DE4232382C1

DE4232382C1 - Dust-separator with cyclone - has eddy-centring component secured by meshwork held at outlet edge and coarser than largest particle to be separated

Info

Publication number: DE4232382C1
Application number: DE4232382A
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl Ing Roedig
Original assignee: PBS PULVERBESCHICHTUNGS und SP
Current assignee: PBS PULVERBESCHICHTUNGS und SP
Priority date: 1992-09-26
Filing date: 1992-09-26
Publication date: 1994-03-24
Anticipated expiration: 2012-09-27
Also published as: NL9301610A

Abstract

The separator reverses the main flow direction, and comprises a cyclone followed by a collector vessel for the separated particles. At the cyclone outlet is a supporting component (12) stabilising the flow characteristics and centring the central eddy. The component is secured by meshwork (12A) secured by its edge near the cyclone outlet, and coarser than the largest particle to be separated. It can be held taut in a frame (12B) at the outside edge and fixed to the supporting component at the middle. USE/ADVANTAGE - Particularly to recover paint in powder form from a spraying cubicle. Gives proper eddy-centring while preventing deposits at cyclone outlet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Staubabscheidung mit Umkehr der Hauptströmungsrichtung, insbesondere zur Rückgewinnung durch Abschei dung von pulverförmigen Lacken bei Lackierungsanlagen, bestehend aus min destens einem Zyklon und einem darunter angeordneten Sammelbehälter zur Sammlung der im Zyklon abgeschiedenen Partikel, sowie mit jeweils einer Wirbelstütze im Übergangsbereich zwischen Zyklon und Sammelbehälter zur Stabilisierung der Strömungsverhältnisse, insbesondere Zentrierung des Zentralwirbels.The invention relates to a device for dust separation with reversal the main flow direction, especially for recovery by separation application of powdered paints in painting systems, consisting of min at least one cyclone and a collecting container arranged underneath Collection of the particles separated in the cyclone, as well as with one each Vertebral support in the transition area between the cyclone and the collecting tank Stabilization of the flow conditions, in particular centering the Central vertebra.

Derartige Zyklone sind allgemein bekannt, beispielsweise aus der DE-PS 36 24 086.Such cyclones are generally known, for example from the DE-PS 36 24 086.

Als Wirbelstütze ist dort ein Kegel unterhalb der Austragsöffnung des Zyklons vorgesehen, dessen Spitze in das Innere des Zyklons hin zeigt und der dazu dient, die Bewegungsrichtung des einströmenden Feststoff-Gas- Gemisches nach der Abscheidung der Feststoffpartikel an den Wandungen des Zyklons in Richtung eines Austrittsstutzens hin umzukehren.As a vortex support there is a cone below the discharge opening of the Cyclones provided, the tip of which points towards the inside of the cyclone and which serves to change the direction of movement of the incoming solid gas Mixture after the deposition of the solid particles on the walls of the Reverse cyclones towards an outlet port.

Andere bekannte Vorrichtungen verwenden statt einer kegelförmigen Wirbel stütze ein plattenförmiges Bauteil, meist eine Blechscheibe, die den glei chen Zweck erfüllen soll. Other known devices use instead of a conical vortex support a plate-shaped component, usually a sheet metal disc, which the same purpose.

Ein Problem bei beiden Bauteilen ist deren Befestigung an den umgebenden Komponenten der Staubabscheidungsvorrichtung im Bereich der Austragsöffnung des Zyklons.A problem with both components is their attachment to the surrounding components of the dust collector in the area the discharge opening of the cyclone.

Bei der bekannten Befestigungsweise mittels stegförmiger Verbindungselemente zwischen Kegel und Außenwandung bzw. zwischen Blechscheibe (Sternblech) und Außenwandung bilden sich unerwünschte Grenzschichtbrücken, über die an den Wandungen des Zyklons abgeschiedene Feststoffpartikel wieder aufgewirbelt werden und in den von der Wirbelstütze nach oben umgelenkten und zentrierten Zentralwirbel gelangen und somit mit dem Gas wieder ausgeschieden werden, was eine Verringerung des Zyklon-Wirkungsgrades bedeutet.In the known method of attachment by means of a web Connecting elements between the cone and the outer wall or between Sheet metal disc (star sheet) and outer wall are undesirable Boundary layer bridges over the walls of the cyclone separated solid particles are whirled up again and in the deflected upwards and centered from the vertebral support Central vortices reach and thus excreted with the gas which means a reduction in cyclone efficiency.

Es ist auch bekannt, diese sogenannten Sternbleche in die Trennstelle zwischen Zyklon und Sammelbehälter einfach einzulegen, was bei Reinigungsarbeiten aber oft zu dem Nachteil führt, daß die Wirbelstütze nicht wieder eingebaut wird und sich somit ebenfalls die Leistungsfähigkeit des Zyklons verringert.It is also known to place these so-called star plates in the separation point easy to insert between the cyclone and the collecting container, which at Cleaning work often leads to the disadvantage that the Vertebral support is not reinstalled and thus also the Cyclone performance reduced.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die bekannte Vorrichtung zur Staubabscheidung soweit zu verbessern, daß der Austragsbereich des Zyklons so ausgebildet wird, daß einerseits eine einwandfreie Zentrierung des Zentralwirbels erreicht wird, andererseits Ablagerungen im Austragsbereich des Zyklons zuverlässig vermieden werden.It is therefore an object of the invention to provide the known device for To improve dust separation to such an extent that the discharge area of the Cyclones is designed so that on the one hand a flawless Centering of the central vertebra is achieved, on the other hand Deposits in the discharge area of the cyclone are reliably avoided become.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Halterung der Wirbelstütze ein randseitig im Bereich der Austragöffnung gehaltenes Maschengewebe dient, dessen Maschenweite über der maximalen Korngröße der abgeschiedenen Partikel liegt.According to the invention, this object is achieved in that the holder the vortex support on the edge in the area of the discharge opening held mesh serves the mesh size above the maximum Grain size of the separated particles is.

Diese überraschend einfache Lösung wird allen praktischen Anforderungen gerecht und ist konstruktiv einfach und in vielfältiger Ausführungsart zu bewerkstelligen.This surprisingly simple solution will be practical for everyone Meets requirements and is structurally simple and versatile Execution type to accomplish.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht hierbei darin, anstelle der bekannten stegartigen Verbindungselemente zwischen Wirbelstütze und Außenwandung mit dem Maschengewebe ein materialmäßig "homogenes" Bauteil einzusetzen, dessen mechanische Stabilität ausreicht, um eine bauübliche Wirbelstütze zu tragen, das andererseits bei geeigneter Maschenwahl vollständig durchlässig für die abzuscheidenden Partikel ist. Dabei kann die Maschenweite so gewählt werden, daß grobe Verunreinigungen aufgefangen werden, was bei einer Wiederverwendung der abgeschiedenen Partikel von Bedeutung ist. Insofern wirkt das Maschengewebe als Grobfilter.The basic idea of the invention here is instead of known web-like connecting elements between the vertebral support and Outer wall with the mesh is a "homogeneous" component use, the mechanical stability of which is sufficient to make a construction To support the vertebrae, on the other hand with a suitable choice of mesh is completely permeable to the particles to be separated. It can the mesh size should be chosen so that coarse impurities are collected be what if the separated particles of Meaning is. In this respect, the mesh fabric acts as a coarse filter.

Die Verwendung von Maschengewebe als Sieb ist allgemein bekannt beispielsweise als Bauelement zur Abtrennung von Partikeln aus einem durchströmenden Medium; die US-2 566 662 widmet sich diesem "klassischen" Verwendungsbereich eines Siebes, nämlich der Abspal tung von Feststoffpartikeln. Hierzu wird unter anderem ein perforiertes Blech eingesetzt, dessen Öffnungen so dimensioniert sind, daß die abzuspaltenden Partikel (hier Sand) passieren können.The use of mesh as a sieve is well known for example as a component for separating particles from a flowing medium; US 2,566,662 addresses this "Classic" area of use of a sieve, namely the abspal treatment of solid particles. Among other things, a perforated sheet metal used, the openings of which are dimensioned are that the particles to be split off (here sand) can pass through.

Die GB-A-2 213 405 zeigt darüber hinaus eine Vorrichtung mit zwei konisch geformten Sieben, deren Aufgabe in einer Aufspaltung einer Mischung aus Öl, Wasser und Gas zu Meßzwecken besteht, wobei eventuell in diesem Gemisch enthaltene Feststoffpartikel passieren können.GB-A-2 213 405 also shows a device with two conically shaped sieves, whose task in a split one Mixture of oil, water and gas for measurement purposes, where any solid particles contained in this mixture pass can.

Die oben erwähnten, dort verwendeten Bauteile (Maschengewebe, perforiertes Blech) erfüllen lediglich die geschilderte Sieb funktion, dienen aber nicht zusätzlichen Zwecken, insbesondere nicht zur Halterung anderer Bauteile, wie dies die erfindungsgemäße Lösung vorsieht.The above-mentioned components used there (mesh fabric, perforated sheet) only meet the sieve described function, but do not serve additional purposes, especially not for holding other components, such as the solution according to the invention provides.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung sind den Unter ansprüchen zu entnehmen, wobei insbesondere auf die schwenkbare Anordnung der Baueinheit Rahmen-Maschengewebe-Wirbelstütze hingewiesen werden soll.Advantageous embodiments of the solution according to the invention are the sub claims, in particular on the pivotable arrangement the unit frame-mesh fabric-vertebral support should be pointed out.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung noch kurz erläutert: In den Figuren ist ein Zyklon 10 dargestellt, dessen Gehäuse im oberen Teil zylindrisch, in seinem unteren Teil kegelstumpfförmig ausgeführt ist. Am unteren Ende des kegelstumpfförmigen Teils befindet sich die Austrags öffnung für die abgeschiedenen Feststoffpartikel.An embodiment of the invention will be briefly explained with reference to the drawing: A cyclone 10 is shown in the figures, the housing of which is cylindrical in the upper part and frustoconical in its lower part. At the lower end of the frustoconical part is the discharge opening for the separated solid particles.

Diese Feststoffpartikel gelangen als Feststoff-Gas-Gemisch A beispiels weise tangential in den oberen zylindrischen Teil des Zyklons 10 und werden dann auf einer spiralförmigen Bahn A′ nach unten zur Austragsöff nung hin geführt, wobei infolge der hierbei auftretenden Zentrifugalkräfte die Feststoffpartikel sich an den Innenwandungen des konischen Teils des Zyklons 10 abscheiden und durch die Austragsöffnung in einen Sammel behälter 11 fallen. Das derart von dem weit überwiegenden Teil (95 bis 97%) der Feststoffpartikel gereinigte Gas (beispielsweise Luft) gelangt dann über eine aufwärts gerichtete Strömung B′ (Wirbelkern) nach oben in einen gestrichelt dargestellten Gasaustrittsstutzen 8 und wird von diesem als Gasstrom B wieder an die Umgebung abgegeben. These solid particles arrive as a solid-gas mixture A, for example tangentially in the upper cylindrical part of the cyclone 10 and are then guided down a spiral path A 'down to the discharge opening, the solid particles adhering to the inner walls as a result of the centrifugal forces which occur separate the conical part of the cyclone 10 and fall through the discharge opening into a collecting container 11 . The gas (for example air) cleaned in this way from the vast majority (95 to 97%) of the solid particles then reaches an upward flow B '(vortex core) upwards into a gas outlet connection 8 shown in broken lines and is returned to it as a gas stream B. given the environment.

Zur einwandfreien Stabilisierung der diese Festpartikelabscheidung bewirkenden Strömungsverhältnisse (spiralförmiger Abscheideweg A′/Wirbelkern B′) ist es bekannt, im Bereich der Austragsöffnung, also dem Bereich geringsten Querschnittes des kegelstumpfförmigen Teils des Zyklons 10, eine plattenförmige Wirbelstütze 12 anzubringen, die den spiralförmig abwärts gerichteten Gasstrom A′ in die nach oben gerichtete Wirbelkernströmung B′ umkehrt.For the perfect stabilization of the flow conditions causing this solid particle separation (spiral separation path A '/ vortex core B'), it is known to attach a plate-shaped vortex support 12 in the area of the discharge opening, i.e. the area with the smallest cross-section of the frustoconical part of the cyclone 10 , which directed the spiral downward Gas stream A 'in the upward vortex core flow B' reverses.

Gemäß der Erfindung ist diese plattenförmige Wirbelstütze 12 mittels eines Maschengewebe 12A in einem Rahmen 12B eingespannt, der seinerseits in einem unteren, sich kegelstumpfartig erweiternden Endteil 10A des Zyklons 10 angeordnet ist, der auch als separates Zwischenteil zwischen Zyklon 10 und Sammelbehälter 11 ausgebildet sein kann.According to the invention, this plate-shaped vertebral support 12 is clamped by means of a mesh 12 A in a frame 12 B, which in turn is arranged in a lower, frustoconically widening end part 10 A of the cyclone 10, which is also formed as a separate intermediate part between the cyclone 10 and the collecting container 11 can be.

Zur schwenkbaren Verbindung des Rahmens 12B mit dem Endteil 10A dient eine vertikale Achse S.A vertical axis S serves for the pivotable connection of the frame 12 B to the end part 10 A.

In Fig. 1 ist der Zyklon 10 und die Wirbelstütze 12 in ihrer einen Endposition, der Arbeitsposition, dargestellt, wo der Rahmen 12B im wesentlichen horizontal liegt und die Wirbelstütze 12 in der zur Funktion des Zyklons optimalen Position im Bereich der Austragsöffnung hält. Diese Position dient vorteilhafterweise bei entferntem Sammelbehälter 11 auch zur Reinigung des Maschengewebes beispielsweise durch Ausblasen infolge der sich einstellenden Druckverhältnisse, da bei Funktion des Zyklons die entfernten Schmutzpartikel abgesaugt werden können.In Fig. 1, the cyclone 10 and the vortex support 12 is shown in its one end position, the working position, where the frame 12 B is substantially horizontal and holds the vortex support 12 in the optimal position for the function of the cyclone in the region of the discharge opening. This position advantageously also serves for cleaning the mesh fabric when the collecting container 11 is removed, for example by blowing out as a result of the pressure conditions which arise, since the removed dirt particles can be suctioned off when the cyclone is functioning.

In Fig. 2 ist die zweite Endposition der Wirbelstütze 12 dargestellt, nämlich im seitlich abgeklappten Zustand (Wartungsposition), wo der Zyklon 10 sich außer Betrieb befindet und er für Reinigungszwecke von unten her zugänglich sein muß.In Fig. 2 the second end position of the vertebral support 12 is shown, namely in the laterally folded state (maintenance position), where the cyclone 10 is out of operation and it must be accessible from below for cleaning purposes.

Die beschriebene Art der Befestigung der Wirbelstütze 12 mittels Maschengewebe 12A ist nur eine Variante von vielen denkbaren Möglichkeiten, um den Erfindungsgedanken zu realisieren, nämlich eine feste Positionierung der Wirbelstütze 12 im Hinblick auf eine Optimierung der Funktion ohne Ausbildung von Grenzschichtbrücken (Abscheidungsgrad) des Zyklons.The described type of attachment of the vertebral support 12 by means of mesh 12 A is only one variant of many conceivable possibilities for realizing the inventive idea, namely a fixed positioning of the vertebral support 12 with a view to optimizing the function without forming boundary layer bridges (degree of separation) of the cyclone .

Claims

1.Device for dust separation with reversal of the main flow direction, in particular for recovery by separating powdery paints in painting systems, consisting of a cyclone and a downstream collecting container for collecting the particles separated in the cyclone and with a vortex support in the transition area between the cyclone and collecting container (discharge opening of the Cyclones) for stabilizing the flow conditions, in particular centering the central vortex, characterized in that a mesh fabric ( 12 A) held at the edge in the region of the discharge opening serves to hold the vortex support ( 12 ), the mesh size of which is above the maximum grain size of the separated particles.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the mesh fabric ( 12 A) is clamped on the edge in a frame ( 12 B) and in its central region the vertebral support ( 12 ) is attached.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the vortex support ( 12 ) is designed as a shielding cone, the tip of which is directed towards the cyclone ( 10 ).

4. The device according to claim 2, characterized in that the vortex support ( 12 ) is a flat sheet metal part.

5. The device according to claim 2, characterized in that the vortex support ( 12 ) is designed as two plates which are on both sides of the screen fabric ( 12 A) and clamp this between them.

6. The device according to claim 2, characterized in that the frame ( 12 B) about a pivot axis (S) from the discharge opening is horizontally pivotable.

7. The device according to claim 2, characterized in that the mesh ( 12 A) consists of two layers, which include a plate-shaped vertebral support between them.