DE2640714A1

DE2640714A1 - Vorrichtung zum mischen von schuettgut und verfahren zu ihrem betrieb

Info

Publication number: DE2640714A1
Application number: DE19762640714
Authority: DE
Inventors: Werner Krauss
Original assignee: Claudius Peters AG
Current assignee: Claudius Peters AG
Priority date: 1976-09-10
Filing date: 1976-09-10
Publication date: 1978-03-16
Also published as: FR2364597A7; AT355994B; ATA650377A; GB1586895A; DE2640714C2

Description

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CLAUDIUS PETERS AG _ . Hamburg

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Vorrichtung zum Mischen von Schüttgut und Verfahren zu ihrem Betrieb

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von Schüttgut, bestehend aus einem eine obere Gutzuführeinrichtung aufweisenden Silo, dessen Boden mit bereichsweise unterschiedlich belüftbaren pneumatischen Förderern versehen ist, welche zu einer mittig angeordneten, im Verhältnis zum Siloraum kleinen Mischkammer führen, die mit GutzulaufÖffnungen versehen ist und deren Boden relativ stark belüftbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung.

einer derartigen bekannten Vorrichtung (DT-PS 1 507 888) beruht die Mischwirkung neben der Homogenisierung verhältnismäßig kleiner Mengen in der Mischkammer auf der Vormischung im Silo. Diese Vormischung wird in erster Linie dadurch bewirkt, daß bei der Belüftung einzelner Bödenbereiche des Silobodens zum Zwecke des Abzuges von Material aus diesen Bereichen

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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 Ineinanderlaiifen des Gutes innerhalb der sich absenkenden Gutsäule und im Bereich ihrer Ränder sowie des sich an der Oberfläche ausbildenden Trichters. Eine derartige Gutbewegung wird in der Fachsprache als Trombenbildung bezeichnet.

Durch Verlagerung des belüfteten Bodenbereichs des Silos kann man eine Trombe nach und nach durch alle Silobereiche wandern lassen, so daß eine wirksame Misch trombenbildung erzeugt wird, die sich zum Zwecke eines optimalen Mischeffektes steuern läßt. Nach dieser Vormischung findet bei der bekannten Vorrichtung eine Homogenisierung des in die Mischkammer eingeströmten Schüttgutes durch relativ starke und gegebenenfalls gesteuerte Bodenbelüftung statt.

Bei dieser bekannten Vorrichtung bestehen also zwei Mischvorgänge. Dabei hat der Mischvorgang im Hauptsiloraum die Aufgabe, Unterschiede in den Gemengeanteilen des aufgegebenen Schüttgutes zumindest teilweise in dem Maße auszugleichen, wie es die vom Betrieb gegebene Sollwertvorgabe verlangt. In der Mischkammer selbst erfolgt dann eine intensive Homogenisierung, die sich bis in den Meßfehlerbereich erstreckt.

Aus dem Aufbau dieser bekannten Vorrichtung und aus dem technologischen Ablauf des Mischverfahrens ist erkennbar, daß es zur Veränderung der stofflichen

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Zusammensetzung während des Mischprozesses kaum I>!ögLi_chkeiten gibt.

Die erfindungsgeniäße Aufgabe besteht nun darin, eine Vorrichtung zum Mischen von Schüttgut nach Art der bekannten Mischkammer-Siloanlage zu schaffen, bei der es möglich wird, eine oder mehrere zusätzliche Komponenten während des Mischprozesses in der Weise zuzufügen, daß eine einwandfreie Vermischung dieser in der Hegel mengenmäßig geringen Partien mit den im Hauptsilorauni zugegebenen Hauptkomponenten des Schüttgutes gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung in der Weise gelöst, daß man die Mischvorrichtung so gestaltet, daß der Innenraum der Mischkammer von lotrechten Wänden umgeben ist, daß das Verhältnis von Durchmesser zur Höhe dieses Mischkammerinnenraumes im Bereich 1 : 1 bis 1 : 2 liegt und daß im oberen Bereich der Mischkammer von außerhalb des Silos eine oder mehrere Leitungen zur pneumatischen oder mechanischen Förderung von Schüttgut münden.

Während die Mischkammer grundsätzlich in ihrer Anordnung, d.h. in der Silomitte, erhalten bleibt, wird durch ihre Gestaltung mit lotrechten Wänden der Innenraum der Kammer vergrößert. Durch die Vergrößerung des Kammervölumens ergibt sich auch die Möglichkeit für eine längere Verweilzeit des Schüttgutes in der Kammer und somit bei schwierigen Zusatz-Komponenten die Gewähr zur Erzielung einer hohen Mischgüte. Durch die starke Bodenbelüftung kann sich das ausbildende Wirbelbett über die Gesamtfläche des Mischkammerbodens

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gleichmäßig nach oben ausdehnen. Die gegenüber der bekannten Mischkammer mit nur im unteren Bereich senkrechten Wänden und nach oben hin spitz-konisch verlaufender Form konstruktiv einfachere Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bringt außerdem den Vorteil einer kostengünstigeren Errichtung mit sich.

Mit Hilfe der im oberen Bereich des Mis chkanimer innenraums einmündenden Förderleitung(en) gelingt es erfindungsgemäß, diese Mischvorrichtung so zu betreiben, daß eine oder mehrere Zusatz-Komponenten entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich in den zweiten Mischvorgang, d.h. die intensive Homogenisierung eingebracht werden können.

Die Förderleitung kann beispielsweise ein Förderrohr sein, in welchem eine pnetunatische Flugförderung oder gegebenenfalls auch eine Pfropfenförderung stattfindet. Die Förderleitung kann jedoch auch ein Rohr sein, in dem z.B. mittels einer Transportschnecke gefördert wird. Unter der Förderleitung kann schließlich auch eine pneumatische Förderrinne verstanden werden.

Mit Hilfe derartiger Förderleitungen können somit Zusatzstoffe direkt, d.h. ohne den Hauptsiloraum passieren zu müssen, in den Raum eingeführt werden, in dem die Fertigmischung des Schüttgutes stattfindet.

Erfindungsgemäß befindet sich die Mündung der Förderleitung(en) im Mischkammerinnenraum insbesondere oberhalb der Auslauföffnung der Mischkammer. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der Komponentenstrom, der unter Druck aus der Förderleitung austritt, vorrangig

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auf die der Einlaufmündung der Förderleitung und der Auslauf öffnung der Mischkammer gegenüberliegenden Mischkammerseite gefördert wird, so daß eine Kurzschlußströmung zum Mischkammerauslauf hin und somit ein direktes Abfließen unvermischten Materials verhindert wird.

Eine Kurzschlußströmung läßt sich ebenfalls vermeiden, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Auslauföffnung der Mischkammer oberhalb des Belüftungsbodens der Kammer, jedoch unterhalb der in die Mischkammer mündenden Förderleitung(en) angeordnet ist. Die Verweilzeit für die Einmischung von Zusatz-Komponenten innerhalb der Mischkammer wird durch diese Maßnahmen verlängert, da das Gut daran gehindert wird, den kürzesten Weg direkt zum Auslauf zu wählen.

Nach einemweiteren Merkmal der Erfindung ist an der Mündung der Förderleitung(en) eine Pendelklappe angeordnet. Diese Pendelklappe schließt durch ihr Eigengewicht die in den Mischkammerinnenraum ragende Förderleitungsmündung ab, sofern kein Gut in der Leitung gefördert wird. Dadurch wird verhindert, daß eine Rückströmung von staubhaltiger Luft in Gegenrichtung erfolgt, die zu Anbackungen innerhalb der Leitung und Verstopfung führen könnte. Während der Förderung wird die Pendelklappe durch den Förderdruck offengehalten. Pendelklappen lassen sich sowohl bei der pneumatischen Rohrförderung als auch der Förderung mittels Transportschnecke verwenden.

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Das durch die konstruktive Gestaltung der Mischkammer vergrößerte Kammervolumen - wobei insbesondere die Situation im Oberraum gegenüber der bekannten Ausführung zu beachten ist - erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn als Zusatz-Komponenten extrem feine Stäube zugeführt werden sollen. So stellt z.B. in der Zementindustrie die Rückförderung von Ofenfilterstaub zur Wiederverwendung ein besonderes Problem dar. Dieser Staub weist große Feinheit und relativ hohe Temperatur auf. Der Staub läßt sich wegen der hohen Temperatur nicht ohne weiteres dem Rohmehl zufügen, sondern muß in der Regel zunächst getrennt in temperaturbelastbaren Behältern gelagert werden» Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet sich zur Aufnahme derartiger Stäube an, weil einmal der Abscheideeffekt bei der Einführung in den Oberraum der Mischkammer infolge des vergrößerten Volumens günstig ist und zum anderen der heiße Ofenfilterstaub in kürzester Zeit intensiv mit Rohmehl niedriger Temperatur vermischt wird. Es kommt ferner hinzu, daß durch die Einführung in diesen Bereich keine aufwendige Leitungsführung mit Förderhöhenüberbrückung erforderlich ist» Auch ist der Einsatz besonderer Zwischenförderaggregate nicht notwendig. Die hohe Temperaturbelastung wird demnach von den sonst einzusetzenden Förderaggregaten ferngehalten. Bei der orfindungsgemäßen Vorrichtung ist es bei der Verwendung für Zusatz-Komponenten mit hoher Guttemperatur lediglich erforderlich, den Belüftungsboden der Mischkammer mit bekannten Mitteln auf die auftretenden Temperaturbelastungen abzustimmen.

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Die Erfindung wird im folgenden näher unter Beziignahme auf die einzige Zeichnung, die einen Vertikalschnitt eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels des Silos und der Mischkammer zeigt, erläutert.

Die Darstellung der Wände und Decke sowie der Sohle des Silos 1 erfolgte schematisch durch dicke Striche. Auf der Decke des Silos befinden sich bekannte Zuführungseinrichtungen für die SchüttgutbeSchickung des Hauptsiloraumes und ein Filter (z.B. wie in der DT-PS 15 07 888 gezeigt), die hier nicht dargestellt wurden, da sie nicht direkt in Verbindung mit der Erfindung stehen.

Der Boden 2 des Silos verläuft schwach geneigt zur Mitte hin, wo sich die Mischkammer 3 befindet, die im Ausführungsbeispiel ein Verhältnis von Durchmesser zu Höhe von etwa i : 2 aufweist. Die Wände 4 der Mischkammer sind lotrecht, und die Decke ist zum. Innenraum hin horizontal ausgeführt. Das Dach 5 der Mischkammer hat kegelförmige Gestalt.

Auf dem Siloboden 2 des Silos sind Belüftungselemente (z.B. pneumatische Förderrinnen) angedeutet. Belüftungselemente 7 befinden sich auch auf dem Boden innerhalb der Mischkammer 3· Die Druckluftieitungen mit Armaturen für die Belüftung sind hier nicht dargestellt.

Die Mischkammer weist in den lotrechten Wänden 4 Zulauföffnungen 8 auf. Der Auslauf 9 der Mischkammer mündet in einen seitlichen Auslauftunnel 10. Dieser Auslauftunnel, der ebenfalls mit Belüftungselementen versehen ist, führt geneigt zur Siloauslauföffnung 11, an die

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sich eine Luftförderrinne anschließt, die mit einer Absperreinrichtung versehen ist. Die Entlüftung von Mischkammer und Auslauftunnel findet über die Entlüftungsleitung 12 statt, die dicht unter der Silodecke seitlich offen ist. Die Gesamtentlüftung des Silos xiird von einem nicht dargestellten Filter besorgt.

Von außerhalb des Silos mündet in den Oberraum der Mischkammer 3 eine Leitung 13, die mit einer Pendelklappe l4 und einer Absperreinrichtung 15 versehen ist. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Rohr für die pneumatische Förderung von Zusatzkomponenten. Über den Leitungsstutzen 16 besteht die Möglichkeit zur Inspektion bzw. Reinigung der Leitung 13·

Die Mischvorrichtung wird in bekannter Weise derart betrieben, daß zunächst der Hauptsiloraum ganz oder wenigstens zu einem erheblichen Maße mit den zu mischenden Hauptkomponenten des Schüttguts gefüllt wird. Schon während der Befüllung kann eine wechselnde Belüftung des Belüftungsbodens 6 durchgeführt werden, damit die Vormischung beginnen kann. Diese Vormischung kann auch durch Belüftung in gewissen Zeitabständen vorgenommen werden.

Bei ausreichender Füllung des Hauptsiloraumes beginnt die Homogenisierung in der Mischkammer 3* die durch relativ starke Belüftung erfolgt. Als Belüftungsrhythmus kann das bekannte Quadranten-Belüftungssystem angewendet werden.

Während der Homogenisierung innerhalb der Mischkammer können Zusatzkomponenten an Schüttgut über die Leitung

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in den Oberraum der Mischkammer eingeführt werden. Die Zufuhr kann entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Die Pendelklappe 14 schließt selbsttätig, wenn leein Gut durch die Leitung 13 strömt. Zusätzlich kann die Absperreinrichtung 15 geschlossen werden.

Im Ausführungsbeispiel ist lediglich eine Förderleitung 13 dargestellt. Selbstverständlich können auch mehrere Leitungen in den Mischkammer-Innenraum einmünden, so daß gleichzeitig unterschiedliche Zusatzkomponenten in den Bereich der Intensiwermischung eingeführt werden können.

Die Förderleitung 13 mündet oberhalb des Mischkammerauslaufs 9, so daß die unter Druck in die Mischkammer geförderte Zusatz-Schüttgutkomponente in Richtung der gegenüberliegenden Mischkammerwand strömt und nicht im Kurzschlußstrom unvermischt in den Mischkammeraus lauf gelangt.

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L e e r s e ί t e

Claims

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Patentansprüche'.

[Tl Vorrichtung zum Mischen von Schüttgut, bestehend aus einem eine obere Gutzuführeinrichtung aufweisenden Silo, dessen Boden mit bereichsweise unterschiedlich belüftbaren pneumatischen Förderern versehen ist, welche zu einer mittig angeordneten, im Verhältnis zum Siloraum kleinen Mischkammer führen, die mit Gutzulauföffnungen versehen ist und deren Boden relativ stark belüftbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum der Mischkammer (3) von lotrechten Wänden (4) umgeben ist, daß das Verhältnis von Durchmesser zur Höhe des Mischkammer-Innenraumes im Bereich 1:1 bis 1: 2 beträgt und daß im oberen Bereich der Mischkammer von außerhalb des Silos (1) eine oder mehrere Leitungen (13) zur pneumatischen oder mechanischen Förderung von Schüttgut münden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mündung der Förderleitung(en) (13) im Mischkammer-Innenraum insbesondere oberhalb der Auslauföffnung (9) der Mischkammer befindet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Auslauföffnung (9) der Mischkammer in bekannter Weise in Höhe des Belüftungsbodens (7) der Kammer befindet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Auslauföffnung (9) der Mischkammer oberhalb des Belüftungsbodens (7.) der Mischkammer, jedoch

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unterhalb der in die Mischkammer mündenden Förderleitung(en) (13) befindet.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Mündung der Förderleitung(en) (13) eine Pendelklappe (Ik) angeordnet ist.
6. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Förderleitung(en) (13) im oberen Bereich der Mischkammer kontinuierlich Schüttgut zugeführt vrird.

7· Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Förderleitung(en) (13) im oberen Bereich der Mischkammer diskontinuierlich Schüttgut zugeführt wird.

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