DD222956A1 - Vorrichtung zur fluidalmischung und senkrechtfoerderung von fliessunwilligen haufwerken - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Vorrichtung zum fluiden Mischen und zur Senkrechtfoerderung von Haufwerken, die durch unguenstige Form, Oberflaechenfeuchte und extreme Feinkoernigkeit fliessunwillig sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Konstruktion des Fluidisationsteiles des DD-WP 140 635 zu verbessern und so zu gestalten, dass fliessunwillige Haufwerke einer Mischung und Senkrechtfoerderung unterzogen werden koennen. Das wird erfindungsgemaess durch eine Vorrichtung, bestehend aus einem zylindrischen Wirbelapparat 1, einer Luftverteilervorrichtung 8, einer durchgehenden Welle 7 und einem an der Welle 7 befestigten drehbaren konisch-zylindrischen Steigrohr 2, geloest. Das Steigrohr 2 ist an der Welle 8 durch Stege 9 befestigt, die zusaetzlich den Foerdervorgang im Steigrohr 2 unterstuetzen. Als Haufwerk wurde beispielsweise handelsuebliche Kartoffelstaerke eingesetzt. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

. . Die Erfindung betrifft eine verbesserte Vorrichtung zum fluiden Mischen und zur Senkrechtförderung von Haufwerken, die durch ungünstige Form, Oberflächenfeuchte oder extreme Feinkörnigkeit fließunwillig sind.

' Charakteristik der bekannten technischen Lösungen ,

Die Verwirbelbarkeit von Haufwerksteilchen nimmt ab, wenn die Teilchen in Größenbereichen unter 50/*m liegen. Weitere Faktoren, die die Fluidisierbarkeit verschlechtern können, sind die Verformbarkeit oder Weichheit der Partikel, der Grad der Oberflächenaktivität, die Form der Partikel, z. B. kantig oder nadeiförmig, die Hygroskopie der Partikel und die Kornverteilung (Baerns, M.; Industrial and Engineering Chemistry Fundamentals, 5 [1966] 4, S. 508-516). .* Haufwerke mit diesen Eigenschaften bezeichnet man als allgemein fließunwillig.

Solche Haufwerke lassen sich nur unter besonderen Vorkehrungen fluidisieren. Mischverfahren in Apparaturen oder , Vorrichtungen mit starrem Anströmboden sind für das Mischen und Senkrechtfördern fließunwilliger Haufwerke gänzlich ungeeignet.

Soistz.B. eine Vorrichtung zum SenkfechtfÖrdern oder Mischen bekannt (Beränek, Rose, Winterstein; Grundlagen der Wirbelschichttechnik, [1975], S. 186), die aus einem konisch-zylindrischen Wirbelbehälter, einem zylindrischen Steigrohr, einem Luftkasten, einem starren Anströmboden mit einem zentral angeordneten Luftaustritt gebildet wird. Aus der Wirbelschicht, die mit eingetragener Wirbelluft in den Fließzustand erhalten wird, strömt Material zum Steigrohr, wo es durch eine Düse beschleunigt und pneumatisch auf ein höheres Niveau gefördert wird, Solche Vorrichtungen sind entgegen den auf

5. 185 des o.a. Werkes beschriebenen nicht zur Mischung oder Senkrechtförderung von fließunwilligen Haufwerken geeignet. > . s

Eine weitere Vorrichtung ist von Vollheim (Maschinenbautechnik 16 [1967], 5) beschrieben. Hier wird in einem ebenfalls konischzylindrischen Behälter ein zylindrisches Steigrohr mit Blattrührer verwendet. Der starre Anströmboden wird durch eine äußere Zone zur Einführung der Auflockerungsluft und eine innere Zone zur Zuführung der Primärluft gebildet. Die Senkrechtförderung des Materials erfolgt wie bei der vorgenannten Vorrichtung in einer Flugstaubwolke. Diese Vorrichtung ist zur Senkrechtförderung und zum Mischen von fließunwilligen Haufwerken ebenfalls nicht geeignet.

Ziel der Erfindung !

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Mischen und Senkrechtfördern von fließunwilligen Haufwerken zu gestalten, die mit einem geringeren Energieaufwand betrieben wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung -·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Konstruktion des Fluidisationsteiles des DD-WP 140635 zu verbessern und so zu gestalten, daß fließunwillige Haufwerke einer Mischung und Senkrechtförderung unterzogen werden können. Darüber hinaus soll durch die für die pneumatische Förderung im Steigrohr der bekannten Einrichtungen der Energieverbrauch reduziert werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung, bestehend aus einem zylindrischen Wirbelapparat 1, einer Luftverteilervorrichtung 8 nach der DD-PS 140635, einer durchgehenden Welle 7 und einem an der Welle 7 befestigten drehbaren konisch-zylindrischen Steigrohr 2 gelöst. Die horizontalen und radialen Luftverteilerrohre sind so angeordnet, daß einerseits das Haufwerk durch Lufteintragung zum konischen Teil des Steigrohres fließt und andererseits durch eine gute Fluidisierung im Bereich des konischen Teils des Steigrohres die Förderung im Steigrohr als Dichtstromförderung, d. h. in fluidisiertem Zustand erfolgt. Dazu ist ein Teil der Verteilerarme 5 randgängig, während die übrigen Verteilerarme innerhalb des Durchmessers 2 des konischen Bereiches des Steigrohres angeordnet sind.

Das Steigrohr ist an der Welle 7 durch Stege 9 befestigt. Diese unterstützen den Fördervorgang im Steigrohr zusätzlich, indem sie agglomerierte Blasen und Gutsballen mechanisch zerkleinern.

Der konische Teil des Steigrohres hat die Funktion eines Fangschirmes. Das in diesem Bereich befindliche fiuidisierte Haufwerk wird im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik durch die Querschnittsverengung des konischen Fangschirmes allmählich beschleunigt, so daß das fluidisierte Haufwerk in einer relativ dichten Aufladung in den zylindrischen Teil des Steigrohres einfließt. Entmischungsvorgänge während der Senkrechtförderung im zylindrischen Steigrohr werden durch eine begrenzte Zahl von Stegen verhindert. Diese zerstören sowohl gebildete Gutsballen und verhindern, daß sich kleine Blasen zu größeren' Blasen agglomerieren. Der Durchmesser des zylindrischen bzw. des konischen Teiles des Steigrohres ist in einem Bereich des 0,2-bis 0,6-bzw. 0,4-bis 0,8fachen des Durchmessers der Wirbelschichtapparatur wählbar. .

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Ausführungsbeispiel

Nachfolgend soll die Erfindung durch Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.

In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen .

Figur 1: einen kompletten Wirbelschichtmischer mit rotierendem konisch-zylindrischen Steigrohr Figur 2: Schnitt A-A des kompletten Wirbelschichtmischers nach Figur 1.

In Figur 1 ist ein kompletter Wirbelschichtmischer gezeigt. Er besteht aus einem Wirbelschichtapparat 1 mit einem darin angeordneten konisch-zylindrischen Steigrohr 2. Das konisch-zylindrische Steigrohr ist mit Stegen 9 fest an der Welle 7 befestigt.

Die Lufteintragung erfolgt über den rotierenden Luftverteiler mit Luftkasten.

In Figur 2 ist die Draufsicht des in Höhe der Linie A-A der Figur 1 geschnittenen Wirbelschichtmischers gezeigt, wobei die Größenverhältnisse des Wirbelschichtbodens, die Zweckbestimmung der horizontal angeordneten radialen Verteilerröhre sowie die Durchmesser des konischen und zylindrischen Teils des Steigrohres verdeutlicht werden. Es bedeuten:

1 der Durchmesser der Wirbelschichtappa'ratur

3 der Durchmesser des zylindrischen Teils des Steigrohres

4 die Luftverteilerrohre innerhalb des Durchmessers 2 des konischen Teils des Steigrohres

5 die randgängigen Luftverteilerrohre

6 die im konischen Teil des Steigrohres angeordneten Rohre . Beispiel: Vermischung von Kartoffelstärke mit Kupferpulver Dazu wird eine Vorrichtung mit folgenden Abmessungen verwendet:

Durchmesser der Wirbelapparatur 1 1200mm

Durchmesser des konischen Teils des Steigrohres 2 700mm

Durchmesser des zylindrischen Teils des Steigrohres 3 400mm

Höhe des Steigrohres 1 900mm

Die Mischapparatur ist mit zwei randgängigen Luftverteilerrohren 5 mit einem Radius von 550mm ausgerüstet. Die Luftverteilerrohre 4 im Bereich des konischen Teils des Steigrohres haben einen Radius bis 330mm.

In die Wirbelschichtapparatur werden 450kg handelsübliche Kartoffelstärke mit einer Feuchte von 20% eingefüllt. Auf die Oberfläche der eingefüllten Stärke wird 1 kg feines Kupferpulver aufgestreut. Der Mischvorgang wird durch Einleiten der Wirbelluft und gleichzeitiges Inbewegungsetzen des Luftverteilers eingeleitet. Die Apparatur wird mit einer Leerraumgeschwindigkeit von 0,25 m/s betrieben.

Nach 20 Sekunden wird der Mischvorgang beendet. An verschiedenen Stellen des Mischers werden Proben gezogen. Die Proben werden in einem Muffelofen verascht und der Rückstand bestimmt. Aufgrund der übereinstimmenden Analysenwerte ist das Kupferpulver, das eine wesentlich höhere Dichte als Stärke hat, homogen in der fließunwilligen Stärke verteilt.

Der Mischer ist in gleicher Weise für eine Vielzahl von Haufwerken einsetzbar, die aus verschiedenen Gründen schlecht rieselfähig sind. Der Mischer arbeitet sehr produktschonend.

Claims (4)

1. -2- 256424 4

   Erfindungsansprüche:

   Ii Vorrichtung zum Fluidalmischen und Senkrechtfördern von fließunwilligen Haufwerken unter Verwendung einer Luftverteilervorrichtung, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung aus einem zylindrischen Wirbelbehälter 1, einer mit der rotierenden Luftverteilervorrichtung 8 fest verbundenen Welle 7, einem konisch-zylindrischen Steigrohr 2 (Figur 1), das durch Stege 9 fest mit der drehbaren Welle? verbunden ist, sowie Einlaß^und Auslaßöffnungen besteht.
2. 2. Vorrichtung gemäß Anspruch1, gekennzeichnet dadurch, daß das Verhältnis Durchmesser zylindrischer Teil des Steigrohres zum Durchmesser der Wirbelschichtapparatur 0,2 bis 0,6 beträgt. ' .,
3. 3. Vorrichtung gemäß Anspruch !,gekennzeichnet dadurch, daß das Verhältnis des äußeren Durchmessers des konischen Steigrohres ?um Durchmesser der Wirbelschichtapparatur 0,4 bis 0,8 beträgt.
4. 4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der äquivalente Radius der horizontal angeordneten radialen Verteilerrohre im Bereich des konischen Steigrohres kleiner ist als der äußere Durchmesser des konischen Steigrohres.

   Hierzu 2 Seiten Zeichnungen . ,