CH653568A5

CH653568A5 - Method for mixing bulk material in a mixing silo

Info

Publication number: CH653568A5
Application number: CH6857/81A
Authority: CH
Inventors: Werner Krauss
Original assignee: Peters Ag Claudius
Priority date: 1980-10-29
Filing date: 1981-10-27
Publication date: 1986-01-15
Also published as: DK475181A; IT8124608A0; JPS5791730A; DE3040749A1; IT1139647B; FR2492681A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mischen von Schüttgut in einem Mischsilo, das einen Hauptsiloraum, dem das Gut im oberen Bereich zugeführt wird, und eine am Boden des Hauptsiloraums angeordnete, zumindest teilweise im Hauptsiloraum gelegene Mischkammer aufweist, der das Gut aus dem zwischen der Mischkammer und der Seitenwand des Hauptsiloraums gelegenen Ringraum durch Öffnungen in der Wand der Mischkammer zugeführt wird, wobei das Gut im Hauptsiloraum sowohl am Boden des Ringraums als auch auf der Mischkammerdecke belüftet wird.

Die Mischwirkung bekannter Mischsilos (DE-PS 1 507 888; DE-OS 2 657 598) beruht darauf, dass im Hauptsiloraum eine Grobmischung zur Dämpfung langfristiger Zusammensetzungsschwankungen und in der Mischkammer die Homogenisierung stattfindet. Die neuere Entwicklung geht dahin, der Mischkammer beträchtliche Grösse im Verhältnis zum Hauptsiloraum zu geben. Beispielsweise erstreckt sie sich über nahezu die halbe Höhe des Hauptsiloraums und ist ihr Durchmesser etwa halb so gross wie derjenige des Hauptsiloraums. Bei diesen Grössenverhältnissen kann nicht ohne weiteres vorausgesetzt werden, dass das Gut im Hauptsiloraum oberhalb der Mischkammer sich gleich-mässig an der durch die Abzugstromben im Ringraum hervorgerufenen Mischbewegung beteiligt. Auch wenn der Hauptsiloraum oberhalb der Mischkammer durch Belüftungseinrichtungen auf der Mischkammerdecke belüftet wird, kommt es nicht zu einem gleichmässigen Abfluss dieses s Guts zu den Tromben des Ringraums. Vielmehr kann es zu ungleichmässigen Bewegungen kommen, durch die ein gleichmässiger Vormischeffekt gefährdet ist. Ferner hat die unzureichende Beteiligung des Guts oberhalb der Mischkammer an der Mischbewegung die Wirkung, dass das Voluto men des für aktive Vormischung genutzten Raums geringer ist als das Volumen des Hauptsiloraums, so dass langfristige Zusammensetzungsschwankungen des zugeführten Guts weniger stark gedämpft werden als es bei der Grösse des Haupt siloraums zu erwarten wäre.

15 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Mischen von Schüttgut in dem eingangs bezeichneten Mischsilo zu schaffen, das das Volumen des Hauptsiloraums für die Vormischbewegung nutzt und den nachteiligen Effekt ungleichmässigen Gutabzugs aus dem 20 Hauptsiloraum oberhalb der Mischkammer verhindert.

Diese Aufgabe liegt nicht nahe, weil es bislang unbekannt ist, dass der Hauptsiloraum oberhalb der Mischkammer sich bei neueren Bauarten dieses Silos (im Gegensatz zu den älteren Bauarten mit kleiner Mischkammer) nicht voll-25 ständig an der Mischbewegung beteiligt, und dass sich daher die Mischwirkung derartiger Silos verbessern lässt.

Die erfindungsgemässe Lösung besteht darin, dass das Gut auf der Mischkammerdecke stärker als im Ringraum belüftet wird.

30 Während die bisherige Praxis dahinging, dass das Gut auf der Mischkammerdecke - wenn überhaupt - höchstens ebenso stark belüftet wird wie am Boden des Ringraums,

weil die Belüftung lediglich als Hilfe für die Gutsbewegung von dem Bereich oberhalb der Mischkammer zum Ringraum 35 angesehen wurde, wird durch die erfindungsgemässe stärkere Belüftung oberhalb der Mischkammer eine prinzipiell andere Art der Gutsbewegung hervorgerufen, die mehr Verwandtschaft hat mit der Gutsbewegung in sogenannten Homogenisiersilos (AT-PS 192 331). Demgegenüber beruht das 40 Prinzip der Mischkammersilos auf dem Gedanken, die Homogenisierbewegung mit ihrem hohen Energiebedarf auf die Mischkammer zu beschränken, während im Hauptsiloraum der Mischeffekt mit geringerem Energieaufwand aufgrund der Abzugsbewegung stattfindet. Von diesem Prinzip weicht 45 die Erfindung nun insofern ab, als oberhalb des Mischkammersilos im Hauptsiloraum eine stärkere Belüftung vorgesehen wird, die das Gut dort in eine Bewegung setzt, die derjenigen in einem Homogenisiersilo ähnlich ist. Dadurch wird bewirkt, dass das Gut oberhalb der Mischkammer einerseits so in Umwälzung versetzt wird und andererseits in einen Zustand gelangt, in welchem es leicht in die jeweils aktive Mischtrombe des Ringraums übergeht, um sich an der Abzugsbewegung zu beteiligen. Man erreicht auf diese Weise eine wesentliche Verbesserung der Dämpfung langfristiger 55 Zusammensetzungsschwankungen und eine optimale Ausnutzung des Silovolumens für die Mischbewegung. Überraschenderweise wird trotzdem der Vorteil geringeren Energiebedarfs des Mischkammersilosystems gegenüber Homogenisiersilos nicht aufgegeben. Dies hat im wesentlichen drei 60 Gründe. Erstens ist der erfindungsgemäss von intensiverer Gutsbewegung durchsetzte Raum oberhalb der Mischkammer wesentlich kleiner als das gesamte Volumen des Hauptsiloraums. Er entspricht in seiner Grösse nämlich in etwa der Grösse der Mischkammer und macht damit nur ein Sechstel 65 bis ein Drittel des gesamten Siloraums aus. Zum zweiten ist die Höhe der über der Mischkammer stehenden Gutssäule begrenzt, so dass ein verhältnismässig geringer Druck ausreicht, sie zur Erzeugung der Umwälzbewegung zu durch-

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stossen. Die Erfahrung zeigt nämlich, dass der zur Durchlüftung einer gegebenen Gutssäule benötigte Druck wesentlich kleiner ist als die Hälfte des Drucks, der zur Durchlüftung einer doppelt so hohen Gutssäule benötigt wird. Drittens braucht die Umwälzbewegung nicht so intensiv zu sein, wie dies für Homogenisierung im allgemeinen für notwendig befunden wird.

Unter stärkerer Belüftung im Sinne der Erfindung ist eine solche zu verstehen, die zu der erwähnten Umwälzbewegung des Guts führt, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gut sich stellenweise durch die Belüftung aufgrund verringerten mittleren spezifischen Gewichts anhebt und in anderen Zonen entsprechend absinkt. Dafür benötigt man einen höheren Belüftungsdruck als in demjenigen Bereich, in dem das Gut lediglich in Bodennähe fliessfähig gemacht werden soll, um abgezogen werden zu können. Selbstverständlich ist aber die Höhe des Drucks auch abhängig von der auflastenden Gutssäule, so dass über das Druckverhältnis keine allgemeinen Angaben gemacht werden können. Als Hinweis mag dienen, dass man bei den weiter oben angegebenen Dimensionsverhältnissen, bei denen die Gutssäule im Ringraum etwa doppelt so hoch ist wie über der Mischkammer, für die Belüftung oberhalb der Mischkammer einen etwa 1,5- bis 3fachen Druck im Vergleich zur Belüftung des Ringraumbodens anwendet. Die schwächere Belüftung des Ringraumbodens führt lediglich dazu, dass in den belüfteten Zonen das Gut unten fliessfähig wird, so dass es in die Mischkammer übertreten kann. Durch die Entleerung der unteren Gutspartien rutscht das darüber befindliche Gut unter Bildung der sogenannten Abzugs- oder Mischtromben nach, ohne im eigentlichen Sinne durch Belüftung fluidisiert zu sein. Im Gegensatz dazu durchdringt die auf der Decke der Mischkammer dem dort befindlichen Gut zugeführte Luft die gesamte Gutssäule bis oben hin.

Der im vorliegenden Zusammenhang benutzte Begriff der stärkeren Belüftung ist auch nicht so zu verstehen, als bedinge er einen grösseren Luftdurchsatz durch die belüftete Fläche, da bei der geringeren Gutssäule, die auf der Mischkammerdecke beruht, die gleiche spezifische Luftmenge zur Durchstossung dieser Gutssäule ausreichen mag, während sie am Boden des Ringraums mit dem abziehenden Gut in die Mischkammer entweicht, ohne zuvor grössere Höhen des Ringraums erreicht zu haben.

Der Klarheit halber sei in diesem Zusammenhang bemerkt, dass im Zusammenhang der vorliegenden Beschreibung unter Ringraum der gesamte radial äussere Teil des Hauptsiloraums bezeichnet wird, in welchem die Abzugstromben sich entwickeln und der unten die Mischkammer und oben den oberhalb der Mischkammer befindlichen Teil des Hauptsiloraums einschliesst.

Zweckmässigerweise wird die Belüftung auf der Mischkammerdecke zonenweise wechselnd betrieben, wie dies auch im Ringraum von Mischkammersilos sowie in den Mischkammern selbst üblich ist. Dabei werden jeweils wechselnde Zonen stark belüftet, während die übrigen Zonen nicht oder nur schwach belüftet werden. Jedenfalls ist es zweckmässig, die Belüftung in der jeweils stark belüfteten Zone so stark zu wählen, dass das Gut sich dort aufwärts bewegt. Wenn die übrigen Zonen wenigstens teilweise schwach belüftet werden, ist das Gut dort so beweglich, dass es sich zum Ausgleich der Aufstiegbewegung über der stark belüfteten Zone abwärts bewegen kann. Derselbe Effekt kann ohne den Aufwand einer zusätzlichen schwachen Belüftung dieser übrigen Zone dann erreicht werden, wenn die zonenweise starke Belüftung so rasch wechselt, dass in einem nicht belüfteten Bereich das Gut von vorausgegangener starker Belüftung noch so aufgelockert ist, dass es sich zum Ausgleich der im stark belüfteten Sektor aufwärts gerichteten Bewegung abwärts bewegen kann. Im allgemeinen ist bei dem er-findungsgemässen Verfahren die Kommunikation des über der Mischkammer befindlichen Teils des Hauptsiloraums mit dem Ringraum und dessen Abzugstromben nicht kri-5 tisch, weil sich das Gut über der Mischkammer selbst in un-belüfteten Zonen noch in einem so beweglichen Zustand befindet, dass es leicht in die Abzugstromben des Ringraums übergehen kann. Infolge der Umwälzung über der Mischkammer kommt es auch nicht darauf an, ob das Gut aus die-io sem Teil oben oder weiter unten in die Abzugstromben übergeht. Dennoch kann eine Abstimmung der Belüftungsfolge auf der Mischkammerdecke mit derjenigen im Ringraum zweckmässig sein. Vorteilhaft ist es beispielsweise, wenn der Belüftungswechsel im Ringraum auf der Mischkammerdek-15 ke so gesteuert ist, dass zumindest zeitweise ein stark belüfteter Sektor mit aufwärts gerichteter Gutsbewegung auf der Mischkammerdecke durch einen Bereich mit abwärts gerichteter Gutsbewegung von einer Abzugstrombe im Ringraum getrennt ist. In einem solchen Fall vereinigt sich näm-20 lieh das Gut mit der abwärts gerichteten Gutsbewegung leicht mit dem ebenfalls abwärts Gut in der benachbarten Abzugstrombe. Jedoch kann es in anderen Fällen, insbesondere wenn die Umwälzbewegung über der Mischkammer nicht sehr ausgeprägt ist, auch eine solche Steuerung Vortei-25 le haben, die zumindest zeitweise die Nachbarschaft eines stark belüfteten Sektors auf der Mischkammerdecke mit einer Abzugstrombe im Ringraum bewirkt.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die in einer Figur einen sche-30 matischen Längsschnitt durch ein Mischkammersilo mit durch Pfeile angedeuteter Gutsbewegung veranschaulicht.

Auf dem Fundament 1 ist das Hauptsilo mit vorzugsweise zylindrischer Aussenwand 2 und Decke 3 errichtet, durch welche hindurch mittels Fördereinrichtung 4 das zu mischen-35 de Gut gleichmässig über den Siloquerschnitt verteilt wird. Auf dem Fundament 1 erhebt sich zentral innerhalb des Hauptsiloraums die Mischkammer 5 mit zylindrischer Seitenwand 6 und Mischkammerdecke 7. Die Mischkammer hat über dem Siloboden 8 knapp die halbe Höhe des Haupt-40 siloraums. Ihr Durchmesser ist etwa halb so gross wie derjenige des Hauptsilos. Zwischen den Wänden 2 und 6 befindet sich ein Ringraum 9. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird auch der etwa fluchtend darüber sich befindende Raum 10 in den Begriff Ringraum eingeschlossen. Der Ring-45 räum 9 wird lediglich an einer Umfangsstelle durch eine Entleerungskammer 11, deren Funktion und Teile an dieser Stelle keiner näheren Beschreibung bedürfen, unterbrochen.

Der Boden des Ringraums 9 ist mit Belüftungseinrichtungen 12 zur fein verteilten Einführung von Druckluft in 50 das Gut versehen. Entsprechende Belüftungseinrichtungen befinden sich auch bei 13 auf der Mischkammerdecke 7. In der Mischkammerdecke bei 14 ist eine verschliessbare Abzugsöffnung angedeutet, die vom Hauptsiloraum in die Mischkammer führt und im allgemeinen lediglich bei der 55 Restentleerung des Silos geöffnet zu werden braucht. Sie kann aber selbstverständlich auch während des Mischverfahrens verwendet werden.

Mit dem Ringraum 9 steht die Mischkammer 5 über Öffnungen 15 in der Wand 6 nahe dem Ringraumboden in Ver-60 bindung.

Das Mischverfahren wird in folgender Weise durchgeführt.

Durch die Fördereinrichtungen 4 wird der Hauptsiloraum gefüllt gehalten. Die Belüftungseinrichtungen 12 des 65 Bodens des Ringraums 9 werden zonenweise wechselnd belüftet. Beispielsweise können 12 gleich grosse Sektorzonen vorgesehen sein. Jeweils das bei einer belüfteten Zone befindliche Gut wird durch die Belüftung fliessfähig und tritt

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durch die nächst gelegene Öffnung 15 in die Mischkammer 5 über. Dort wird durch intensive Quadrantenbelüftung die Homogenisierung des Guts durchgeführt, bevor es abgezogen wird.

Wenn das belüftete Gut über einer belüfteten Bodenzone 12 in die Mischkammer abfliesst, rutscht das darüber befindliche, noch unbelüftete Gut nach. Diese Wirkung setzt sich bis in den oberen Teil 10 des Ringraums und bis zum Gutsspiegel fort, wobei sich sogenannte Abzugstromben bilden. Das sind trichterförmige oder kanalförmige Zonen, innerhalb welcher das Gut mehr oder weniger gleichmässig abwärts sinkt, während das der Trombe benachbarte Gut teilweise in die Anzugsbewegung einbezogen wird, soweit es beweglich genug ist, teilweise aber auch unbeteiligt stehen bleibt.

Der obere Teil 10 des Ringraums umschliesst denjenigen Bereich 16 des Hauptsiloraums, der sich oberhalb der Mischkammer 5 befindet. Die Belüftungseinrichtungen 13 auf der Mischkammerdecke sind in beispielsweise sechs Sektoren und ein Mittelfeld (um die Abzugsöffnung 14 herum)

aufgeteilt, die unabhängig voneinander belüftet werden können. Während das Mittelfeld ständig belüftet wird, wird immer nur jeweils einer der Sektoren stark belüftet, während die übrigen Sektoren nicht belüftet werden. Die Belüftung 5 der Sektoren wechselt in kurzen Zeitabständen von einigen Minuten. Dabei ist die Belüftung dieses Sektors jeweils immer so stark, dass sie das Gut bis zum Gutsspiegel hin er-fasst. Seine mittlere Dichte wird dadurch so stark gesenkt, dass es aufsteigt (Pfeile 17), während das Gut in den übrigen io Bereichen, in denen es aufgrund schwacher Belüftung oder aufgrund voraufgehender starker Belüftung noch ein wenig fliessfähig ist, sich absenkt und in den stark belüfteten Bereich unten nachströmt (Pfeile 18). Dadurch wird der Teil des Hauptsiloraums oberhalb der Mischkammer in sich um-15 gewälzt und gleichzeitig auch an der Abzugsbewegung beteiligt, wie man oben links erkannt, wo die im Ringraum 9,10 gebildete Abzugstrombe den gleichen Bewegungscharakter wie das im Bereich 18 oberhalb der Mischkammer sinkende Gut hat und sich daher mit diesem leicht vereinigt.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zum Mischen von Schüttgut in einem Mischsilo, das einen Hauptsiloraum, dem das Gut im oberen Bereich zugeführt wird, und eine am Boden des Hauptsiloraums angeordnete, zumindest teilweise im Hauptsiloraum gelegene Mischkammer aufweist, der das Gut aus dem zwischen der Mischkammer und der Seitenwand des Hauptsiloraums gelegenen Ringraum durch Öffnungen in der Wand der Mischkammer zugeführt wird, wobei das Gut im Hauptsiloraum sowohl am Boden des Ringraums als auch auf der Mischkammerdecke belüftet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gut auf der Mischkammerdecke stärker als im Ringraum belüftet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftung auf der Mischkammerdecke zonen weise wechselnd betrieben wird.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftung auf der Mischkammerdecke so stark ist, dass das Gut sich über der stark belüfteten Zone aufwärts bewegt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die übrigen Zonen wenigstens teilweise schwach belüftet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zonenweise starke Belüftung so rasch wechselt, dass in einem nicht belüfteten Bereich das Gut von vorangegangener starker Belüftung noch so aufgelockert ist, dass es sich zum Ausgleich der im stark belüfteten Sektor aufwärts gerichteten Bewegung abwärts bewegen kann.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Belüftungswechsel im Ringraum und auf der Mischkammerdecke gesteuert ist, dass zumindest teilweise ein stark belüfteter Sektor mit aufwärts gerichteter Gutsbewegung durch einen Bereich mit abwärts gerichteter Gutsbewegung von einer Abzugstrombe im Ringraum getrennt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Belüftungswechsel im Ringraum und auf der Mischkammerdecke so gesteuert ist, dass zumindest zeitweise ein stark belüfteter Sektor auf der Mischraumdecke einer Abzugstrombe im Ringraum benachbart ist.