Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von Korn- und/oder Staubgut mit Gas Das Hauptpatent bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinuierlichen Behandeln von Korn- und/oder Staub gut mit Gas, das von einer Stelle grösster Geschwindig keit ab mit abnehmender Geschwindigkeit aufsteigt.
Das Verfahren gemäss dem Patentanspruch I des Haupt patentes ist gekennzeichnet dadurch, dass man die ab nehmende Geschwindigkeit des aufsteigenden Gases über der während der Behandlung im wesentlichen un veränderten Schwebegeschwindigkeit des Feststoffs hält, dass man die zeiteinheitlich dem mit abnehmender Ge schwindigkeit aufsteigenden Gas zugegebene Feststoff menge so reichlich bemisst, dass Wolken zunehmender Konzentration der Feststoffsuspension entstehen, die ab sinken und durch die Stelle grösster Gasgeschwindigkeit hindurchfallen, unterhalb welcher die Geschwindigkeit des zuströmenden Gases wesentlich kleiner ist,
dass man das Gas oberhalb der Feststoffzugabe nach starker Zu nahme der Geschwindigkeit abführt und vom mitgeris senen Feststoffanteil trennt und dass man diesen dem mit abnehmender Geschwindigkeit aufsteigenden Gas wieder zugibt.
Zur Durchführung dieses Verfahrens ist durch das Hauptpatent ein von einem Gaseinlass nach oben dif- fusorartig erweitertes, geschlossenes Standrohr geschützt, das im oberen Teil einen Gasauslass besitzt und das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Gaseinlass als in eine Zwischenkammer vielfach grösseren Querschnitts mündende Düse ausgebildet ist, dass der Gasauslass durch ein Abgasrohr mit einer Abscheideranlage ver bunden ist, an deren Gutauslass ein in das Standrohr hineinragender Förderer angeschlossen ist, und dass der Frischguteinlass am Standrohr oder am Abgasrohr oder an der Abscheideranlage sitzt.
In dieser Vorrichtung durchläuft also das das Gut behandelnde Gas das Standrohr von unten nach oben und gelangt in einen Abscheider, in dem das Gas von mitgerissenem Gut befreit wird, um dieses Gut dann dem Standrohr wieder zuzuführen. Nun besteht für einige Verwendungszwecke die Forderung, das Gut mehrmals im Kreislauf zwischen Standrohr und Abscheideranlage zu führen, um auf die erforderlichen Vorbehandlungs- zeiten zu kommen. Die Folge davon ist, dass die Ab- scheideranlage recht umfangreich auszubilden ist, um die grossen Kreislaufmengen in der beabsichtigten Weise behandeln zu können.
Ein weiterer Nachteil einer um fangreichen Abscheidereinrichtung besteht in dem Druck verlust, den das Gas beim Durchführen erleidet.
Durch das Verfahren gemäss der Erfindung werden die erwähnten Nachteile dadurch vermieden, dass die Gutwolke nach dem Ausfallen neuerlich in mit abneh mender Geschwindigkeit aufsteigendes Gas fallen gelas sen wird, wobei die Höchstgeschwindigkeiten des ab wechselnd mit zunehmender und abnehmender Ge schwindigkeit aufsteigenden Gases nach oben hin ab nehmen. Die zur Durchführung dieses Verfahrens ge eignete Vorrichtung besteht gemäss der Erfindung aus mindestens zwei Standrohren, die übereinander ange ordnet sind und deren Düsenquerschnitte in der Reihen folge von unten nach oben so bemessen sind, dass die Höchstgeschwindigkeiten des aufsteigenden Gases nach oben hin abnehmen.
Bemessungsangaben können schwer lich gegeben werden, da bei heissem Behandlungsgas seine Geschwindigkeit nicht allein durch die Durchströ- mungsquerschnitte, also die Düsen, beeinflussbar ist, son dern auch noch durch die Änderung der Temperatur, die bei der Durchströmung mehrerer übereinander ange ordneter Standrohre nach oben hin geringer wird. Auf jeden Fall bleibt aber die Geschwindigkeit des Gases in nerhalb der Standrohre stets grösser als die während der Behandlung im wesentlichen unveränderte Schwebege schwindigkeit des Feststoffs.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbei spielen und vorteilhaften Einzelheiten im folgenden an hand der Zeichnung beschrieben; diese zeigt in Fig. 1 eine Vorrichtung mit drei übereinander ange ordneten Standrohren in Ansicht, Fig.2 eine Ausführung mit mehreren obersten par allelgeschalteten Standrohren als Ersatz für ein oberstes Standrohr und Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung für ein Stand rohr mit polygonalem Querschnitt.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besteht nach Fig. 1 aus drei über einander angeordneten Standrohren 1, 2 und 3. Jedes Standrohr geht von einer Düse 11, 21, 31 aus und er weitert sich nach oben hin diffusorartig. Das oberste Standrohr 1 ist durch einen Deckel 12 verschlossen; er hat die Gestalt eines Hohlkegelstumpfes. An ihn sind die Absaugleitungen 41 der Abscheider 4 angeschlossen, von denen mehrere in Parallelschaltung vorhanden sind. Zentral im Deckel 12 befindet sich der Einlass 5 für das Frischgut.
Durch diesen Einlass wird Frischgut zeitein heitlich in solcher Menge zugeführt, dass sich Wolken zunehmender Konzentration der Feststoffsuspension bil den, die absinken und durch die Düse 11 des Stand rohres 1 in das darunter angeordnete ötandrohr 2 fal len, wo gegenüber der Düse 11 eine wesentlich geringere Gasgeschwindigkeit herrscht und sich wiederum Wol ken der vorher beschriebenen Eigenschaften bilden. Die feinen Anteile des Feststoffs werden nach oben mitge rissen und in die Abscheider geführt, wo sie vom Gas getrennt werden.
Der Deckel 22 des mittleren Standrohres 2 besitzt eine grosse zentrale Öffnung für die Düse 11 des oberen Standrohres 1. Ausserdem wird der Deckel 22 durch drungen von den Rohren 42, die das in den Abscheidern 4 ausgeschiedene und durch die Schleusen 43 abgezo gene Gut in die Behandlungsvorrichtung zurückführen. Hier ist dargestellt, dass das abgeschiedene und zurück geführte Gut in das zweite oder mittlere Standrohr 2 ge langt. Dies kann man machen, da das Frischgut im obersten Standrohr 1 bereits gründlich vorbehandelt wor den ist und in den meisten Fällen eine Nachbehandlung im Standrohr 2 genügt, insbesondere wenn ein weiteres Standrohr 3 nachgeschaltet ist. Natürlich sind auch Fälle denkbar, wo man das aus dem Abscheider 4 kommende Gut wieder in das oberste Standrohr 1 einführt.
Das mittlere Standrohr 2 sitzt mit seiner Düse 21 auf dem Deckel 32 des unteren Standrohres 3; aus die sem gelangt das fertig vorbehandelte Gut durch die Düse 31 in die Einrichtung 6 zur Weiterbehandlung.
In der Fig. 1 ist dargestellt, dass die Querschnitte der Düsen 31, 21 und 11 nach oben hin zunehmen. Hierbei ist angenommen, dass sich die Temperatur des behan delnden Gases oder Dampfes bei der Behandlung nicht wesentlich ändert. Ist dies aber der Fall, so wird sich die Änderung der Düsenquerschnitte nicht so bemerkbar ma chen; es kann gelegentlich vorkommen, dass der Tem- peratureinfluss stärker ist als der Einfluss der Düsen querschnitte und die Geschwindigkeit nach oben hin abnimmt, obwohl die Düsen nach oben hin enger be messen sind.
Es ist aber vorteilhaft, die Geschwindigkeit nach oben hin abnehmen zu lassen, denn es wird immer ein beträchtlicher Teil des Gutes mitgenommen, so dass man dessen Einfluss nach oben hin, wo das Frischgut zugeführt wird, gering halten kann- Damit werden auch die Abscheider klein.
Im Gegensatz zu Fig. 1, wo um das obere Standrohr 1 herum mehrere Abscheider 4 angeordnet sind, sind nach Fig. 2 mehrere kleine Standrohre 1' um einen Ab- scheider 4' herum aufgestellt, der zentral über dem obe ren Standrohr 2' steht und das Rückgut in dieses hin eingibt.
Das Frischgut wird hier durch die Zuführlei- tungen 5' den kleinen Standrohren 1' aufgegeben, an deren Deckeln 12' die zum Abscheider 4' führenden Abgasrohre 41' zentral angeschlossen sind. Im übrigen ist der Abscheider eingerichtet wie im Hauptpatent ge zeigt. Durch die beschriebene Anordnung ist es meistens möglich, die Bauhöhe der gesamten Einrichtung zu ver mindern.
Ein weiterer Schritt in dieser Richtung kann dadurch getan werden, dass man das obere oder oberste Stand rohr oder die obersten Standrohre ringförmige ausbildet, so dass die Linie 13 Dreherzeugende für die innere Wan dung und die Linie 14 Dreherzeugende für die äussere Wandung des Standrohres darstellen. Die in Fig. 2 ge zeigte Darstellung ändert sich durch diese andere Ge staltung nicht. Auf das beschriebene, ringförmige Stand rohr können mehrere aneinandergrenzende und inein ander übergehende Deckel 12' aufgesetzt und mit Ab gasleitungen 41' versehen werden.
Es sind Fälle denk bar, wo man das oberste Standrohr nicht als Ring aus bildet, sondern aus mehreren, zum Beispiel zwei kreis- ringsektorförmigen Standrohren, die etwa schalenartig aussehen. Die Düse eines solchen Standrohres hat poly gonalen Querschnitt, wobei zwei der Kanten gebogen sind. Man kann auch sagen, der Querschnitt habe die Form eines Kreisringsektors.
Die beschriebene Gestaltung führt zu dem Gedanken: die Standrohre nicht rund, sondern viereckig auszubil den, und zwar rechteckig mit geraden Querschnittslinien für die Begrenzung. Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 3 schaubildlich dargestellt. Sie ermöglicht auf einfachste Weise, einen einmal erprobten Prozess für die Behandlung von Gut immer wieder gleichmässig und unabhängig von der durchgesetzten Gutmenge durch führen zu können. Die Länge 7 des dargestellten Stand rohres 8 kann der Durchsatzmenge dann beliebig ange- passt werden.
Sein Deckel 82 kann entweder in eine viereckige Rohrleitung 9 zusammengeführt werden oder aber in Entsprechung zu der in Fig. 1 dargestellten Aus führung in die Düse eines darüber angeordneten Stand rohres übergehen, das genauso aussieht wie das in Fig. 3 dargestellte und sich von diesem lediglich durch die Düsenweite 10 unterscheidet.
Im allgemeinen ist es angenehm, wenn man die zu Abscheidern führenden Abgasrohre 9 mit viereckigem Querschnitt ausführt. Empfiehlt es sich aber, runde Rohre aufzusetzen, so kann man den viereckigen Düsen querschnitt nach Fig. 3 in ein rundes Standrohr über gehen lassen und auf dessen Deckel ein rundes Rohr anschliessen (nicht dargestellt).
Für diese Querschnitts änderung bedarf es zwar einer etwas umständlicheren Herstellung, verfahrensmässig hat diese Formgebung je doch keine Nachteile, da es an sich erwünscht ist, statio näre Strömungszustände in den Standrohren zu verhin dern im Interesse der Bildung einer Gutwolke, die sich in möglichst starkem Wirbelzustand befindet.
Method and device for the continuous treatment of grain and / or dust with gas The main patent relates to a method for the continuous treatment of grain and / or dust with gas which rises from a point of greatest speed with decreasing speed.
The method according to claim I of the main patent is characterized in that the decreasing speed of the ascending gas is kept above the floating speed of the solid, which is essentially unchanged during the treatment, that the amount of solids added to the gas increasing with decreasing speed is uniform so generously dimensioned that clouds of increasing concentration of the solid suspension arise, which sink and fall through the point of greatest gas velocity, below which the velocity of the inflowing gas is significantly lower,
that the gas above the addition of solids is discharged after a sharp increase in speed and separated from the entrained solids content and that this is added again to the gas that rises with decreasing speed.
To carry out this process, the main patent protects a closed standpipe that is expanded like a diffuser upwards from a gas inlet, has a gas outlet in the upper part and is characterized in that the gas inlet is designed as a nozzle opening into an intermediate chamber with a much larger cross-section that the gas outlet is connected through an exhaust pipe with a separator system, to whose product outlet a conveyor protruding into the standpipe is connected, and that the fresh material inlet is located on the standpipe or on the exhaust pipe or on the separator system.
In this device, the gas treating the material runs through the standpipe from bottom to top and reaches a separator, in which the gas is freed from entrained material in order to then feed this material back to the standpipe. For some purposes there is now the requirement to circulate the material several times between the standpipe and the separator system in order to achieve the necessary pretreatment times. The consequence of this is that the separator system has to be designed quite extensively in order to be able to treat the large circulating quantities in the intended way.
Another disadvantage of an extensive separator device is the pressure loss that the gas suffers when it is passed through.
By the method according to the invention, the disadvantages mentioned are avoided in that the cloud of material is dropped again after falling in gas rising at a decreasing speed, the maximum speeds of the gas rising upwards from alternately with increasing and decreasing speed to take. The device suitable for carrying out this method consists according to the invention of at least two standpipes which are arranged one above the other and whose nozzle cross-sections are dimensioned in the sequence from bottom to top so that the maximum speeds of the rising gas decrease towards the top.
Dimensioning information can hardly be given, since when the treatment gas is hot, its speed cannot be influenced solely by the flow cross-sections, i.e. the nozzles, but also by the change in temperature that increases when the gas flows through several stacked standpipes becomes less. In any case, however, the speed of the gas within the standpipes always remains greater than the Schwebege speed of the solid, which is essentially unchanged during the treatment.
The invention will play with reference to Ausführungsbei and advantageous details described below with reference to the drawing; This shows in Fig. 1 a device with three stacked standpipes in view, Fig. 2 an embodiment with several uppermost par allel-connected standpipes as a replacement for an uppermost standpipe and Fig. 3 is a diagrammatic representation for a standpipe with a polygonal cross-section.
The device for performing the method according to the invention consists of three stacked standpipes 1, 2 and 3. Each standpipe starts from a nozzle 11, 21, 31 and it widens upward like a diffuser. The uppermost standpipe 1 is closed by a cover 12; it has the shape of a hollow truncated cone. The suction lines 41 of the separators 4 are connected to it, several of which are connected in parallel. The inlet 5 for the fresh goods is located in the center of the cover 12.
Through this inlet, fresh food is uniformly supplied in such an amount that clouds of increasing concentration of the solid suspension form, which sink and fall through the nozzle 11 of the standpipe 1 into the ötand pipe 2 arranged below, where compared to the nozzle 11, a much smaller one Gas velocity prevails and clouds of the properties described above are formed in turn. The fine parts of the solid are dragged upwards and fed into the separator, where they are separated from the gas.
The cover 22 of the middle standpipe 2 has a large central opening for the nozzle 11 of the upper standpipe 1. In addition, the cover 22 is penetrated by the pipes 42, which the separated in the separators 4 and withdrawn through the locks 43 gene good in the Return treatment device. It is shown here that the separated and returned material reaches the second or middle standpipe 2. This can be done because the fresh material in the uppermost standpipe 1 has already been thoroughly pretreated and in most cases an aftertreatment in the standpipe 2 is sufficient, especially if another standpipe 3 is connected downstream. Of course, cases are also conceivable where the material coming from the separator 4 is reintroduced into the uppermost standpipe 1.
The middle standpipe 2 sits with its nozzle 21 on the cover 32 of the lower standpipe 3; From this, the finished, pretreated material passes through the nozzle 31 into the device 6 for further treatment.
In Fig. 1 it is shown that the cross sections of the nozzles 31, 21 and 11 increase towards the top. It is assumed here that the temperature of the gas or steam being treated does not change significantly during the treatment. If this is the case, however, the change in the nozzle cross-sections will not be so noticeable; Occasionally it can happen that the temperature influence is stronger than the influence of the nozzle cross-sections and the speed decreases towards the top, although the nozzles are dimensioned narrower towards the top.
However, it is advantageous to let the speed decrease towards the top, because a considerable part of the product is always taken along, so that its influence upwards, where the fresh product is supplied, can be kept low. This also makes the separators small .
In contrast to FIG. 1, where several separators 4 are arranged around the upper standpipe 1, according to FIG. 2 several small standpipes 1 'are set up around a separator 4' which is centrally located above the upper standpipe 2 ' and enter the return goods into this.
The fresh product is fed through the feed lines 5 'to the small standpipes 1', to whose covers 12 'the exhaust pipes 41' leading to the separator 4 'are centrally connected. In addition, the separator is set up as shown in the main patent ge. The arrangement described, it is usually possible to reduce the height of the entire facility to ver.
A further step in this direction can be done by making the upper or uppermost standpipe or the uppermost standpipes ring-shaped, so that line 13 represents rotation generators for the inner wall and line 14 rotation generators for the outer wall of the standpipe. The representation shown in Fig. 2 does not change due to this other design. On the described, ring-shaped stand pipe, several adjacent and inein other merging covers 12 'can be placed and provided with gas lines 41'.
Cases are conceivable in which the uppermost standpipe is not designed as a ring, but from several, for example two, standpipes in the shape of a circular ring sector, which look roughly like a shell. The nozzle of such a standpipe has a polygonal cross-section, with two of the edges being curved. One can also say that the cross section has the shape of a sector of a circular ring.
The design described leads to the idea: the standpipes not round, but square auszubil to, namely rectangular with straight cross-sectional lines for the boundary. Such an embodiment is shown diagrammatically in FIG. It makes it possible in the simplest way to be able to carry out a tried and tested process for the treatment of goods again and again evenly and independently of the amount of material put through. The length 7 of the stand pipe 8 shown can then be adapted as desired to the throughput rate.
Its cover 82 can either be merged into a square pipe 9 or, in accordance with the implementation shown in FIG. 1, pass into the nozzle of a stand pipe arranged above it, which looks exactly like that shown in FIG. 3 and only differs from this differs by the nozzle size 10.
In general, it is convenient if the exhaust pipes 9 leading to the separators are designed with a square cross-section. If, however, it is advisable to put on round tubes, then the square nozzle cross-section according to FIG. 3 can be made into a round standpipe and a round tube can be connected to the lid of the latter (not shown).
This cross-sectional change requires a somewhat more complicated production process, but this shaping has no disadvantages in terms of process, since it is desirable in itself to prevent static flow conditions in the standpipes in the interest of the formation of a cloud of material that is in the strongest possible vortex is located.