross-section, which is the case with centrifugal dust separators
the cyclone construction is already known per se; on the other hand, the two must be annular
Openings, which connect the centrifugal chamber with the dust collecting chamber, at the bottom
outer edge of the installation body are at practically the same height. The outer annular gap
the dust-air mixture flows downwards through the inner ring opening
is under the influence of the negative pressure in the vertebral core and is accordingly in an upward direction
flows through. The separation effect is the better, the less dust of the
inner ring opening is carried along in the upward direction flowing through air. It
It is therefore advantageous to use the sucked back through the inner ring opening of the insert body
Air to be taken as possible from the area of the collecting space in which the through
the outer annular gap in the dust collection chamber in the dust-air mixture
Dust collection chamber enters. The dust-air mixture is located in this area
still in such a state of motion that the suction effective from the vertebral core
at the inner ring opening is not able to pass through the outer ring gap
the dust particles contained in the dust-air mixture flow that has occurred.
Rather, the dust particles still have sufficient vital force to remove them
the deflection flow. The caused by the negative pressure in the vertebral core
Flow deflection is therefore practically limited to the air content of the mixture
be. True, the deflecting air flow will have a certain deflecting force on the fine
Exercise dust particles; but this effect of the drag force of the deflecting flow remains
low because the mass of the coarser dust particles is due to their fan-like spread
acts like a trickle layer filter, which catches fine dust particles and thereby the
Removal of suspended dust from the dust collection chamber is prevented or at least made more difficult.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ringöffnung
des Einbaukörpers den unteren erweiterten Ausgang eines nach oben zentral ausmündenden
Rücksaug-Düsenkanals bildet. Diese Ausgestaltung bietet erhöhte Gewähr dafür, daß
die aus dem Staubsammelraum zurückgesaugte Luft in das staubfreie Zentrum des Wirbelkerns
gelangt. Zweckmäßigerweise ist der Einbaukörper innerhalb des Schleuderraums axial
verschiebbar. Dadurch kann die Rücksaugstelle für den Austragluftstrom Betriebsverhältnissen
wie Durchsatzluftmenge des Zyklons, Staubart und Staubkonzentration, der Lage des
Wirbelkerns usw. angepaßt und die Länge der Trombe bzw. des Wirbelkerns entsprechend
eingestellt werden.In a further embodiment of the invention it is provided that the ring opening
of the built-in body, the lower extended exit of a centrally opening upward
Back suction nozzle channel forms. This configuration offers increased guarantee that
the air sucked back from the dust collection chamber into the dust-free center of the vortex core
got. The installation body is expediently axial within the centrifugal chamber
movable. As a result, the suction point for the discharge air flow can operate under operating conditions
such as throughput air volume of the cyclone, type and concentration of dust, the location of the
Vortex core, etc. adapted and the length of the drum or the vortex core accordingly
can be set.
Der Gegenstand der Erfindung soll an Hand der Zeichnung noch näher
erläutert werden; es zeigt im Axialschnitt F i g. 1 einen Staubabscheidezyklon nach
der Erfindung mit zylindrischem Schleuderraum, F i g. 2 einen Staubabscheidezyklon
mit konisch verjüngtem Schleuderraum, F i g. 3 den unteren Teil eines Staubabscheidezyklons
mit konisch erweitertem Schleuderraum. Nach F i g. 1 und 2 besteht der Fliehkraftstaubabscheider
aus einem mit tangentialer Staubgasgemischeinführung 1 und einem zentralen, als
Reingasableitung dienenden Tauchrohr 2 ausgestatteten Schleuderraum 3. Der Schleuderraum
3 ist in der Ausführungsform nach F i g. 1 in voller Höhe zylindrisch gestaltet;
nach F i g. 2 ist an den oberen zylindrischen Abschnitt 3 des Schleuderraums ein
nach unten konisch verjüngter Abschnitt 4, nach F i g. 3 ein sich nach unten konisch
erweiternder Abschnitt 5 gesetzt.The subject matter of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing
be explained; it shows in axial section F i g. 1 a cyclone dust separator
of the invention with a cylindrical centrifugal chamber, FIG. 2 a cyclone dust collector
with conically tapered centrifugal chamber, FIG. 3 the lower part of a dust separation cyclone
with a conically enlarged centrifugal chamber. According to FIG. 1 and 2 consists of the centrifugal dust separator
from a tangential dust gas mixture introduction 1 and a central, as
Clean gas discharge serving immersion tube 2 equipped centrifugal chamber 3. The centrifugal chamber
3 is in the embodiment according to FIG. 1 designed cylindrical in full height;
according to FIG. 2 is attached to the upper cylindrical section 3 of the centrifugal chamber
downwardly tapered section 4, according to FIG. 3 a conical downwards
widening section 5 set.
Im Schleuderraum ist koaxial der rotationssymmetrische Einbaukörper
6 angeordnet, welcher mit der Wand des Schleuderraumes einen Ringspalt 7 bildet
und einen zentralen Rücksaug-Düsenkanal 8 aufweist. Der Schleuderraum steht über
den Ringspalt 7 und den Kanal 8 mit dem Staubsammelraum 9 in Verbindung, aus welchem
der abgeschiedene Staub durch eine Bodenöffnung entnommen werden kann.The rotationally symmetrical built-in body is coaxial in the centrifugal chamber
6 arranged, which forms an annular gap 7 with the wall of the centrifugal chamber
and a central suck back nozzle channel 8. The centrifugal chamber protrudes
the annular gap 7 and the channel 8 with the dust collection space 9 in connection, from which
the separated dust can be removed through a bottom opening.
Der zentrale Rücksaug-Düsenkanal 8 ist nach unten hin erweitert und
endet am Boden 10 des Einbaukörpers 6 in einer Ringöffnung 11. In allen Ausführungsbeispielen
ist der Einbaukörper 6 auf einer in der Zyklonachse angeordneten Stange
12,12' befestigt, die ihrerseits in Halterung 13 bzw. 13' höhenverstellbar
abgestützt ist.The central suck-back nozzle channel 8 is extended downward toward and of the mounting body 6 terminates at the bottom 10 in a ring-opening 11. In all embodiments, the mounting body 6 is mounted on a disposed in the cyclone axis rod 12,12 ', which in turn in support 13 or 13 'is supported in a height-adjustable manner.
Die Wirkungsweise des Fliehkraftstaubabscheiders ist wie folgt: Das
Staub-Gas-Gemisch wird durch den tangentialen Einlaß 1 in den Schleuderraum 3 eingeführt
und dadurch in eine schnelle Umlaufbewegung versetzt. Diese Drehströmung erzeugt
einen Wirbel, dessen Außenbereich infolge der Fliehkraftwirkung mit Staub angereichert
wird, während der innere Bereich, also der Wirbelkern bzw. die Trombe,
praktisch
staubfrei ist. Vom Außenwirbel zum Wirbelkern besteht ein Druckgefälle. Aus dem
Wirbelkern strömt das Reingas durch das Tauchrohr 2 ab. Die staubreiche Umfangsschicht
des im äußeren Wirbelbereich abwärts strömenden Gemisches gelangt durch den von
dem Einbaukörper 6 und der Wand 3 bzw. 4 oder 5 des Schleuderraumes gebildeten Ringspalt
7 in den Staubsammelraum 9. Der Bereich, in welchem das Staub-Luft-Gemisch in den
Staubsammelraum 9 eintritt, steht unter dem Einfluß des Unterdrucks in dem Wirbelkern,
so daß Luft oder Gas aus dem Staubsammelraum durch die Ringöffnung 11 zurück
in den Wirbelkern des Schleuderraumes und von hier in das Tauchrohr 2 gelangt. Dieser
Rückstrom kann nur aus Gasanteilen des äußeren Wirbelbereichs bestehen, da ein Nachströmen
aus dem geschlossenen Staubsammelraum 9 praktisch nicht stattfinden kann. Das somit
aus dem äußeren Wirbelbereich durch den Ringspalt 7 nachströmende Gas wird unmittelbar
nach dem Durchgang durch den Ringspalt 7 unter scharfer Umlenkung in die Ringöffnung
11 des Einbaukörpers 6 und weiter durch den zentralen Düsenkanal 8 in den Wirbelkern
gesaugt. Der während dieses Vorganges in der Umfangsschicht des Außenwirbels mitgeführte
Staub ist infolge seiner kinetischen Energie an einer Mitumlenkung weitgehend gehindert
und wird aus der Umlenkströmung in den Staubsammelraum 9 ausgetragen. Dabei bilden
die gröberen Staubteilchen gleichsam einen fächerartigen Rieselschichtfilter, welcher
das Absaugen von Feinstaub oder Schwebestaub durch die Ringöffnung 11 weitgehend
verhindert.The principle of operation of the centrifugal dust separator is as follows: The dust-gas mixture is introduced into the centrifugal chamber 3 through the tangential inlet 1 and is thereby set in rapid circulation. This rotating flow creates a vortex, the outer area of which is enriched with dust as a result of the effect of centrifugal force, while the inner area, i.e. the vortex core or the vortex, is practically dust-free. There is a pressure gradient from the outer vortex to the vortex core. The clean gas flows out of the vortex core through the immersion tube 2. The dust-rich circumferential layer of the mixture flowing downwards in the outer vortex area passes through the annular gap 7 formed by the installation body 6 and the wall 3 or 4 or 5 of the centrifugal chamber into the dust collection chamber 9. The area in which the dust-air mixture enters the dust collection chamber 9 enters, is under the influence of the negative pressure in the vortex core, so that air or gas from the dust collection chamber passes through the annular opening 11 back into the vortex core of the centrifugal chamber and from here into the immersion tube 2. This return flow can only consist of gas fractions from the outer vortex area, since a subsequent flow from the closed dust collecting space 9 can practically not take place. The gas thus flowing in from the outer vortex area through the annular gap 7 is sucked immediately after passing through the annular gap 7 with a sharp deflection into the annular opening 11 of the built-in body 6 and further through the central nozzle channel 8 into the vortex core. The dust carried along in the circumferential layer of the external vortex during this process is largely prevented from being deflected as a result of its kinetic energy and is discharged from the deflecting flow into the dust collecting space 9. The coarser dust particles form, as it were, a fan-like trickle layer filter, which largely prevents fine dust or suspended dust from being sucked off through the ring opening 11.