DE1507888B - Vorrichtung zum Mischen von Schüttgut mit belüftbarem Silo - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von Schüttgut, bestehend aus einem Silo, dessen Boden belüftbar und zur Silomitte hin geneigt ausgebildet ist und das mit oberen Gutzuführungseinrichtungen und einer unteren Gutentnahmevorrichtung versehen ist.

Derartige Vorrichtungen werden insbesondere dazu verwendet, ein staubförmiges oder feinkörniges Gut, wie z. B. Zementrohmehl, das von einer Produktionsoder Verarbeitungsanlage mit zeitlichen Schwankun- gen seiner Zusammensetzung oder seiner Eigenschaften angeliefert wird, zu homogenisieren, um ein von derartigen Schwankungen freies Produkt zu erhalten. An den Grad der hierbei erzielbaren Homogenisierung werden in vielen Fällen, z. B. in der Zementindustrie, besonders hohe Anforderungen gestellt. Eine so hohe Mischqualität konnte bisher nur mit sogenannten Homogenisiersilos erzielt werden, bei denen der gesamte Siloinhalt fluidisiert und durch zonenweise unterschiedliche Belüftung des Silobodens in ständiger Umwälzung gehalten wird. Hierzu ist ein außerordentlich hoher Energieaufwand erforderlich. Außerdem haben derartige Homogenisiersilos den Nachteil, daß bei jeder Inbetriebnahme nicht nur der jeweils zur Entnahme bestimmte Teil des Siloinhaltes, sondern der gesamte Siloinhalt gemischt werden muß. Dies hat zur Folge, daß nach einer Teilentnahme des homogenisierten Siloinhaltes und Auffüllung mit frischem Gut auch der bereits früher homogenisierte, aber noch nicht entnommene Teil des Siloinhaltes erneut an der Durchmischung teilnehmen muß, wodurch sich der Energieaufwand wiederum unnötig erhöht. Die Verwendung der bekannten Homogenisiersilos als bedarfsweise zu beschickende und zu entleerende Vorratssilos ist deshalb unvorteilhaft.

Es sind zwar Vorratssilos bekannt, bei denen ein Mischeffekt dadurch erzielt wird, daß das einzulagernde Gut auf seine Zusammensetzung hin überwacht und so über den Querschnitt des Silos verteilt wird, daß Gutmengen gleicher Art und/oder Zusammensetzung auf verschiedenen, mit eigenen Gutauslässen versehenen Feldern des Silobodens aufgeschüttet werden. Durch unterschiedliche Steuerung der verschiedenen Gutauslässe kann man die Zusammensetzung des insgesamt abgezogenen Gutes steuern. Das aus einem solchen Silo abgezogene Gut ist zwar, auch wenn es insgesamt eine gewünschte und zeitlich konstante Zusammensetzung aufweisen mag, nicht homogenisiert, und eine Homogenisierung ist mit den das Gut von den einzelnen Siloauslässen wegfördemden und es vereinigenden pneumatischen Förderrinnen auch nicht zu erzielen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine mit den bekannten Homogenisiersilos nahezu vergleichbare Misch- und Homogenisierungsqualität mit einem erheblich geringeren Energieaufwand erzielbar ist und die in ihrer Anwendung vielseitiger und flexibler ist als die bekannten Homogenisiersilos und insbesondere als Vorratssilo kontinuierlich im Durchlauf betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß am Siloboden mittig eine im Verhältnis zum Siloraum kleine, entlüftbare Mischkammer mit Bodenbelüftung und mit Gutzulauföffnungen vorgesehen ist, denen gleichmäßig über den Siloboden verteilte pneumatische Zuförderer zugeordnet sind, und daß die Gutzuführungseinrichtungen außermittig gleichmäßig um die Siloachse verteilt münden.

Durch die bis auf die Gutzulauföffnungen abgeschlossene und deshalb vom Druck der Gutssäule im Silo entlastete Mischkammer ist es möglich, ohne Fluidisierung des gesamten Siloinhaltes jeweils nur den Inhalt der Mischkammer zu fluidisieren und zur Homogenisierung umzuwälzen. Durch Belüftung des Silobodens kann man dabei bedarfsweise eine Auflockerung des Gutes nur im Bodenbereich des Silos erzielen, die für den gesteuerten Nachfluß des Gutes in die Mischkammer ausreicht. Dabei ist es überraschend, daß dieser gesteuerte Nachfluß möglich ist, ohne daß der Druck des gesamten Siloinhaltes zu einem Vollaufen der Mischkammer führt. Da die Mischkammer nur jeweils einen Bruchteil des Siloinhaltes erfaßt und homogenisiert, wird eine entsprechende Energieersparnis erzielt. Es ist allerdings erforderlich, bereits durch die Art der Zuführung des Gutes zur Mischkammer eine Vorvergleichmäßigung des Gutes zu erzielen. Dies wird ermöglicht durch die über den Siloboden gleichmäßig verteilten pneumatischen Zuförderer einerseits und die besondere Anordnung der Gutzuführungseinrichtungen andererseits, die es ermöglichen, das Gut entweder in gleichmäßigen horizontalen Schichten schwankender Zusammensetzung einzulagern und am Siloboden nacheinander sektorenweise in die Mischkammer abzuziehen oder das Gut zonenweise einzulagern und am Boden in gleichmäßigen Schichten abzuziehen. In beiden Fällen wird der Mischkammer jeweils ein repräsentativer Querschnitt der Gutszusammensetzung zugeführt und durch Grenzschichtablösungen bei den Gutsbewegungen im Silo ein Vormischeffekt erzielt.

Auf den genannten Vormischeffekt wirkt es sich günstig aus, wenn die Zuförderer sternförmig oder fächerförmig angeordnet sind. Ferner können die Zulauföffnungen zur Mischkammer unterschiedliche Höhe haben.

Zum zonenweisen Einlagern des Gutes in den Silo ist es vorteilhaft, wenn die Gutzuführungseinrichtungen pneumatische Förderrinnen sind, denen eine Zuführungskammer vorgeschaltet ist, und daß eine Steuereinrichtung zum zyklisch aufeinanderfolgenden Ein- und Ausschalten der Belüftung der einzelnen Förderrinnen vorgesehen ist.

Die Zulauföffnungen zur Mischkammer und die Abzugsöffnungen von der Mischkammer besitzen jeweils einen größeren Querschnitt als die Zuführungseinrichtungen, so daß die Entleerung des Silos sehr schnell erfolgen kann. Besonders in diesem Falle ist es vorteilhaft, der Vorrichtung einen Vorratssilo nachzuschalten.

Vorteilhafterweise sind die Belüftungseinrichtungen der Mischkammer und der zur Mischkammer führenden Zuförderer getrennt beaufschlagbar. Hierdurch kann einerseits der Abzug von dem Silo ohne komplizierte mechanische Absperreinrichtungen kontrolliert werden und andererseits die Verweilzeit des Gutes in der Homogenisierkammer beeinflußt werden.

Vorteilhafterweise weist die Gutentnahmevorrichtung einen im Boden der Mischkammer angeordneten Auslaufstutzen auf, der wehrartig über den Mischkammerboden hochgezogen ist. Dadurch wird ver-

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hindert, daß das in die Mischkammer einlaufende Gut direkt dem Auslauf zuströmt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem vertikalen Längs- schnitt (F i g. 1) und einem Horizontalschnitt (F i g. 2) zeigt.

Die Anlage besteht aus einem Doppelstocksilo, nämlich einem oberen Mischsilo 1. mit Mischkammer 2 und einem unteren Vorratssilo 3. Denkbar ist, daß der Vorratssilo entfällt und statt dessen das von der Mischkammer ausgeschleuste Material einem Fördermittel zuläuft.

Eine Luftförderrinne 4 dient der Beschickung eines Verteilergefäßes 5 mit dem Schüttgut. Dieses Verteilergefäß hat einen Belüftungsboden, der während der Beschickungszeit ständig belüftet ist.

Von diesem Verteilergefäß wird das Gut entweder gleichzeitig und gleichmäßig oder aber zyklisch wechselnd den Gutzuführungseinrichtungen zügeführt, die als sternförmig nach außen verlaufende Verteiler-Luftförderrinnen 6 ausgebildet sind. Im zweiten Fall erfolgt die Belüftung der einzelnen Verteilerrinnen nach einem bestimmten Zeitplan, d. h., die einzelnen Rinnen werden in einer solchen elektrisch gesteuerten Zeitfolge belüftet, daß das chemisch und physikalisch unterschiedliche Schüttgut über den Querschnitt des Mischsilos 1 verteilt und bereits im Bereich dieses Mischsilos vorgemischt wird.

Sobald die Maximalfüllung des Mischsilos 1 durch einen nicht dargestellten Bunkerstandsanzeiger angezeigt wird, setzt die Belüftung der radialen pneumatischen Zuförderer? am flach geneigten Boden des Mischsilos 1 ein und ebenfalls die Bodenbelüftung der Mischkammer.

Die als Zuförderer dienenden Radialrinnen 7 fördern entweder periodisch wechselnd oder sämtlich gleichzeitig einen Gutstrom durch die Mischkammerzulauföffnungen 9 in die Mischkammer. Die Belüftung der Radialrinnen 7 und die Bodenbelüftung der Mischkammer erfolgt durch zwei getrennte Drucklufterzeugungsanlagen, die mit unterschiedlichen Drücken arbeiten. Die Belüftung der Radialrinnen ist geringer und bewirkt eine bei üblichen Siloentleerungen angewandte Wirbelschichthöhe, während im Bereich der Mischkammer eine intensivere Auflockerung mit siedeähnlicher Turbulenz einsetzt.

Die Mischeinrichtung wird in der Regel diskontinuierlich betrieben, es ist aber durchaus möglieh, daß die Beschickung kontinuierlich erfolgt. Beispielsweise kann das Füllen des Mischsilos 1 etwa 10 Stunden dauern, während man zur Entleerung nur etwa 1 Stunde benötigt. In dem Augenblick des Erreichens der Maximalfüllung des Silos schaltet der Bunkerstandsanzeiger die Belüftung ein. Damit beginnt auch die Entleerung über den Auslaufstutzen. Bei Erreichen einer Minimalfüllung des Silos wird die Belüftung abgeschaltet, so daß auch die Entleerung stockt, während die Beschickung weiterläuft.

Am Siloauslauf 10 ist der Auslaufstutzen zum Teil in den Bodenbereich hineingezogen und bildet eine Art Wehr, das verhindern soll, daß das aus dem Silo 1 einströmende Gut direkt dem Auslauf zuläuft.

Während der belüftungsfreien Beschickungszeit wird auf Grund der erhöhten Reibung des Schüttgutes ein Ausfließen ungemischten Materials aus dem Silo verhindert. Absperrorgane, die gesteuert werden, fallen daher bei dieser Mischeinrichtung fort. Der in der Zeichnung dargestellte Schieber 11 ist lediglich ein Notabsperrorgan.

Ein extrem großer Auslaufquerschnitt begünstigt ein schnelles Absinken des Materialspiegels in dem Mischbehälter 1 und damit eine relativ hohe Eintrittsgeschwindigkeit in die Mischkammer 2.

Wenn auch in vertikaler Richtung der Gutsäule in dem Mischsilo 1 nur eine beschränkte Mischung eintritt, so wird doch durch die oben beschriebene zonenweise abwechselnde Beschickung oder Entleerung eine sogenannte Phasenverschiebung — bezogen auf die Qualitätsdifferenzen beim Material — erzielt. Wenn insbesondere bei einem Silo mit' entsprechend großem Durchmesser und verhältnismäßig geringer Höhe die Frequenz der Zusammensetzungsschwankungen im zugeführten Gut gleich schnell oder schneller auftritt als der Wechsel entweder in der Zuführung vom Verteilergefäß über die verschiedenen Verteilerluftförderrinnen oder in der zonenweisen Entnahme am Siloboden, so ist zu erwarten, daß das jeweils der Mischkammer zugeführte Gut entweder aus einer Zonen unterschiedlicher Zusammensetzung umfassenden Schicht oder einer Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung umfassenden Zone stammt und deshalb einen repräsentativen Querschnitt der Zusammensetzungsschwankungen enthält. Die Radialluftförderrinnen 7 belüften und transportieren dieses Material unterschiedlicher Zusammensetzung durch die Zulauföffnungen 9 in die Mischkammer 2, wo es durch die stärkere Belüftung vollends gemischt wird. Die Luftförderrinnen 7 im Mischsilo brauchen also nicht unbedingt das Material aus einer möglichst großen Zahl horizontaler Schichten der Silofüllung zu erfassen. Wenn die Zusammensetzungsschwankungen so langsam auftreten, daß im Silo 1 schichtweise mit unterschiedlicher Zusammensetzung zu rechnen ist, können die Zulauföffnungen zur Mischkammer in verschiedener Höhe liegen oder mit unterschiedlichen Höhen ausgeführt sein.

Um die Turbulenz in der Mischkammer 2 besonders wirkungsvoll zu gestalten, wird sie durch eine Entlüftungsleitung 12 entspannt. Diese Leitung führt zu einem Bunkeraufsatzfilter 13. Die vorstehend erläuterte Mischkammereinrichtung arbeitet annähernd steuerungs- und wartungsfrei und läßt sich mit relativ geringem Bauaufwand erstellen.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Mischen von Schüttgut, bestehend aus einem Silo, dessen Boden belüftbar und zur Silomitte hin geneigt ausgebildet ist und das mit oberen Gutzuführungseinrichtungen und einer unteren Gutentnahmevorrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Siloboden mittig eine im Verhältnis zum Siloraum kleine, entlüftbare Mischkammer (2) mit Bodenbelüftung (8) und mit Gutzulauföffnungen (9) vorgesehen ist, denen gleichmäßig über den Siloboden verteilte pneumatische Zuförderer (7) zugeordnet sind, und daß die Gutzuführungseinrichtungen (6) außermittig gleichmäßig um die Siloachse verteilt münden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die Zuförderer (7) sternförmig oder fächerförmig angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulauföffnungen (9) unterschiedliche Höhe haben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gutzuführungseinrichtungen (6) pneumatische Förderrinnen sind, denen eine Zuführungskammer (5) vorgeschaltet ist, und daß eine Steuereinrichtung zum zyklisch aufeinanderfolgenden Ein- und Ausschalten der Belüftung der einzelnen Förderrinnen vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulauföffnungen (9) zur Mischkammer (2) und die Abzugsöffnung von der Mischkammer jeweils einen größeren Querschnitt aufweisen als die Zuführungseinrichtungen (6).

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorratssilo (3) nachgeschaltet ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungseinrichtungen (8) der Mischkammer (2) und gegebenenfalls der zur Mischkammer führenden Zuförderer (7) getrennt beaufschlagbar sind.

8. Mischvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gutentnahmevorrichtung einen im Boden der Mischkammer (2) angeordneten Auslaufstutzen (10) aufweist, der wehrartig über den Mischkammerboden hochgezogen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen