【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于从工艺流中分离固体和/或液体的旋风分离器。本专利技术还涉及一种用于操作这样的旋风分离器的方法以及包括这样的旋风分离器的旋风分离器系统。
技术介绍
1、这样的旋风分离器在现有技术中是已知的，并且例如用于从工艺空气中分离灰尘。为此，工艺流被引导到截面为圆形的处理空间中，在该处理空间中，工艺流沿着由周向壁引导的周向轨迹流动，使得固体和/或液体通过离心力被径向向外输送。工艺流还在处理空间中沿第一方向从入口向偏转点被轴向引导，引起整体的螺旋轨迹。在偏转点处，工艺流然后沿与第一方向相反的方向被轴向地排出到出口，其中，固体和/或液体由于其惯性而不再能够遵循所产生的偏转并掉落。
2、还已知的是，在出口处设置突出到处理空间中的浸没管（immersion tube），并且在浸没管的中央布置轴向延伸通过整个处理空间的引导装置。引导装置用于在偏转点和出口之间引导工艺流，并且通常形成为圆柱形杆。引导装置的截面的实际几何形状，特别是在圆形引导装置的情况下的直径，影响旋风分离器的压力损失和分离程度。不利的是，在引导装置的给定截面几何形状的情况下，对于许多工艺流而言无法实现旋风分离器的理想操作参数，特别是尽可能低的压力损失和尽可能高的分离程度。因此，不利地限制了旋风分离器的应用领域。
技术实现思路
1、基于这种情况，本专利技术的目的在于使旋风分离器能够以改善的操作参数用于更广泛的应用领域。
2、本专利技术的目的通过独立的主要权利要求的特征来实现。在从属权利要求中提供了
3、根据本专利技术的第一方面，该目的通过一种用于从工艺流中分离固体和/或液体的旋风分离器来实现，所述旋风分离器包括：处理空间，至少由周向壁和覆盖件形成并且截面为圆形；入口，穿透周向壁以用于在处理空间的周向方向上将工艺流引入到处理空间中；出口，穿透覆盖件以用于在处理空间的轴向方向上将工艺流排出处理空间；浸没管，从出口沿轴向方向延伸到处理空间中；以及引导装置，在处理空间的中央沿轴向方向延伸并且接合在浸没管中。根据本专利技术的第一方面，提供的是，引导装置被设计为在其轴向延伸的至少一部分上截面可变。
4、下面解释本专利技术的要求保护的方面的优点，并且下面进一步描述本专利技术的方面的优选变型实施例。解释，特别是关于特征的优点和定义的解释基本上是描述性的和优选的，而非限制性示例。如果解释是限制性的，则会明确提及。
5、旋风分离器被理解为一种通过沿着螺旋轨迹引导主要为气态的工艺流，在包含在工艺流中的固体和/或液体上产生分离力，并且特别是通过偏转工艺流进行固体或液体的分离的装置。螺旋形状还特别被理解为具有至少在特定区域中渐缩的外径的螺旋形状。在这样的旋风分离器中，例如来自加工过程的灰尘、碎屑或磨屑可与诸如空气流或惰性气体流的气流分离。
6、周向壁被理解为表示与这样的螺旋形状的几何包络线对应并且沿着轨迹引导工艺流的壁。周向壁可在轴向区域上形成为圆柱形和/或在轴向区域上形成为圆锥形。特别地，周向壁在入口的区域中为圆柱形，并且在与入口的区域轴向间隔开的区域中为圆锥形。覆盖件布置在圆形周向壁的头端处，特别是在入口的其中周向壁形成为圆柱形形状的区域中的头端处，作为处理空间的封闭件。
7、浸没管形成为套筒，特别是在出口的圆周中形成为套筒，并且突出到处理空间中，例如，突出到处理空间的轴向延伸的五分之一和一半之间。这样的浸没管使得在第一方向上进行的流动和在偏转之后逆着第一方向定向的流动有效分离。
8、借助于引导装置，实现的是，在偏转之后逆着第一方向定向的流动被引导为使得该流动截面中的湍流以及因此的流动阻力减小。引导装置以及因此还有逆着第一方向定向的流动在偏转之前的流动的螺旋轨迹内特别地径向延伸。引导装置特别优选地在轴向方向上在整个处理空间上延伸，并且进一步优选地形状为圆柱形，然而，它也可具有任何其他截面几何形状。利用引导装置，与未配备这样的引导装置的旋风分离器相比，可在旋风分离器中实现减小的压力损失和增大的分离程度。
9、本专利技术的第一方面现在包括引导装置形成为截面可变的教导。这应理解为表示引导装置的截面面积的大小可改变，例如，在几何形状保持相同的同时，几何形状本身可改变，或者引导装置的截面可例如横向于轴向方向移位。以这种方式，引导装置可适应特定的工艺流，使得针对该工艺流优化操作参数。例如，可在低的压力损失和高的分离程度之间设定最有利的关系。以这种方式，旋风分离器可用于各种工艺流。
10、此外，根据本专利技术的第一方面的旋风分离器还使得可在操作期间通过控制单元或控制器使截面能够跟随至少一种性质变化的工艺流。例如，工艺流可在其移动速度、其质量流量或其组成方面改变，特别是在固体或液体负载方面改变。然后例如通过传感器记录和评价工艺流的性质，其中，通过使用数据处理装置计算理想的引导装置截面，并通过使用控制装置在引导装置处设定理想的引导装置截面。
11、在一个实施例中，引导装置被设计为引导管。引导管表示固有地简单且因此具有成本效益的几何形状，其也可容易地修改。此外，引导管具有作为内部中空几何形状的小质量。特别优选地，引导管具有圆形的外部几何形状，在该圆形的外部几何形状处，流动可在偏转点和出口之间的区域中形成螺旋，或者以螺旋形式被引导。以这种方式，可在该区域中实现特别低的压力损失。
12、在一个实施例中，引导管形成为弹性的，并且引导管的内部被设计为体积可变，以便改变引导管的截面。在这种情况下，例如提供了用于使内部空间充气的装置和/或用于从内部空间抽出空气的装置。通过改变内部空间的体积，弹性引导管的外径也改变，从而通过改变内部空间的体积实现期望的截面几何形状和/或特别是引导装置的几何形状和浸没管的几何形状之间的期望关系。特别地，通过将引导管设计为在其轴向延伸上具有不同的弹性模量，可确保内部空间体积的变化以及因此还有截面几何形状的变化被限制或集中在引导管的特定轴向区段上，使得例如引导装置的变化优选发生在浸没管的区域中，或者沿着引导管尽可能均匀地发生变形。
13、在另外的实施例中，引导管的管壁形成为螺旋形状。例如，管壁由螺旋形状的线和线的弹性护套或螺旋形状的带形成，由此螺旋缠绕部一起形成优选封闭的管壁。利用螺旋形状的管壁，可形成同时弹性、轻质和固有稳定的引导管。在一个实施例中，螺旋缠绕部被设计为彼此相对地旋转，其中，引导管的截面几何形状可通过引导管的扭转而改变。然后扭转引起螺旋形状引导管的拉伸或压缩。
14、在旋风分离器的一个实施例中，引导装置形成为弹性的，并且旋风分离器包括用于压缩和/或拉伸引导装置以改变引导装置的截面的装置。然后，引导装置改变其截面，以便在拉伸和/或压缩期间保持其体积，并因此膨胀或收缩。以这种方式，实现了期望的截面几何形状和/或特别是引导装置的几何形状和浸没管的几何形状之间的期望关系。
15、在一个实施例中，引导装置包括沿其轴向延伸的多个至少本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于从工艺流中分离固体和/或液体的旋风分离器（1），包括：
2.根据权利要求1所述的旋风分离器（1），其中，所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）形成为引导管。
3.根据权利要求2所述的旋风分离器（1），其中，所述引导管形成为弹性的，并且所述引导管的内部空间（18.3）形成为体积可变，以便改变所述引导管的截面。
4.根据权利要求2或3所述的旋风分离器（1），其中，所述引导管的管壁（18.1、18.2）形成为螺旋形状。
5.根据前述权利要求中任一项所述的旋风分离器（1），其中，所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）形成为弹性的，并且所述旋风分离器（1）包括用于压缩和/或拉伸所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）以便改变所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）的截面的装置。
6.根据权利要求5所述的旋风分离器（1），其中，所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）具有沿其轴向延伸的至少两个区段（16.1、16.2、16.3），并且其中，至少两个
7.根据前述权利要求中任一项所述的旋风分离器（1），其中，所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）包括沿其轴向延伸的多个区段（16.1、16.2、16.3），并且至少两个区段（16.1、16.2、16.3）形成为在所述轴向方向（A）上能够相对于彼此移位，以便改变所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）的截面。
8.根据前述权利要求中任一项所述的旋风分离器（1），所述旋风分离器（1）包括用于向所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）施加振动以用于改变所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）的截面的装置。
9.根据前述权利要求中任一项所述的旋风分离器（1），其中，所述浸没管（7）形成为其截面可变，或者包括具有可变净截面的孔口（9）。
10.根据前述权利要求中任一项所述的旋风分离器（1），其中，所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）由塑料制成，特别是由弹性体或热塑性塑料制成。
11.根据前述权利要求中任一项所述的旋风分离器（1），其中，所述周向壁（2）在其轴向延伸的至少一部分上形成为圆锥形。
12.根据前述权利要求中任一项所述的旋风分离器（1），其中，所述入口（4）具有在所述处理空间（3）的轴向方向（A）上呈槽形状的延伸部。
13.根据前述权利要求中任一项所述的旋风分离器（1），所述旋风分离器（1）包括固体出口（8），所述固体出口（8）布置在所述处理空间的一端（E.2）处以用于从所述处理空间（3）排出固体。
14.一种用于操作根据前述权利要求中任一项所述的旋风分离器（1）的方法，其中，所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）的截面根据所述工艺流的质量流量、流动速度、固体负载或液体负载至少在所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）的轴向延伸的一部分中变化。
15.一种旋风分离器系统，包括根据权利要求1至13中任一项所述的旋风分离器（1）和至少一个用于检测所述工艺流的质量流量、流动速度、固体负载或液体负载的传感器。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于从工艺流中分离固体和/或液体的旋风分离器（1），包括：
2.根据权利要求1所述的旋风分离器（1），其中，所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）形成为引导管。
3.根据权利要求2所述的旋风分离器（1），其中，所述引导管形成为弹性的，并且所述引导管的内部空间（18.3）形成为体积可变，以便改变所述引导管的截面。
4.根据权利要求2或3所述的旋风分离器（1），其中，所述引导管的管壁（18.1、18.2）形成为螺旋形状。
5.根据前述权利要求中任一项所述的旋风分离器（1），其中，所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）形成为弹性的，并且所述旋风分离器（1）包括用于压缩和/或拉伸所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）以便改变所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）的截面的装置。
6.根据权利要求5所述的旋风分离器（1），其中，所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）具有沿其轴向延伸的至少两个区段（16.1、16.2、16.3），并且其中，至少两个区段（16.1、16.2、16.3）具有彼此不同的弹性模量。
7.根据前述权利要求中任一项所述的旋风分离器（1），其中，所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）包括沿其轴向延伸的多个区段（16.1、16.2、16.3），并且至少两个区段（16.1、16.2、16.3）形成为在所述轴向方向（a）上能够相对于彼此移位，以便改变所述引导装置（11.1、11.2、11.3、11.4）的截面。
8.根据前述权利要求中任一项...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·诺沃塞尔，M·赫尔曼，J·P·哈恩，
申请(专利权)人：ESTA设备制造有限两合公司，
类型：发明
国别省市：
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