DE2033634C3

DE2033634C3 - Emptying device on silos with a flat bottom

Info

Publication number: DE2033634C3
Application number: DE19702033634
Authority: DE
Inventors: Walter Kuesnacht Merz (Schweiz)
Original assignee: Schweizerische Aluminium AG
Current assignee: Rio Tinto Switzerland AG
Priority date: 1969-12-11
Filing date: 1970-07-07
Publication date: 1979-01-18
Also published as: CH492621A; FR2070814B1; DE2033634A1; FR2070814A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Entleerungsvorrichtung für Silos. Eine Entleerungsvorrichtung für Silos mit radial im Boden angeordneten mit Luft beaufschlagten Auflockerungsrinnen, von tienen r.iindestens eine als Förderrinne zur Förderung des staubförmigen oder feinkörnigen Gutes zu einem seitliche. Siloauslauf dient und mit einem von einer zentralen Bodenzone bis zum Siloauslauf reichenden, mit einer Querschnittsverengung versehenen Entleerungstunnel abgedeckt ist, in den ein in den freien Siloraum ragendes Druckausgleichsrohr zwischen Querschnittsverengung und Siloauslauf mündet, ist bekannt.The invention relates to an emptying device for silos. An emptying device for silos with Aeration channels arranged radially in the ground and exposed to air, of which at least one is used as a Conveyor trough for conveying the powdery or fine-grained material to a side. The silo outlet is used and with one that extends from a central floor zone to the silo outlet, with a cross-sectional narrowing provided emptying tunnel is covered, in which a pressure equalization pipe protruding into the free silo space it is known to flow between the narrowing of the cross-section and the silo outlet.

In Siloböden eingebrachte und mit Luft beaufschlagte Auflockerungsrinnen, die auf ihren dem Siloinneren zugewandten Seiten mit porösem, luftdurchlässigen Gewebe oder mit luftdurchlässigen Keramik- oder Metallplatten abgedeckt sind, dienen dem Auszug des staubförmigen oder feinkörnigen Siloinhaltes, indem die über Anschlußleitungen den Auflockerungsrinnen zugeleitete Luft den Siloinhalt, entgegen seiner sonstigen Neigung sich durch sein Eigengewicht und durch Stoßwellen, die beim Nachfüllen des Silos sowie bei Einsturz von Materialbrücken aus Schüttgut entstehen und sich gleichmäßig im Schüttgut fortsetzen, zur Fließunfähigkeit zu verdichten, fluidisiert, d. h. fließfähig macht. Für Silos mit zentral im Boden angeordneter Austrageinrichtung, z. B. bei Silos mit konischem Boden, bestehen keine besonderen, die Verlegung der Rinnen betreffenden Anordnungsvorschriften. Hingegen neigt das Schüttgut bei flachbödigen Silos mit seitlichem Auszug dazu, im Silo ungleiche Böschungen bzw. Materialwände zu bilden, die durch ihren Einsturz, neben einer Schüttgutverdichtung, zu verstärkten Silowandungen zwingen. Dem wird dadurch begegnet, daß der Siloinhalt vom Zentrum des Silobodens her über einen radial zum Auszug verlaufenden Entleerungstunnel abgezogen wird, der zur Fluidisierung und zum Transport des sich im Entleerungstunnel befindenen Schüttgutes eine ebenfalls radiale Auflockerungsrinne überdeckt, wodurch die Anordnung der übrigen, nichtLoosening channels placed in the silo floors and pressurized with air, those on the inside of the silo facing sides with porous, air-permeable fabric or with air-permeable ceramic or Metal plates are covered, are used to extract the dusty or fine-grained silo contents by the Air, which is fed to the loosening channels via connecting lines, removes the silo contents, contrary to its rest Inclination due to its own weight and shock waves that occur when the silo is refilled and when Collapse of material bridges from bulk material arise and continue evenly in the bulk material, for Failure to flow to densify, fluidized, d. H. makes it flowable. For silos with centrally arranged in the floor Discharge device, e.g. B. in silos with conical bottom, there are no special, the laying of the channels relevant arrangement rules. On the other hand, the bulk material tends in flat-bottomed silos with lateral ones Excerpt on the formation of uneven slopes or material walls in the silo, which by their collapse, in addition to bulk material compaction, force reinforced silo walls. This is countered by that the silo contents from the center of the silo floor via an emptying tunnel running radially towards the extension is withdrawn, which is used for fluidization and transport of the in the emptying tunnel Bulk material also covers a radial loosening channel, whereby the arrangement of the rest does not

30 mit einem Entleerungstunnel überdeckten Auflockerungsrinnen in gleicher Weise zur Fluidisierung und Förderung des Schüttgutes in Richtung auf das Zentrum des Silobodens vorzunehmen ist. Das Schüttgut tritt unter Bildung einer dem Schüttgut eigenen, durch die Ausbildung des Tunnels und die Art der Fluidisierung beeinflußten vom Austragsende zum Eintrittsende des Entleerungstunnels steigenden Böschung in den Lntleerungstunnel ein, um ausgehend von der Böschung, unterstützt durch die Fluidisierung, dem Austrag zuzufließen. Diese Art des Siloaustrages hat den Nachteil, daß das Schüttgut nicht gleichmäßig fließt. 30 loosening channels covered with an emptying tunnel must be carried out in the same way for fluidizing and conveying the bulk material in the direction of the center of the silo bottom. The bulk material enters the emptying tunnel with the formation of a slope that is specific to the bulk material and is influenced by the formation of the tunnel and the type of fluidization, from the discharge end to the entry end of the emptying tunnel, in order to flow to the discharge starting from the embankment, supported by the fluidization. This type of discharge from the silo has the disadvantage that the bulk material does not flow evenly.

Es ist bei einem Silo mit in Richtung auf den seitlich angeordneten Siloaustrag geneigtem Boden ein Entleerungstunnel mit einer Querschnittsverengung bekannt. Diese Querschnittsverengung übt auf die durch Nachfüllen des Silos oder durch Einsturz von M^.terialbrücken entstehenden, sich in den Entleerungstunnel fortsetzenden Druckstöße mit Hilfe einer sich an die Ouerschnittsverengung anschließenden Kammer eine Drosselwirkung aus, wodurch eine Schüttgutverfestigung im Entleerungstunnel vermieden wird. Ein Mitte! zur Bildung eines gleichbleibenden, den gleichförmigen Siloauszug gewährleistenden Schüttkegelwinkels ist hierdurch somit nicht gegeben.In the case of a silo with a bottom sloping towards the laterally arranged silo discharge, it is an emptying tunnel known with a narrowing of the cross-section. This cross-sectional constriction exerts itself on the Refilling of the silo or by collapse of M ^ .terialbrücken resulting pressure surges continuing into the emptying tunnel with the help of a Cross-sectional constriction subsequent chamber creates a throttling effect, thereby solidifying the bulk material is avoided in the emptying tunnel. A middle! to form a constant, the uniform This does not mean that the angle of the cone of repose to guarantee the removal of the silo is not given.

Die der Erfindung- zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, zur Vermeidung von Störungen den Förderweg zwischen der Einengung und dem Siloauslauf zu verringern und vor der Einengung eine Ausgleichszone für die vom Nachfüllen des Silos oder Materialbrückeneinstürzen herrührenden Stoßwellen zu schaffen.The object on which the invention is based is therefore to avoid interference to reduce the conveying path between the constriction and the silo outlet and one before the constriction Compensation zone for the shock waves resulting from refilling the silo or material bridge collapse to accomplish.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs beschriebenen Entleerungsvorrichtung dadurch gelöst, daß der einen flachen, horizontalen Boden aufweisende Entleerungstunnel die Querschnittsverengung in seinem Mittelteil in einem solchen Abstand vom Siloauslauf aufweist, daß das Verhältnis der Differenz zwischen -!er offenen Höhe an der Querschnittsverengung und der Höhe des Querschnitts des Siloauslaufs zu diesem Abstand etwa dem Tangens des Schüttkegelwinkels des aufgelockerten Gutes entspricht.This object is achieved in the emptying device described above in that the one flat, horizontal bottom having emptying tunnel the cross-sectional constriction in its central part in such a distance from the silo outlet that the ratio of the difference between -! he open height at the cross-section narrowing and the height of the cross-section of the silo outlet to this distance approximately corresponds to the tangent of the angle of the cone of repose of the loosened material.

Zur Erreichung dieses Zieles wurde davon ausgegangen, daß der Grund des ungleichförmigen Siloaustrages in SchUttgutstauungen im Entleerungstunnel, ausgelöst durch Stoßwellen, die vom Nachfüllen des Silos oder Materialbrückeneinstürzen herrühren und die Böschung des Schüttgutes im Entleerungstunnel förderwidrig verändern, zu suchen ist, wobei deren förderhemmende Wirkung nicht mehr durch Fluidisierung beseitigt werden kann. Diese Stoßwellen werden zunächst in dem vor der Querschnittsverengung liegenden Teil des Entleerungstunnels ausgeglichen. Die Beseitigung der förderwidrigen Veränderung der Böschung wird bei dem gemäß der Erfindung mit einem einen flachen horizontalen Boden aufweisenden Entleerungstunnel ausgebildeten Silobehälter außerdem durch eine Querschnittsverengung insofern erreicht, als die vom Siloaustrag bis zur Stelle ihrer Anbringung im Entleerungstunnel einen Schüttgutkegel mit durch mechanische Einwirkungen der genannten Art unveränderbarer Steigung in Richtung auf die Querschnittsveränderung gewährleistet. Bei der Ermittlung des günstigsten Schüttgutkegelwinkels für Tonerde stellte sich eine Eigenforderung des fluidisierten Schüttgutes, d. h. eine Förderung des Schüttgutes bei geöffnetem Auszug ohne Zuhilfenahme eines Teiles der fluidisierenden Luft als Transportmittel ein, wenn die Steigung desTo achieve this goal it was assumed that the reason for the uneven discharge from the silo in bulk material accumulations in the emptying tunnel, triggered by shock waves from the refilling of the silo or Material bridge collapses and the embankment of the bulk material in the emptying tunnel is not subsidized change, is to be sought, whereby their inhibiting effect is no longer eliminated by fluidization can be. These shock waves are initially in the part of the before the cross-sectional constriction Emptying tunnels balanced. The removal of the non-subsidy change in the embankment is carried out at according to the invention with an emptying tunnel having a flat horizontal floor trained silo also achieved by a cross-sectional constriction insofar as that of the Silo discharge through a bulk material cone up to the point of its attachment in the emptying tunnel mechanical effects of the type mentioned invariable slope in the direction of the change in cross-section guaranteed. When determining the the most favorable bulk material cone angle for alumina was an inherent requirement of the fluidized bulk material, d. H. a conveyance of the bulk material with the pull-out open without the aid of part of the fluidizing Air as a means of transport if the slope of the

Schüttgutkegels zum flachen, horizontalen Boden des Entleerungstunnels etwa 10% beträgtBulk material cone to the flat, horizontal floor of the emptying tunnel is about 10%

Durch die Einbringung einer die Böschung, d. h. den Schüttkegelwinkel konstant haltenden Querschnittsverengung in den Entleerungstunnel wird ein störungsfreier Austrag gewährleistet. Die vorteilhafte Wirkung dieser Anordnung wird durch die Wahl eines eigenfördernden Schüttkegelwinkels noch dadurch verstärkt, daß die zur Förderung des Schüttgutes mit gleichbleibender, aber nicht selbst fördernder Böschung sonst notwendige Luftmenge eingespart werden kann, was sich bezüglich der Betriebskosten des Silos aufwendungsmindernd auswirkt. Auch sind die durch die erfindungsgemäße Böschungswahl vor dem Siloaustrag bei geschlossenem Austrag auflaufenden Schüttgutmassen geringer. Hierdurch werden die zum Siloaustrag gehörenden Teile kostensparend schwächer dimensionierbar.By introducing a slope, d. H. the cross-sectional constriction keeping the angle of repose constant Trouble-free discharge is guaranteed in the emptying tunnel. The beneficial effects of this Arrangement is reinforced by the choice of a self-promoting angle of repose in that the for Conveyance of the bulk material with a constant, but not self-conveying slope, otherwise necessary Air volume can be saved, which reduces the operating costs of the silo affects. Due to the choice of slope according to the invention, before the silo discharge are also closed Discharge of bulk material masses lower. This means that the parts belonging to the silo discharge are removed Can be dimensioned weaker to save costs.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert und es stellen darA preferred embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing explained and it represent

F i g. 1 einen Querschnitt durch den unteren Teil einps Silos, wobei der Entleerungstunnel in seiner Länge geschnitten ist,F i g. 1 a cross section through the lower part einps Silos, the length of the emptying tunnel being cut,

Fig.2 einen Querschnitt durch den Entleerungstunnel. 2 shows a cross section through the emptying tunnel.

Mit 1 sind die Auflockerungsrinnen bezeichnet, welche gleichmäßig verteilt, radial im Siloboden angeordnet sind und die Aufgabe haben, das Gut gleichförmig von allen Bereichen des Silobodens zum Zentrum des Silobodens zu fördern. Zum Austrag verbindet ein Entleerungstunnel 3 das Zentrum des Silobodens mit dem Siloauslauf 9, wobei das Gut in den vollen Querschnitt am Anfang des Entleerungstunnels eingeleitet wird. Der Querschnitt des Entleerungstunnels kann eine beliebige Form besitzen. Auf Grund der Fluidisierung des Gutes mittels eingeblasener Luft kann die Höhe des Entleerungstunnels gering gehalten werden. Andererseits steht einer solchen Höhe des Entleerungstunnels, die ihn begehbar macht, nichts entgegen. Zur möglichst vollständigen Entleerung des Silos ist es zweckmäßig, die Begrenzungsflächen zum Abrutschen des auf ihnen lagernden Gutes möglichst stark geneigt anzuordnen. Als Baustoff für den Entleerungstunnel kommen verschiedene Materialien, wie z. B. Beton oder Stahlröhren, in BetrachtWith 1 the loosening channels are referred to, which are evenly distributed, radially in the silo bottom are arranged and have the task of uniformly transporting the material from all areas of the silo floor to the Promote center of silo bottom. An emptying tunnel 3 connects the center of the Silo bottom with the silo outlet 9, with the material in the full cross-section at the beginning of the emptying tunnel is initiated. The cross section of the emptying tunnel can have any shape. Due to the Fluidization of the goods by means of blown air can keep the height of the emptying tunnel low will. On the other hand, there is nothing to do with such a height of the emptying tunnel that makes it accessible opposite. For emptying the silo as completely as possible, it is advisable to use the boundary surfaces Slipping of the goods stored on them should be arranged inclined as much as possible. As a building material for the Emptying tunnels come from various materials, such as B. concrete or steel pipes into consideration

Im Mittelteil des Tunnels ist eine Querschnittsverengung 4 angebracht, die den Materialstrom reduziert, um ihn anschließend im letzten Abschnitt 5 des Entleerungstunnels dem Siloauslauf 9 gleichmäßig zuzuleiten. Der Auszug des Silogutes läßt sich besonders gut bewerkstelligen, wenn das Verhältnis der offenen Höhe ίο an der Verengung zur Länge des Entleerungstunnels zwischen Verengung und Siloauslauf (Abschnitt 5) dem Tangens des Schüttkegelwinkels des Gutes im aufgelokkerten (fluidisierten) Zustand entspricht. Das fluidisierte Gut bildet so, wie bereits erwähnt, einen bezüglich des π Austrages optimalen freien Schüttkegelwinkel, der viel kleiner ist als der Schüttkegelwinkel des nicht fluidisierten Gutes. Ist nun die offene Höhe der Verengung im Verhältnis zur Länge des Abschnittes kleiner, als daß sich der freie Schüttkegel im fluidisierten 2u Zustand ausbilden könnte, so wird d'-. Auszugsleistung geringer. Im anderen Fail einer zu großen offenen Höhe können im Abschnitt 5 Materialstauungen entstehen. Wird die Querschnittsverengung so ausgebildet, daß sich im Abschnitt 5 des Entleerungstunnels 3 der freie Schüttkeselwinkel des fluidisierten Gutes ausbilden kann, so können die vom Entleerungstunnel 3 überdeckten Auflockerungsrinnen 2 mit einer geringeren Luftmenge beaufschlagt werden.In the middle part of the tunnel there is a cross-sectional constriction 4, which reduces the material flow in order to then feed it evenly to the silo outlet 9 in the last section 5 of the emptying tunnel. The extraction of the silo can be done particularly well if the ratio of the open height ίο at the narrowing to the length of the emptying tunnel between the narrowing and the silo outlet (section 5) corresponds to the tangent of the angle of the material's cone of repose in the loosened (fluidized) state. As already mentioned, the fluidized material forms a free angle of repose that is optimal in terms of π discharge, which is much smaller than the angle of repose of the unfluidized material. If the open height of the constriction in relation to the length of the section is smaller than that the free cone of material could form in the fluidized state, then d'-. Pull-out performance lower. In the other case of an open height that is too great, material jams can occur in section 5. If the cross-sectional constriction is designed so that the free angle of the fluidized material can form in section 5 of the emptying tunnel 3, the loosening channels 2 covered by the emptying tunnel 3 can be subjected to a smaller amount of air.

Mittels einer Regeleinrichtung 8 läßt sich die in Fördergutmenge am Siloauslauf 9 dosiert ausziehen. Wird der Siloabsperrschieber 10 geschlossen, so wird die Förderung, ausgehend vom im Abschnitt 4 aufgelaufenen Schüttkegel, unterbrochen. Die Auflockerungsluft entspannt sich zu jedem Zeitpunkt dadurch, daß sie nach Durchtritt durch das Material, durch ein Druckausgleichsrohr 7 entweichen kann, das in den Abschnitt 5 einmündet. Ein Verstopfen des Druckausgleichsrohres 7 mit Silogut kann duren in ihm angebrachte Auflockerungsrinnen 6 verhindert werden, 4Ii die während der Entleerung ständig mit Luft beaufschlagbar sind.By means of a control device 8, the amount of material to be conveyed at the silo outlet 9 can be drawn out in a metered manner. If the silo shut-off valve 10 is closed, the conveyance, based on the in section 4 accrued cone of heap, interrupted. The loosening air relaxes at any point in time by that they can escape after passing through the material through a pressure equalization tube 7, which is in the Section 5 opens. A clogging of the pressure equalization pipe 7 with silage can occur in it Attached loosening channels 6 are prevented, 4Ii which can be continuously acted upon with air during emptying are.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Emptying device for silos with radially arranged in the floor, pressurized with air Loosening channels, of which at least one is used as a conveyor trough for conveying the dusty or fine-grained goods to a side silo outlet and with a central bottom zone Emptying tunnel with a cross-cut narrowing reaching to the silo outlet is covered, in which a pressure equalization pipe protruding into the free silo space between the cross-sectional constriction and silo outlet opens, characterized in that the emptying tunnel, which has a flat, horizontal bottom (3) the cross-sectional constriction in its central part (4) at such a distance from Silo outlet (5> has that the ratio of the difference between the open height at the Cross-sectional constriction (4) and the height of the cross-section of the silo outlet (9) to this distance corresponds approximately to the tangent of the angle of the pouring cone of the loosened material.

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