<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung zur Herstellung gekörnten Gutes
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung gekörnten Gutes aus heissen, gegebenenfalls feste bzw. erstarrte Bestandteile in Dispersion enthaltenden, beim Erkalten erstarrenden Flüssigkeiten oder Schmelzen bzw. Gemischen in Spritztürmen od. dgl. mittels rotierender, gelochter Zentrifugenkörbe mit Zulauf von oben.
Bei der Herstellung gekörnten Gutes, insbesondere gekörnter Düngemittel, wird es in steigendem Masse notwendig, gleichmässige Körner in einem vorgesehenen Korngrössenbereich - z. B. zwischenl, 5
EMI1.1
Düngerstreuer mit optimaler Wirkung hinsichtlich Verteilung auf dem Boden und Düngewirkung einzusetzen.
Die Überführung der flüssigen konzentrierten Lösungen oder Schmelzen in derartige Körner geschieht entweder nach dem Granulierverfahren (bei welchem durch Vermischen von festen und flüssigen Bestandteilen in geeigneten rotierenden Apparaten, wie Schnecken, Trommeln, Tellern, die Bildung von runden Körnern erreicht wird) oder mittels Verspritzen durch Düsen, von Schleuderscheiben oder aus rotierenden gelochten Zentrifugenkörben in geeigneten, von Kühlluft durchströmten Türmen. Dabei sind diese Spritztürme genügend hoch zu bauen, damit die beim Verspritzen gebildeten flüssigen Teilchen während ihres Falles durch die entgegenströmende Kühlluft so weit erstarren, dass sie beim Auftreffen auf dem Spritzturmboden nicht mehr zerstört werden oder zusammenbacken.
Das Verspritzen der flüssigen oder breiigen Massen, vorzugsweise Schmelzen von Salzen oder Salzgemischen, z. B. wasserarmen Düngesalzen, wie Ammonnitratschmelzen, zu Körnern von gedrungener Form und engem Körnungsbereich ist an verschiedene Bedingungen geknüpft, die jeweils aufeinander mit nur geringer Variationsbreite abgestimmt werden müssen und die sich z. B. auf den Durchmesser des Zentrifugenkorbes, seine Umdrehungszahl, seine Bohrungen und seinen Füllungsgrad, auf die Tempera- tur des Spritzgutes, dessen Wassergehalt, Viskosität, Oberflächenspannung, Erstarrungsgeschwindigkeit usw. beziehen.
Insbesondere erfordern die Verhältnisse beim Verspritzen von Kalkammonsalpeter-Schmel- zen eine überaus genaue Abstimmung, weil hier ein mindestens zweiphasiges, im allgemeinen dreiphasiges Gemisch aus flüssigem Ammonnitrat, festem Ammonnitrat und festem Kalkstein- bzw. Dolomitmehl vorliegt.
Die gelochten Zentrifugenkörbe lässt man zur optimalen Ausnutzung der Spritzturrnfläche mit einer solchen Geschwindigkeit rotieren, dass der äussere Streurand der herabfallenden Teilchen dem Durchmesser des Turmes entspricht. Einer einheitlichen Umfangsgeschwindigkeit des Zentrifugenkorbes entsprechen dann auch innerhalb enger Grenzen bestimmte Werte von z. B. der Temperatur, der Viskosität und der Erstarrungsgeschwindigkeit des schmelzflüssigen Spritzgutes, mit deren Einhaltung allein der gewünschte enge Korngrössenbereich und die günstige Kornform erreicht werden. Jedoch wird hiebei der Spritzturmboden in keiner Weise gleichmässig beaufschlagt, vielmehr sammelt sich der Hauptteil des Spritzgutes z.
B. bei einem Turm mit 9 m Radius in einem nur etwa 2-3 m breiten Kreisring an, der etwa einen inneren Radius von 4,5 bis 5,0 m und einen äusseren Radius von z. B. 7,0 bis 7,5 m besitzt.
<Desc/Clms Page number 2>
Von den Rändern zur Mitte dieses Kreisringes steigt die Belegungsdichte zu einem ausgeprägten Maximum an, das z. B. dreimal höher ist als an den Rändern. Ausserhalb des Kreisringes sinkt die Belegungsdichte schnell auf Werte ab, die nur noch 1/5 - 1/10 des Maximums betragen. Diese Anhäufung des heissen
Spritzmaterials im Mittelteil des Kreisringes führt bei stärkerer Belastung des Turmes schnell zu Wärme- i Stauungen, die das genügende Erstarren der Körner verhindern und zu Zusammenbackungen führen.
Es wurde nun gefunden, dass sich überraschenderweise ein gewünschter begrenzter Korngrössenbereich und eine günstige Kornform bei guter Verteilung der Körner auf der Bodenfläche des Spritzturmes er- reichen lassen, wenn man bei einer Vorrichtung der eingangs angeführten Art einen Zentrifugenkorb vor- sieht, dessen Durchmesser von oben nach unten stetig oder stufenweise, insbesondere bis auf die Hälfte oder darunter abnimmt. Bei einem solchen Zentrifugenkorb ist die Umfangsgeschwindigkeit nicht mehr einheitlich, sondern im oberen Teil desselbenherrscht eine grössere Umfangsgeschwindigkeit als im unteren, mit derselben Umdrehungszahl rotierenden Teil. Die Umfangsgeschwindigkeit nimmt also von oben nach unten ab, wobei der Übergang stetig oder stufenweise ausgebildet sein kann.
DieDrehzahldeserfindungsgemässenZentrifugenkorbeswirdsogewählt, dassuntersonstgleichenBedingunges der Oberteil etwa die bisher für zylindrische Zentrifugenkörbe übliche Umfangsgeschwindigkeit be- sitzt und die Umfangsgeschwindigkeit des mit gleicher Umdrehungszahl laufenden unteren Teiles kleiner ist.
Bei gleichbleibender Umfangsgeschwindigkeit des Oberteiles des Zentrifugenkorbes kann eine Ver- grösserung des mittleren Korndurchmessers der festen Teilchen durch Vergrösserung der Zentrifugendurch- messer und Verkleinerung der Winkelgeschwindigkeit und/oder durch Vergrösserung derDurchtrittsöffnungen des Korbes vorgenommen werden bzw. eine Verkleinerung des mittleren Korndurchmessers durch Ver- grösserung der Winkelgeschwindigkeit und Verkleinerung der Zentrifugendurchmesser und/oder Ver- kleinerung der Bohrungsdurchmesser vorgenommen werden.
Ist der Zentrifugenkorb mit stufenweise abnehmendem Durchmesser ausgebildet, soll die Stufen- zahl mehr als 2, vorzugsweise aber 3 - 6, betragen. Die einzelnen Stufen des Zentrifugenkorbes sind dabei vorteilhaft bis auf die oberste etwa gleich hoch ausgebildet, während die oberste Stufe höher, etwa
1, 5 - 3mal so hoch, gehalten ist.
DieVerbindung der einzelnen Stufen des Korbes ist bei einer bevorzugten Ausbildung des Erfindungs- gegenstandes durch ebene waagrechte Ringscheiben vorgenommen, die jeweils den unteren Rand des mit
Durchtrittsöffnungen versehenen Mantels einer zylindrischen Stufe mit dem oberen Rand des gleichfalls mit Durchtrittsöffnungen versehenen Mantels der darunter befindlichen zylindrischen Stufe verbinden.
Bei einer andern Ausbildung des Erfindungsgegenstandes ist der untere Rand des mit Durchtrittsöffnungen versehenen Mantels einer zylindrischen Stufe mit dem oberen Rand des gleichfalls mit Durchtrittsöffnungen versehenen Mantels der darunter befindlichen zylindrischen Stufe kleineren Zylinderdurchmessers durch ein konisches Zwischenstück verbunden, welches seinerseits ohne oder mit Durchtrittsöffnungen ausge- bildet ist.
Die Durchtrittsöffnungen des Zentrifugenkorbes der erfindungsgemässen Vorrichtung sind zweckmässig mit verschiedenen Durchmessern ausgebildet, wobei insbesondere untenDurchtrittsöffnungen mit kleineren
Durchmessern als oben vorgesehen sind.
DerDurchtrittsquerschnitt einer Stufe ist gleich der Summe der Querschnitte der Durchtrittsöffnungen dieser Stufe. Die stufenweise von oben nach unten abnehmenden Durchmesser eines Stufenkorbes mit den
Stufen 1, 2,... n sind d1,d2,...dn. Die Durchtrittsquerschnitte der Stufen verhalten sich wie die xten
Potenzen der Durchmesser d,d usw., wobei der Exponent x zwischen 1 und 2 liegt. Bezeichnet man die
Durchtrittsquerschnitte der Stufen 1, 2... n mit D,D ... Djj, gilt demnach :
D1 :D2:...Dn=d1x:d2x:...dnx.
Als Zahlenbeispiel folgt daraus, dass bei einer Gesamtabnahme der Stufendurchmesser auf 1/3 der
Durchtrittsquerschnitt der untersten Stufe 1/3 - 1/9 des Durchtrittsquerschnitts der obersten Stufe be- tragen soll.
Bezeichnet man in den Stufen 1, 2,... n die Durchmesser der Durchtrittsöffnungen (Bohrungen,
Kanäle) mit e,e,... en, so soll gelten :
EMI2.1
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
EMI3.2
<tb>
<tb> Korngrössenbereich <SEP> > 4 <SEP> 4-3,5 <SEP> 3,5-3 <SEP> 3-2 <SEP> 2-1,5
<tb> Zylindr. <SEP> Zentr. <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> 3, <SEP> 7 <SEP> 6, <SEP> 5 <SEP> 77, <SEP> 3 <SEP> 10, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 3-Stufen-Zentr. <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP> 6, <SEP> 1 <SEP> 75, <SEP> 5 <SEP> 12, <SEP> 6 <SEP>
<tb> Korngrössenbereich <SEP> 1, <SEP> 5-0, <SEP> 2 <SEP> < <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> mm
<tb> Zylindr. <SEP> Zentr. <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 20/0
<tb> 3-Stufen-Zentr.
<SEP> 1, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 30/0
<tb>
Es ist überraschend, dass nicht nur eine gleichmässige Verteilung auf dem Spritzturmboden, sondern gleichzeitig auch der vorher angestrebte Bereich der Teilchengrössen z. B. 93-95% zwischen 1,5 und 3,5 mm, trotz der bei der neuen Arbeitsweise sehr verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten auf diese höchst einfache Weise erreicht werden.
Im Einzelfall kann die jeweils gewünschte bzw. eine völlig g] chmässige Auslastung auf dem Spritzturmboden durch Bemessung der Durchmesser, Stufenzahl und Stufenhöhen bzw. durch Ausbildung der Gestalt der Wandungen des Zentrifugenkorbes, Bemessung und Verteilung der Durchtrittsöffnungen des Korbes und durch Einstellung der Umdrehungszahl erreicht werden, und gleichzeitig eine Beeinflussung
EMI3.3
Umständen gröberes Korn erzeugt wird, während bei gleichbleibenderWinkelgeschwindigkeit und steigendem Zentrifugendurchmesser die mittlere Korngrösse sinkt. Unabhängig davon steigt unter sonst gleichen Bedingungen der mittlere Korndurchmesser bei einer Vergrösserung der Durchmesser der Durchtritts- öffnungen an.
Beispielsweise wurde der mittlere Korndurchmesser im ungesiebten Material für die 3 - Stufen - Zentrifuge mit radial gerichteten kreisförmigen Durchtrittsöffnungen von 4, 0/4,0/3, 5 mm (von oben nach unten) zu 2. 1 mm, dagegen mit Durchtrittsöffnungen von 4, 5/4,5/4, 5 mm zu 2,4 mm
EMI3.4
Richtung.
Insbesondere eignet sich die erfindungsgemäss ausgebildete Vorrichtung für das Verspritzen von schmelzflüssigem, weniger als 4% Wasser enthaltendem, über 1250, vorzugsweise über 1350C heissem Ammonsalpeter, der gegebenenfalls noch feste Bestandteile in Dispersion enthält, aus einem Zentrifugenkorb, welcher sich mit von oben nach unten stetig oder stufenweise um mehr als ein Drittel, vor-
<Desc/Clms Page number 4>
zugsweise auf die Hälfte oder darunter abnehmenden Umfangsgeschwindigkeiten aber mit einheitlicher Winkelgeschwindigkeit dreht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Herstellung gekörnten Gutes aus heissen, gegebenenfalls feste bzw. erstarrte Bestandteile in Dispersion enthaltenden, beim Erkalten erstarrenden Flüssigkeiten oder Schmelzen bzw. Gemischen in Spritztürmen od. dgl. mittels rotierender, gelochter Zentrifugenkörbe mit Zulauf von oben, gekennzeichnet durch einen Zentrifugenkorb, dessen Durchmesser von oben nach unten stetig oder stufenweise, insbesondere bis auf die Hälfte oder darunter abnimmt.
EMI4.1
mit kleineren Durchmessern als oben aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Stufen des Zentrifugenkorbes bis auf die oberste etwa gleich hoch ausgebildet sind, die oberste Stufe dagegen höher, insbesondere. 1, 5 - 3mal so hoch gehalten ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Rand des mit Durchtrittsöffnungen versehenen Mantels einer zylindrischen Stufe und der obere Rand des gleichfalls mit Durchtrittsöffnungen versehenen Mantels der darunter befindlichen zylindrischen Stufe kleineren Zylinderdurchmessers durch eine ebene, waagrechte Ringscheibe verbunden sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Rand des mit Durchtrittsöffnungen versehenen Mantels einer zylindrischen Stufe mit dem oberen Rand des gleichfalls mit Durchtrittsöffnungen versehenen Mantels der darunter befindlichen zylindrischen Stufe kleineren Zylinderdurchmessers durch ein konisches Zwischenstück verbunden ist, welches seinerseits ohne'oder mit Durchtrittsöffnungen ausgebildet ist.
EMI4.2
die Durchtrittsquerschnitte Dl, Dz'... Dn der einzelnen Stufen von oben nach unten abnehmen und sich insbesondere wie die xte Potenz der Stufendurchmesser d1, d,... d verhalten, so dass D : D :... D =d : d ... d
12n12n gilt, wobei x vorzugsweise zwischen 1 und 2 liegt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser e, e,... Cjy der Durchtrittsöffnungen der einzelnen zylindrischen Stufen von oben
EMI4.3
zu dem arbeitenden Durchtrittsquerschnitt der obersten Stufe ein zusätzlicher darüberliegender Durch- trittsquerschnitt vorgesehen wird, der das 0, 5 - 3fache desarbeitendenDurchtrittsquerschnittes der obersten Stufe beträgt.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oberste Zentrifugendurchmesser zur Erzeugung grober Körnung 1, 5 - 30/0, vorzugsweise 1, 7-2, 3%, des Spritzturmdurchmessers beträgt.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.