CH629447A5

CH629447A5 - Mixing chamber silo for bulk material

Info

Publication number: CH629447A5
Application number: CH1546077A
Authority: CH
Inventors: Werner Krauss
Original assignee: Peters Ag Claudius
Priority date: 1976-12-18
Filing date: 1977-12-15
Publication date: 1982-04-30
Also published as: ES239613Y; YU299077A; ES239613U; DE2657596A1; AT354354B; ATA556677A; BR7708382A; YU39627B; IT1081608B; DE2657596C2; ZA777522B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mischkammersilo für Schüttgut mit einem Hauptsiloraum, dem das Gut im oberen Bereich zuführbar ist, und mit einer am Boden des Hauptsiloraums angeordneten, mit dem Siloauslauf verbundenen pneumatischen Mischkammer, der das Gut aus einem zwischen der Mischkammer und der Seitenwand des Hauptsiloraums gelegenen Ringraum durch Wandöffnungen der Mischkammer zuführbar ist. The invention relates to a mixing chamber silo for bulk material with a main silo space, to which the material can be fed in the upper region, and with a pneumatic mixing chamber arranged at the bottom of the main silo space and connected to the silo outlet, which separates the material from a between the mixing chamber and the side wall of the Main silo space located annular space can be fed through the wall openings of the mixing chamber.

Bekannte Mischeinrichtungen dieser Art (DE-PS 1 507 888) erzielen ausgezeichnete Mischergebnisse bei massigem Bau- und Betriebsaufwand, wenn durch sorgfältige Steuerung ein gleichmässig wechselnder Nachfluss des Materials aus dem Hauptsiloraum in die Mischkammer gewährleistet ist. Fehlt es an sorgfältiger Steuerung oder treten andere widrige Umstände ein, beispielsweise Fliesshemmungen infolge Brückenbildung mit nachfolgenden Zusammenbrüchen, so tritt das Gut nicht ausreichend vorgemischt in die Mischkammer ein. Insbesondere in Ländern geringeren Industrialisierungsgrades zieht man deshalb häufig Mischsysteme vor, die zwar aufwendiger in Bau und Betrieb sind, die aber weniger kompliziert und leichter zu betreiben sind, nämlich beispielsweise Homogenisiersilos. Known mixing devices of this type (DE-PS 1 507 888) achieve excellent mixing results with a moderate construction and operating expenditure if an evenly changing reflow of the material from the main silo room into the mixing chamber is ensured by careful control. If there is a lack of careful control or if other adverse circumstances occur, for example flow inhibitions due to the formation of bridges with subsequent breakdowns, the material does not enter the mixing chamber in a premixed state. In countries with a low degree of industrialization in particular, mixing systems are therefore often preferred, which are more complex to build and operate, but which are less complicated and easier to operate, for example homogenizing silos.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mischsilo der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Mischergebnis weniger empfindlich von der Steuerung abhängt und das dennoch einen geringeren Bau- und Betriebsaufwand verlangt als Homogenisiersilos. The invention has for its object to provide a mixing silo of the type mentioned, the mixing result depends less sensitive on the control and still requires less construction and operating costs than homogenizing silos.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein Teil des Ringraums oberhalb der Wandöffnungen im vertikalen Radialschnitt einen auf die Einlaufweite dieses Teils bezogenen Schlankheitsgrad von 1 oder mehr hat. Unter dem Ausdruck «Schlankheitsgrad» ist der Quotient aus der Höhe des betrachteten Teils des Ringraumes und dessen radialer Weite an seinem Einlaufquerschnitt zu verstehen. This object is achieved according to the invention in that a part of the annular space above the wall openings in the vertical radial section has a slenderness ratio of 1 or more based on the inlet width of this part. The expression “degree of slenderness” is to be understood as the quotient from the height of the part of the annular space under consideration and its radial width at its inlet cross section.

Die Wirkung dieser Massnahme ist eine doppelte. Erstens wird eine Änderung der Fliessverhältnisse beim Übergang des Schüttguts aus dem Hauptsiloraum in den Ringraum bewirkt. Dies hat zur Folge, dass etwaige Fliessstörungen sich beim Übergang vom Hauptsiloraum in den Ringraum auswirken. Wenn beispielsweise Brückenbildung auftritt, so findet diese am Übergang vom Hauptsiloraum in den Ringraum statt und nicht in unmittelbarer Nähe der Wandöffnungen der Mischkammer. Die Auflösung einer Brücke findet in der Rege! The effect of this measure is twofold. Firstly, a change in the flow conditions is brought about when the bulk material transitions from the main silo space into the annular space. As a result, any flow disturbances have an impact on the transition from the main silo area to the ring area. If, for example, bridging occurs, this takes place at the transition from the main silo space into the annular space and not in the immediate vicinity of the wall openings of the mixing chamber. The dissolution of a bridge usually takes place!

statt, bevor der darunter im Ringraum befindliche Materialvorrat aufgezehrt worden ist. Die Brückenbildung am Übergang vom Hauptsiloraum zum Ringraum kann daher keine Schwierigkeiten beim Nachfluss des Materials in die Mischkammer verursachen. Die zweite Wirkung beruht darauf, dass in dem Ringraum verhältnismässig leicht günstige Fliessverhältnisse aufrechterhalten werden können, weil die Voraussetzungen für eine Belüftung des im Ringraum befindlichen Guts günstiger sind als im Hauptsiloraum. Dabei ist auch zu beachten, dass infolge der in der Mischkammer stattfindenden, intensiven Mischbelüftung meist ein gewisser Anteil der Mischluft aus den Wandöffnungen der Mischkammer austritt und in den Ringraum gelangt und dort eine zusätzliche Auflockerung des Guts in der Nähe der Wandöffnung bewirkt. In dem enger begrenzten Ringraum wirkt sich dieser Einfiuss stärker aus als in dem zum Hauptsiloraum gehörigen Bereich ausserhalb der Mischkammer bei bekannten Mischkammersilos. instead of before the material in the annulus has been depleted. The bridging at the transition from the main silo room to the annulus can therefore not cause any difficulties when the material flows into the mixing chamber. The second effect is based on the fact that relatively favorable flow conditions can be maintained in the annular space because the conditions for ventilation of the material located in the annular space are more favorable than in the main silo space. It should also be noted that as a result of the intensive mixing ventilation taking place in the mixing chamber, a certain proportion of the mixed air usually escapes from the wall openings of the mixing chamber and enters the annular space, causing an additional loosening of the material near the wall opening. This influence has a stronger effect in the more narrowly defined annular space than in the area belonging to the main silo space outside the mixing chamber in known mixing chamber silos.

Man sieht leicht ein, dass auch die weitere Entwicklung der Weite des Ringraums unterhalb des Einlaufquerschnitts Bedeutung für die Gleichmässigkeit des Gutzulaufs zu den Wandöffnungen der Mischkammer besitzt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist daher der auf mittelere Weite des betrachteten Teils des Ringraums bezogene Schlankheitsgrad mindestens 1,8 und vorzugsweise mindestens 2,5. It is easy to see that the further development of the width of the annular space below the inlet cross-section is of importance for the uniformity of the flow of material to the wall openings of the mixing chamber. In a preferred embodiment of the invention, the degree of slenderness based on the average width of the part of the annular space under consideration is therefore at least 1.8 and preferably at least 2.5.

Es ist zweckmässig, dass sich der betrachtete Teil des Ringraums nach unten zu den Wandöffnungen der Mischkammer hin nur in schlanker Form verengt. Der mittlere Verengungswinkel soll deshalb höchstens 60° und vorzugsweise höchstens 45° sein. In diesem Zusammenhang ist unter dem mittleren Verengungs winkel der Winkel zwischen zwei Geraden zu betrachten, die im Radialschnitt näherungsweise diejenigen Konturen ersetzen können, die den betrachteten Teil des Ringraums radial aussen und radial innen begrenzen. It is expedient that the part of the annular space under consideration only narrows downward towards the wall openings of the mixing chamber in a slender form. The mean constriction angle should therefore be at most 60 ° and preferably at most 45 °. In this context, the angle between two straight lines is to be considered at the mean narrowing angle, which in radial section can approximately replace the contours that limit the part of the annular space under consideration radially outwards and radially inwards.

Bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei der der Ringraum mindestens auf der Seite der Mischkammer, also radial innen, im wesentlichen zylindrisch begrenzt ist. An embodiment is preferred in which the annular space is essentially cylindrically delimited at least on the side of the mixing chamber, that is to say radially on the inside.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: An embodiment of the subject of the invention is shown in the drawing. Show it:

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt (Radialschnitt) durch ein Mischkammersilo und Fig. 1 shows a vertical longitudinal section (radial section) through a mixing chamber silo and

Fig. 2 in schematischer Dastellung Varianten des Silos, dessen Wand im Bereiche des Ringraumes konisch verläuft, wobei links der mittlere Verengungswinkel 60° und rechts 45° beträgt. Fig. 2 in a schematic representation of variants of the silo, the wall of which is tapered in the area of the annular space, the mean narrowing angle being 60 ° on the left and 45 ° on the right.

Das Hauptsilo wird gebildet von der zylindrischen Wand 1, dem Boden 2 und der Decke 3, die mit Einrichtungen 4 für die gleichmässige Verteilung des zugeführten Guts versehen ist. Es enthält einen Hauptsiloraum 5 mit dem Durchmesser D. In der Regel wird der Hauptsiloraum 5 im Verhältnis zu seinem Durchmesser wesentlich höher ausgeführt sein, als in der Zeichnung dargestellt ist. The main silo is formed by the cylindrical wall 1, the floor 2 and the ceiling 3, which is provided with devices 4 for the uniform distribution of the material supplied. It contains a main silo room 5 with a diameter D. As a rule, the main silo room 5 will be made much higher in relation to its diameter than is shown in the drawing.

Zentrisch ist auf dem Siloboden eine Mischkammer 6 angeordnet, die von einer zylindrischen Wand 7 und einer flachen Decke 8 begrenzt wird und am Boden 2 mit einer Vielzahl von über den Umfang verteilten Wandöffnungen 9 versehen ist, durch die das Gut aus dem zwischen der Misch5 A mixing chamber 6 is arranged centrally on the silo floor, which is delimited by a cylindrical wall 7 and a flat ceiling 8 and is provided on the floor 2 with a multiplicity of wall openings 9 distributed over the circumference, through which the material from between the mixer 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

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kammerwand 7 und der Silowand 1 befindlichen Ringraum 10 der Mischkammer 6 zufliessen kann. Die Mischkammer hat einen Innendurchmesser d und eine lichte Höhe h. chamber wall 7 and the silo wall 1 located annular space 10 of the mixing chamber 6 can flow. The mixing chamber has an inner diameter d and a clear height h.

An die Mischkammer ist eine Auslaufkammer 11 angeschlossen, aus der das gemischte und durch Belüftung fliess-fähige Gut durch Öffnungen 12 abgezogen wird. An outlet chamber 11 is connected to the mixing chamber, from which the mixed material which is flowable by ventilation is drawn off through openings 12.

Die Anlage kann in bekannter Weise betrieben werden, nämlich beispielsweise in der in der DT-PS 1 507 888 beschriebenen Weise. The system can be operated in a known manner, namely, for example, in the manner described in DT-PS 1 507 888.

Beim Übergang des Materials aus dem Hauptsiloraum 5 in den Ringraum 10 verengt sich der Fliessquerschnitt beträchtlich. Schwierigkeiten, die sich dadurch ergeben könnten, spielen sich aber in relativ grosse Entfernung von den Wandöffnungen 9 ab. Eine Unterbrechung des Materialflusses durch Brückenbildung und eine nachfolgende Druckwelle beim Zusammenstürzen der Brücke werden sich daher auf den Durchfluss des Guts durch die Wandöffnungen 9 in die Mischkammer 6 nicht oder jedenfalls in wesentlich geringerem Masse als bei den bekannten Mischkammersilos auswirken. When the material passes from the main silo space 5 into the annular space 10, the flow cross section narrows considerably. Difficulties that could arise as a result occur at a relatively large distance from the wall openings 9. An interruption of the material flow due to the formation of bridges and a subsequent pressure wave when the bridge collapses will therefore have no or at least a significantly smaller effect on the flow of the material through the wall openings 9 into the mixing chamber 6 than in the known mixing chamber silos.

Ferner ist einzusehen, dass die Fliessverhältnisse in den Ringraum 10 durch Belüftung und durch die aus den Wandöffnungen 9 austretende Luft wesentlich leichter gleichmäs-sig und günstig zu beinflussen sind als das zum Hauptsiloraum gehörige Gut im Umkreis bisher bekannter, kleinerer Mischkommern, weil die Auflockerungsluft in dem Ringraum konzentrierter und gezielter wirkt. Furthermore, it can be seen that the flow conditions in the annular space 10 can be influenced much more evenly and cheaply by ventilation and by the air emerging from the wall openings 9 than the goods belonging to the main silo space in the vicinity of previously known, smaller mixing chambers, because the loosening air in the annulus is more concentrated and targeted.

Dies erklärt, warum im Falle der Erfindung geringerer Steuerungsaufwand für die Aufrechterhaltung einer gleich-mässigen Gutzuführung zur Mischkammer erforderlich ist bzw. eine geringere Störung des Mischkammerbetriebs durch Fliessschwierigkeiten im Hauptsiloraum zu befürchten ist. This explains why, in the case of the invention, less control effort is required to maintain an even supply of material to the mixing chamber or a lower disturbance of the mixing chamber operation due to flow difficulties in the main silo room is to be feared.

Die in der Zeichnung im Bereich des Ringraums dargestellten Massverhältnisse können als massstabsgetreu für eine bevorzugte Ausführung angesehen werden. Das Verhältnis der Durchmesser liegt nämlich bei optimaler Ausführung im Bereich von d/D = 0,35 - 0,4 - 0,55 - 0,65, The dimensional relationships shown in the drawing in the area of the annular space can be regarded as true to scale for a preferred embodiment. The ratio of the diameters is in the optimal design in the range of d / D = 0.35 - 0.4 - 0.55 - 0.65,

wobei der durch die unterstrichenen Werte angegebene Bereich der bevorzugte ist. Für die lichte Höhe h der Mischkammer, die etwa dieselbe ist wie die Höhe des Ringraums 10 gelten die Vorzugswerte: the range indicated by the underlined values being the preferred. The preferred values apply to the clear height h of the mixing chamber, which is approximately the same as the height of the annular space 10:

5 5

h/D = 0,4 - 0j5 - 0j7 - 0,8. h / D = 0.4-0j5-0j7-0.8.

Auch hier bezeichnen die unterstrichenen Werte den bevorzugten Bereich. Again, the underlined values indicate the preferred range.

io Daraus ergeben sich unter Vernachlässigung der Wanddicke der Mischkammer Schlankheitsgrade S von: io This results in neglecting the wall thickness of the mixing chamber, slenderness degrees S of:

S = 1,5 - JU7 - 3J - 3,6. S = 1.5 - JU7 - 3J - 3.6.

i5 Diese Werte gelten für den Schlankheitsgrad bezogen auf die Einlaufweite des Ringraums am oberen relevanten Rand der Mischkammer. Die mittleren Schlankheitsgrade stimmen mit diesen Werten bei zylindrischer Ausbildung der Wände 1 und 7 überein. Bei konischer Aussenbegrenzung des Ring-20 raums sind sie grösser. i5 These values apply to the degree of slenderness in relation to the inlet width of the annular space at the upper relevant edge of the mixing chamber. The average degrees of slenderness agree with these values when walls 1 and 7 are cylindrical. They are larger if the ring-20 space is tapered.

Auf der Decke 8 der Mischkammer können Belüftungseinrichtungen vorgesehen sein. Ferner ist in der Mitte der Decke eine mit Schieber versehene Öffnung 13 vorgesehen, durch die zusätzlich zu dem durch die Wandöffnungen 9 ein-25 tretenden Schüttgut ein Teil des über der Mischkammer lagernden Schüttguts eingelassen werden kann. Es versteht sich, dass statt dessen auch eine Mehrzahl solcher Öffnungen 13 vorgesehen sein kann. Ventilation devices can be provided on the ceiling 8 of the mixing chamber. Furthermore, an opening 13 provided with a slide is provided in the middle of the ceiling, through which part of the bulk material stored above the mixing chamber can be let in in addition to the bulk material entering through the wall openings 9. It goes without saying that a plurality of such openings 13 can also be provided instead.

In der Fig. 2 sind schematisch zwei Varianten von Aus-30 bildungen des unteren Teils des Silos im Bereiche des Ringraumes 10 dargestellt. Im linken Teil der Zeichnung wurde angenommen, dass die Silowand 1 eine Verengung nach unten aufweist und die Wand der Mischkammer 6 in ihrer gesamten Höhe konisch verläuft, so dass der mittlere Veren-35 gungswinkel a = 60° beträgt. Im rechten Teil der Fig. 3 ist das Beispiel dargestellt, dass nur der untere Wandteil der Mischkammer 6 konisch ausgebildet ist und sich die Silowand 1 wiederum nach unten böscht. Der mittlere Verengungswinkel beträgt hier a = 45°. 2 schematically shows two variants of training of the lower part of the silo in the area of the annular space 10. In the left part of the drawing, it was assumed that the silo wall 1 has a narrowing downward and the wall of the mixing chamber 6 is conical in its entire height, so that the mean narrowing angle is a = 60 °. In the right part of FIG. 3 the example is shown that only the lower wall part of the mixing chamber 6 is conical and the silo wall 1 in turn bends downwards. The average constriction angle here is a = 45 °.

v v

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. Mixing chamber silo for bulk material with a main silo space (5), to which the material can be fed in the upper area, and with a pneumatic mixing chamber (6) arranged on the bottom (2) of the main silo space and connected to the silo outlet, which separates the material from between the Mixing chamber and the side wall (1) of the main silo space located annular space (10) through wall openings (9) of the mixing chamber can be fed, characterized in that a part of the annular space (10) above the wall openings (9) in a vertical radial section on the inlet width of this Partially related slenderness (S) of 1 or more.

2. Mixing chamber silo according to claim 1, characterized in that the slenderness level (S) related to the inlet width is at least 1.5.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Mixing chamber silo according to claim 1, characterized in that the slenderness ratio (S) related to the average width of this part is at least 1.8.

4. mixing chamber silo according to claim 1, characterized in that the average constriction angle of this part is at most 60 °.

5. mixing chamber silo according to claim 1, characterized in that the average constriction angle of this part is at most 45 °.

6. mixing chamber silo according to claim 1, characterized in that the annular space (10) on the side of the mixing chamber (6) is substantially cylindrical.

7. mixing chamber silo according to claim 1, characterized in that extraction aids (13) are provided for the load on the mixing chamber (6) load.