Unter dem Sichten erfasst man alle Strömungstrennverfahren. Wir unterscheiden hier das Hydroklassieren (Nassstromklassieren) und das Aeroklassieren. Letzteres findet sich in der Fachliteratur nicht selten unter dem Namen Windsichtung.
Das Sichten der Partikelgrößen erfolgt durch eine genau definierte Luftströmung, der die Partikel ausgesetzt werden. Dabei ist die Sinkgeschwindigkeit das Trennungsmerkmal, welches sich aus dem Verhältnis von Schwerkraft/Trägheitskraft zu Strömungswiderstand im Gasstrom errechnen lässt. Man unterscheidet hier zwischen Gegenstrom- und Querstromsichtung je nach Richtung [Vertikal und horizontal] der Anströmung.
Merke
In der nachfolgenden Abbildung findest du eine schematische Darstellung der Schwerkraftsichtung (Steigrohrsichtung):
Neben der Schwerkraft-Gegenstromsichtung exisistieren noch folgende Ausführungen:
- Schwerkraft-Querstromsichtung
- Schwerkraft-Zickzacksichtung
- Schwerkraft-Vibratorsichtung
- Schwerkraft-Horizontalstromsichtung
- Fliehkraft-Gegenstromsichtung
- Fliehkraft-Querkraftsichtung
- Fliehkfraft-Streutellersichtung
- Fliehkraft-Sichtung mit ruhendem oder umlaufenden Sichtraum
Gegenstromsichtung
Wie in der Abbildung ersichtlich, ist bei der Gegenstromsichtung die Luftgeschwindigkeit der Sinkgeschwindigkeit der Partikel $ w_f $ entgegengerichtet. Fallen die Partikel bei der Untersuchung herab, so übersteigt die Sinkgeschwindigkeit die Luftgeschwindigkeit (große Partikel). Steigen die Partikel hingegen auf, so unterliegt die Sinkgeschwindigkeit der Anströmgeschwindigkeit (kleine Partikel).
Formal gilt:
Methode
$ w_f < v \rightarrow $ Feingut (steigt auf)
$ w_rel = v - w_f $
Kennwerte: $ w_f $ = Sinkgeschwindigkeit der Partikel, $ v $ = Luftgeschwindigkeit, $ w_{rel} $ = Relativgeschwindigkeit zwischen Luft und Partikel, / Anströmgeschwindigkeit der Partikel durch die Luft
Für die Partikelgrößen an der Trenngrenze gilt bei einer laminaren Strömung [ Re < 1] :
Methode
Kennwerte: $ d_{st, t}$ = Trennkorngröße, $ g $ = Erdbeschleunigung, $ \eta $ = Viskosität der Luft, $ v $ 0 Luftgeschwindigkeit, $ \rho_p $ = Dichte des Partikels.
Liegt eine Fliehkraft-Gegenstromsichtung vor, so sind die radial auftretenden Komponenten der Geschwindigkeit entscheidend für das Trennverhalten. Die Sinkgeschwindigkeit der Partikel richtet sich hier nach außen.
Querstromsichtung
Die Querstromsichtung kennzeichnet, dass die Probe nicht mehr gegenläufig zur Sinkrichtung sondern quer zur Richtung der Sinkgeschwindigkeit angeströmt wird. Tritt ein Partikel in den Strom ein, so wird dieser beschleunigt und von seiner Ursprungsbahn abgelenkt.
Je nach Gewicht eines Partikels fällt die Ablenkung unterschiedlich stark aus.
- Die Leichtgutpartikel erfahren die stärkste Ablenkung und werden durch den Luftstrom mitgeschleppt.
- Schwergutpartikel hingegen werden vergleichsweise gering abgelenkt.
In der nachfolgenden Abbildung, siehst du das Schema einer Querstromsichtung:
Im Vorfeld ist zu beachten, dass mögliche Agglomerate getrennt werden ohne dabei eine Zerkleinerung zu verursachen.
Trennergebnisse des Sichtens
Um ein solides Trennergebnis zu erhalten, gilt es zu beachten, dass
- die Dosierung konstant erfolgt und
- der zu trennende Stoff gut dispergierbar ist.
Werden hohe Trennleistungen gefordert, so eignet sich besonders der Querstrom-Umlenksichter. Hier können Trenngrößen bis $ 1 \mu m $ erreicht werden.
Bei dieser Bauweise des Sichters wird der Querstrom genutzt um die Partikelsegemente umzulenken.
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