DE2121616B2

DE2121616B2 - Vorrichtung zum Mischen von Schüttgut und Verfahren zu ihrem Betrieb

Info

Publication number: DE2121616B2
Application number: DE2121616A
Authority: DE
Inventors: Werner 2000 Hamburg Krauss
Original assignee: CLAUDIUS PETERS AG 2000 HAMBURG
Current assignee: CLAUDIUS PETERS AG 2000 HAMBURG
Priority date: 1971-05-03
Filing date: 1971-05-03
Publication date: 1974-11-14
Also published as: FR2135269B1; BR7202754D0; NL141092B; FR2135269A1; IT944372B; DE2121616A1; BE781355A; AT320526B; DE2121616C3; CH535069A; GB1386012A; NL7203785A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mischen von Schüttgut, bestehend aus einem eine obere Gutszuführeinrichtung aufweisenden Silo, dessen Boden zu einer mittigen Gutsabzugsöffnung hin geneigt ausgebildet und mit bereichsweise unterschiedlich belüftbaren pneumatischen Förderern versehen ist, welche zu einer am Siloboden mittig angeordneten, im Verhältnis zum Siloraum kleinen Mischkammer führen, die mit Gutszulauföffnungen versehen ist. und deren Boden relativ stark belüftbar ist

Bei einer derartigen bekannten Vorrichtung (DT-OS 1 507 888) beruht die Mischwirkung neben der Homogenisierung verhältnismäßig kleiner Mengen in der Mischkammer auf der Vormischung im Silo. D;ese Vormischung wird vornehmlich dadurch bewirkt, daß bei der Belüftung einzelner 3odenbereiche des Silobodens zum Zweck des Abzugs von Material aus diesen Bereichen in die Mischkammer oberhalb dieser Bereiche eine Gutbewegung von oben nach unten stattfindet, die nicht nur mit einer Verschiebung der oberhalb dieses Bereiches abgelagerten Schichten gegenüber benachbarten Schichten verbunden ist, sondern auch mit einem Ineinanderlaufen des Guts innerhalb der sich absenkenden Gutsäule und im Bereich ihrer Ränder sowie des sich an der Oberfläche ausbildenden Trichters. Diese Art der Gutbewegung wird in der Fachsprache als Trombenbildung bezeichnet Die Mischwirkung

einer Trombe ist selbstverständlich auf ihre horizontale Ausdehnung beschränkt. Die horizontale Ausdehnung der Trombe wird ihrerseits unten von der Ausdehnung des wirksam belüfteten Bodenbereichs des Silos bestimmt und kann nach oben hin entsprechend der sich beim Nachrutschen ergebenden Materialabböschung zunehmen.

Die Ausdehnung der Trombe soll in Umfangsrichtung natürlich begrenzt sein, damit man durch Verlagern des belüfteten Bodenbereichs die Trombe nach

und nach durch alle Silobereiche wandern lassen kann. Dagegen soll die Ausdehnung der Trombe in Radialrichtung möglichst der gesamten Radialerstreckung des Silos entsprechen, damit nicht beim Umlauf der Trombe von der Mischwirkung unbeeinflußte Ringbereiche des Silos, insbesondere an der Siloaußenwand, verbleiben. Die mögliche radiale Erstreckung einer solchen Trombe ist aber begrenzt, weil die Förderwirkung der zur Mischkammer führenden pneumatischen Förderer mit zunehmendem Abstand von der Mischkammer entsprechend der Zunahme der zo überwindenden Förderstrecke abnimmt und jenseits einer von der Art des Gutes abhängigen Grenzstrecke, die meist bei einigen Metern liegt, ganz zum Erliegen kommt. Förderung und damit Trombenbildung über größere radiale Strekken als z. B. 2 bis 4 Metern sind daher bei Gütern, für deren Mischung derartige Vorrichtungen in erster Linie vorgesehen sind, z. B. Zement und Zementrohmehl, Kalk, Gips. U möglich. Bei Silos großen Durchmessers ist mt.:· ''f.halb gezwungen, auch der Mischkammer e-p·^; ■■■■>> ·' lismäßig großen Durchmesser zu geben, ti; :· <t . ■■ iiigförmige Bodenzone die maximal sinnvolle :«r . Ausdehnung nicht überschreitet. Die Vorteile solcher Mischvorrichtungen, die insbesondere auf der Kleinheit des mit erheblichem Energieaufwand belüfteten Mischraums beruhen, können dadurch in Frage gestellt werden. Außerdem wird das Verhältnis der belüftbaren Fläche des Silobodens zu der horizontalen Querschnittsfläche des Siloraumes ungünstig mit der Wirkung, daß die Gefahr besteht, daß die für die Vormischung im Siloraum verantwortlichen Tromben nicht mehr den gesamten Siloraum erfassen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, bei der auch bei großer radialer Ausdehnung der die Mischkammer umgebenden Bodenfläche eine sehr wirksame, die gesamte radiale Ausdehnung der Bodenfläche erfassenden Mischtrombenbildung erzeugt, und im Sinn eines optimalen Mischeffektes gesteuert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Siloboden in der Draufsicht in zwei oder mehr Ringzonen aufgeteilt ist, die in voneinander verschiedenen, zur Silomitte hin zunehmenden Höhen angeordnet sind, und die pneumatischen Förderer jeder Ringzone unmittelbar bzw. mittels unter den weiter innenliegenden Ringzonen verdeckt hindurchgeführter pneumatischer Förderabschnitte in die Mischkammer münden.

Hierdurch wird erreicht, daß aus jeder der Ringzonen, von denen jede die für die pneumatische Förderung optimale radiale Ausdehnung nicht zu überschreiten braucht, eine pneumatische Förderung unter Trombenbildung direkt in die Mischkammer stattfinden kann, ohne daß, wie dies bei der bekannten Vorrichtung der Fall ist, durch die radial innenliegenden Bodenbereiche die Wirksamkeit der pneumatischen Förderung unter Trombenbildung in radial weiter ^ußenliegenden Bereichen beeinträchtigt wird.

Es ist zwar bekannt (DT-AS 1 129 892), bei pneumatischen Förderern auf einem Siloboden die radial äußeren Teile des Förderers unter dem radial inneren Abschnitt hindurchzuführen, um auch die Abförderung aus den entfernteren Bodenbereichen zu ermöglichen. Diese Maßnahme dient dort jedoch nur zur Verbesserung der Siloentleerung und nicht einer verbesserten Vormischwirkung. Außerdem sind die beiden zweistöckig geführten Förderabschnitte nicht je für sich an die Entnahmekammer angeschlossen, sondern ihre Gu;sströme vereinigen sich vor dem Eintritt in die Entnahmekammer. Mit einer solchen Anordnung, bei der wiederum eine gegenseitige Behinderung und Beeinflussung der aus verschiedenen radialen Entfernungen kommer den Gutsströme stattfindet, kann die erfindungsgemäße Aufgabe nicht gelöst werden. Ähnliches gilt von einer bekannten Siloentnahmevorrichtung (US-PS 3 462 130), bei der der bereichsweise belüftbare Siloboden eine innere, stockwerkartig erhöhte Zone und eint: diese umgebende Ringzone aufweist, deren pneumatisehe Förderer zur zentralen Entnahmeöffnung führen. Die pneumatischen Förderer der zentralen Zone sind hier nach außen geneigt, so daß sie ihr Gut auf die pneumatischen Förderer der Ringzone abwerfen, se· daß diese zusätzlich belastet werden und ihre Förder Wirksamkeit für radial entfernt liegende Bereiche be einträchtigt wi/d. Auch hiermit ist eine gleichmäßige Trombenbildung über eine größere radiale Erstreckung nicht möglich.

In bevorzugter Ausführung ist jede weiter innenliegende Ringzone stockwerkartig über die ihr jeweils außen benachbarte Ringzone erhöht ausgebildet und an höher liegende Gutszulauföffnungen der Mischkammer als die Gutszulauföffnungen für die weiter außenliegenden Ringzonen angeschlossen.

Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Vorrichtung bereits auf Grund ihrer Bauart eine erhebliche Verbesserung des Misch- und Vergleichmäßigungseffektes mit sich bringt. Daneben gibt es erfindungsgemäß einige vorteilhafte Möglichkeiten, um durch besondere Verfahrensmaßnahmen beim Betrieb der Vorrichtung den Mischeffekt noch zu verbessern. So ist es insbesondere vorteilhaft, wenn bei sektorweise wechselnder Belüftung jeder Ringzone und im Quadrantenverfahren wechselnder Belüftung der Mischkammer die zeitliche Steuerung der Wechselbelüftung der Ringzonen und der Mischkammer derart aufeinander abgestimmt wird, daß jeweils der von einem jeweils belüfteten Sektor mindestens einer Ringzone beschickte Quadrant der Mischkammer stärker als die anderen Quadranten der Mischkammer belüftet wird. Man erhält dadurch den Vorteil, daß das aus dem Siloraum in die Mischkaaimer einströmende Gut innerhalb der Mischkammer zunächst in den aufwärts gerichteten Gutsstrom des stärker belüfteten Quadranten gerät und damit daran gehindert wird, ohne vorherige Mischung der Entnahmeöffnung zuzufließen.

Die der Mischkammer näher liegenden Bereiche des Silobodens lassen sich naheliegenderweise leichter entleeren als die ferneren. Damit trotzdem in allen Ringzonen eine gleichmäßige Entleerungswirkung und damit Trombenbildung erzielt wird, kann es weiter vorteilhaft sein, daß bei sektorweise wechselnder Belüftung der Ringzone die Belüftungszeit der Sektoren von Ringzone zur Ringzone zur Mischkammer hin abnimmt Mit anderen Worten, in weiter innenliegenden Ringzonen wird insgesamt kürzer belüftet als in weiter außeniiegenden Ringzonen.

Bei einer vorteilhaften Betriebsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden bei sektorweise wechselnder Belüftung der Ringzonen in benachbarten Ringzonen jeweils einander benachbarte Sektoren gleichzeitig belüftet. Die benachbarten Belüftungssektoren bilden dadurch eine zusammenhängende, radial verhältnismäßig weit erstreckte Trombe, in der vorteilhaft ausgedehnte Mischbewegungen stattfinden können. Statt dessen kann es auch vorteilhaft sein, bei der sektorweise wechselnden Belüftung der Ringzonen in benachbarten Ringzonen jeweils einander entfernte Sektoren gleichzeitig zu belüften, wodurch mehrere voneinander getrennte Tromben erzeugt werden, die man dann durch geeignete zeitliche Steuerung des Sektorwechsels in konstant bleibender oder auch sich ändernder gegenseitiger Zuordnung in dem Silo umlaufen lassen kann.

Die erfindungsgemäße Bodenform eignet sich vornehmlich für große Silos, bei denen die Gefahr besteht, daß eine Ringreihe von trombenbildenden Bodenflächen nicht zur Erfassung des gesamten Silo-Inhalts ausreicht. Sie kann aber auch bei kleineren Silos angewendet werden, bei denen die radiale Ausdehnung des Silobodens geringer ist als die oben erläuterte kritische Länge pneumatischen Förderer, und zwar dann, wenn man bei solchen Silos eine intensivere Trombenbildung mit entsprechend intensiverer Vormischwirkung im Silo wünscht.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel in

F i g. 1 in einem mittleren Vertikalschnitt und in

F i g. 2 in einer Bodenansicht des Silos und der Mischkammer darstellt.

Die Wände und die Decke des Silos 1 sind nur schematisch durch Striche angedeutet. Auf der Decke ist ein Filter 2 eine Zuführungseinrichtung 3 vorgesehen, die aus einem Sammelgefäß 4 besteht, dem das gesamte Material durch einen Förderer 5 zugeführt wird und dessen Boden derart belüftbar ist, daß der gesamte Inhalt des Gefäßes sich in fluidisiertem Zustand befindet. Die Verteilungsleitungen 6, die sämtlich in gleicher Höhe an die Seitenwände des Gefäßes 4 angeschlossen sind, führen zu über die Querschnittsfläche des Silos gleichmäßig verteilten Abwurfpunkten, die auch unterschiedlichen radialen Abstand von der Silomitte haben können. Diese Anordnung bewirkt, daß das zugeführte Gut ständig an vielen gleichmäßig verteilten Stellen

gleichzeitig in den Siloraum eingegeben wird und sich somit auf der Oberfläche des im Silo eingelagerten Guts dünne, gleichmäßige Schichten gleicher Gutsbeschaffenheit bilden.

Der Boden 7 des Silos verläuft schwach geneigt zur Mitte hin, wo sich die Mischkammer 9 befindet, die im unteren Bereich von etwa zylindrischen Wänden 10 gebildet wird und oben spitzkonisch bei 11 zuläuft zu dem Entlüftungsschacht 12, der dicht unter der Silodecke seitlich bei 13 offen ist. Die Gesamtentlüftung des Silos findet durch eine nicht gezeigte öffnung zu dem erwähnten Filter 2 hin statt.

Der Siloboden ist in der äußeren Ringzone 14 einfach und in der inneren Ringzone 15 zweistöckig ausgeführt. Die äußere Ringzone 14 ist mit porösen Belüftungselementen 16 ausgestattet, die in der inneren Ringzone 15 im unteren Stockwerk durch entsprechende Belüftungselemente 17 fortgesetzt werden, welche zu unteren Wandöffnungen 18 des zylindrischen Teils der Mischkammerwandung führen. Jeweils eine Mehrzahl von nebeneinander befindlichen Belüftungseinheiten 16 ist zu einem gemeinsam von einer Druckluftleitung 19 zu versorgenden Bereich 20 zusammengeschlossen. Entsprechendes gilt für das obere Stockwerk der inneren Ringzone 15, das mit Belüftungseinheiten 21 belegt ist, die zu Zulauföffnungen 22 in dem zylindrischen Teil der Mischkammerwandung hinführen und gleichfalls zu Gruppen zusammengefaßt sind, die durch eine gemeinsame Druckluftleitung 23 versorgt werden und gemeinsam einen einheitlich zu belüftenden Bodenbereich 24 bilden. Die Ringzonen 14 und 15 setzen sich somit aus einer Vielzahl von Bereichen 20 und 24 zusammen, die jeweils für sich belüftbar sind. Die Druckluftleitungen 19 und 23 sind an eine Verteilereinrichtung angeschlossen, welche die Druckluftzufuhr periodisch und selbsttätig umschaltet, wobei die Umschaltung nach einem bestimmten gewünschten Gesetz vor sich geht, welches Belüftungsdauer, Belüftungsstärke und Belüftungsreihenfolge festlegt.

Auch der Boden der Mischkammer ist mit Belüftungselementen 25 versehen, die zu gemeinsam mit Druckluft zu versorgenden, quadrantenförmigen Bereichen 26 zusammengeschlossen sind. Jeder dieser Bereiche wird für sich über eine Leitung 27 mit Druckluft versorgt Die Leitung 27 ist an eine Umschalteinrichtung 8 angeschlossen, welche Dauer, Stärke und Reihenfolge der jeweiligen Belüftung steuern. In der Mitte des Mischkammerbodens befindet sich bei 28 die Abzugsöffnung.

Die Mischvorrichtung wird in der Weise betrieben, so daß zunächst der Siloraum ganz oder wenigstens zu einem erheblichen Maß mit dem zu mischenden Schüttgut gefüllt wird. Schon während der Füllung kann eine wechselnde Belüftung der Bodenbereiche 20 und/oder 24 durchgeführt werden, damit schon eine Vormischung stattfindet; unbedingt erforderlich ist dies jedoch nicht in allen Fällen. Es kann auch ausreichen, wenn eine solche Belüftung in gewissen Zeitabständen durchgeführt wird. Wenn der Siloraum ausreichend gefüllt ist, kann mit dem Homogenisieren in der Mischkammer 9 und dem Abzug des Guts begonnen werden. Nach der beschriebenen Anfahrperiode kann in der Regel ein kontinuierlicher Gutdurchsatz im Silo erfolgen.

Zu diesem Zweck werden einzelne oder mehrere Bereiche 20 und/oder 24 belüftet. Über diesen Bereichen kommt es infolge der Absenkung des Guts und gegebenenfalls infolge des Hindurchtretens von Auflockerungsluft zur Bildung von Tromben und damit zu einer Vormischwirkung. Nach einer gewissen Zeit wird die Luftzufuhr zu diesen Bereichen wieder abgestellt und es werden statt dessen andere Bereiche an die Druckluftzufuhr angeschlossen.

Der Belüftungszyklus kann beispielsweise durch gemeinsame Luftzufuhr jeweils zu zwei benachbarten Belüftungsbereichen der inneren und der äußeren Ringzone gekennzeichnet sein. Statt dessen können auch jeweils zwei solcher Bereiche belüftet werden, die schräg zueinander liegen, indem sie sich nur bei einer Spitze berühren. In beiden Fällen wird eine einheitliche, längliche Trombe erzeugt, die im ersten Fall eine radiale Horizontalerstreckung und im zweiten Fall eine schräg zur Radialrichtung liegende Horizontalerstreckung haben. Die Belüftung im Inneren der Mischkammer wird gleichzeitig so gesteuert, daß der anliegende Quadrant des Mischkammerbodens stark belüftet wird, während die anderen Quadranten nur schwach belüftet werden, so daß das aus dem Siloraum in die Mischkammer einfließende Gut in den über dem stark belüfteten Quadranten nach oben gerichteten Gutsstrom zunächst gleichfalls nach oben gerissen wird und auf diese Weise nicht unmittelbar dem Auslaß 28 zufließen kann.

Die erfindungsgemäße Anordnung und Verfahrensweise ermöglicht die Bildung verhältnismäßig ausgedehnter oder zahlreicher Mischtromben, durch die die Vormischwirkung verbessert wird und eine prinzipiell beliebige Größe des Siloraums ermöglicht wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere für relativ schwer fließbare feinstäubige Schüttgüter, die bei langen Lagerzeiten unterschiedliche Schüttdichten annehmen könnten und bei denen durch die wechselnde Belüftung eine Verfestigung durch ständige Gutsbewegung verhütet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Mischen von Schüttgut, bestehend aus einem eine obere Gutszuführeinrichtung aufweisenden Silo, dessen Boden zu einer mittigen Gutsabzugsöffnung hin geneigt ausgebildet und mit bereichsweise unterschiedlich belüftbaren pneumatischen Förderern versehen ist, welche zu einer am Siloboden mittig angeordneten, im Verhältnis zum Siloraum kleinen Mischkammer führen, die mit Gutszulauföffnupgen versehen ist, und deren Boden relativ stark belüftbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Siloboden (7) in der Draufsicht in zwei oder mehr Ringzonen (14, 15) aufgeteilt ist, die in voneinander verschiedenen, zur Silomitte hin zunehmenden Höhen angeordnet sind, und die pneumatischen Förderer (16,21) jeder Ringzone unmittelbar bzw. mittels unter den weiter innenliegenden Ringzonen verdeckt hindurchgeführter pneumatischer Förderabschnitte (17) in die Mischkammer (9) münden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede weiter innenliegende Ringzone (15) stockwerkartig über die ihr jeweils außen benachbarte Ringzone (14) erhöht ausgebildet und an höher liegende Gutszulauföffnungen (22) der Mischkammer (9) als die Gutszulauföffnungen (18) für die weiter außenliegenden Ringzonen (15) angeschlossen ist.

3. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei sektorweise wechselnder Belüftung jeder Ringzone und im Quadrantenverfahren wechselnder Belüftung der Mischkammer die zeitliche Steuerung der Wechselbelüftung der Ringzonen und der Mischkammer derart aufeinander abgestimmt wird, daß jeweils der von einem jeweils belüfteten Sektor mindestens einer Ringzone beschickte Quadrant der Mischkammer stärker als die anderen Quadranten der Mischkammer belüftet wird.

4. Verfahren mm Betrieb einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei sektorweise wechselnder Belüftung der Ringzonen die Belüftungszeit der Sektoren von Ringzone zu Ringzone zur Mischkammer hin abnimmt.

5. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei sektorweise wechselnder Belüftung der Ringzonen in benachbarten Ringzonen jeweils einander benachbarte Sektoren gleichzeitig belüftet werden.

6. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei sektorweise wechselnder Belüftung der Ringzonen in benachbarten Ringzonen jeweils einander entfernte Sektoren gleichzeitig belüftet werden.