DD222956A1

DD222956A1 - APPARATUS FOR FLUIDAL MIXING AND LOWERING OF FLUID MILLING WORKS

Info

Publication number: DD222956A1
Authority: DD
Publication date: 1985-05-29

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. 1The invention relates to an improved apparatus for fluid mixing and vertical conveyance of heaps, which are unfavorable to flow due to unfavorable form, surface moisture and extreme feinkoernigkeit. The invention has the object to improve the design of the fluidization part of the DD-WP 140 635 and to make so that flow unwilling heaps of a mixture and vertical feed can be subjected. This is inventively by a device consisting of a cylindrical vortex apparatus 1, an air distribution device 8, a continuous shaft 7 and attached to the shaft 7 rotatable conical-cylindrical riser 2, solved. The riser 2 is fixed to the shaft 8 by webs 9, which additionally support the Foerdervorgang in the riser 2. For example, commercially available potato starch was used as the heap. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

. . Die Erfindung betrifft eine verbesserte Vorrichtung zum fluiden Mischen und zur Senkrechtförderung von Haufwerken, die durch ungünstige Form, Oberflächenfeuchte oder extreme Feinkörnigkeit fließunwillig sind., , The invention relates to an improved apparatus for fluid mixing and vertical conveying of heaps, which are unwilling to flow due to unfavorable shape, surface moisture or extreme fine grain.

' Charakteristik der bekannten technischen Lösungen ,'Characteristic of the known technical solutions,

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.The fluidizability of granules decreases when the particles are below 50 / * m in size ranges. Other factors that can degrade fluidizability are the ductility or softness of the particles, the degree of surface activity, the shape of the particles, e.g. Angular or acicular, hygroscopicity of the particles and particle size distribution (Baerns, M. Industrial and Engineering Chemistry Fundamentals, 5 [1966] 4, pp. 508-516). * Clusters with these properties are generally considered to be non-fluent.

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.Such heaps can only be fluidized under special precautions. Mixing methods in apparatus or devices with a rigid inlet bottom are completely unsuitable for the mixing and conveying of flow-deficient debris.

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 aufSoistz.B. a device for SenkfechtfÖrdern or mixing known (Beränek, Rose, Winterstein; Foundations of fluidized bed technology, [1975], p 186), which consists of a conical-cylindrical vortex tank, a cylindrical riser, an air box, a rigid inflow base with a centrally located air outlet is formed. From the fluidized bed, which is received in the fluidized state with entrained fluid, material flows to the riser, where it is accelerated by a nozzle and pneumatically conveyed to a higher level, Such devices are opposite to

5. 185 des o.a. Werkes beschriebenen nicht zur Mischung oder Senkrechtförderung von fließunwilligen Haufwerken geeignet. > . s5. 185 of the above work described not suitable for mixing or vertical promotion of flow unwilling heaps. > . 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.Another device is described by Vollheim (Maschinenbautechnik 16 [1967], 5). Here, a cylindrical riser with blade stirrer is used in a likewise cone-cylindrical container. The rigid inflow base is formed by an outer zone for introducing the loosening air and an inner zone for supplying the primary air. The vertical promotion of the material takes place as in the aforementioned device in a flue cloud. This device is also not suitable for vertical conveying and for mixing non-flowable heaps.

Ziel der Erfindung !Aim of the invention!

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Mischen und Senkrechtfördern von fließunwilligen Haufwerken zu gestalten, die mit einem geringeren Energieaufwand betrieben wird.The object of the invention is to design a device for mixing and conveying conveyance of non-flowable heaps, which is operated with a lower energy consumption.

Darlegung des Wesens der Erfindung -·Explanation of the essence of the invention -

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.The invention has for its object to improve the construction of the fluidization part of the DD-WP 140635 and to make so that flow unwilling heaps of a mixture and vertical promotion can be subjected. In addition to be reduced by the pneumatic power in the riser pipe of the known devices, the energy consumption.

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.The object is achieved by a device consisting of a cylindrical vortex apparatus 1, an air distribution device 8 according to DD-PS 140635, a continuous shaft 7 and attached to the shaft 7 rotatable conical-cylindrical riser 2. The horizontal and radial air distribution pipes are arranged so that on the one hand the debris flows through air entry to the conical part of the riser and on the other hand by a good fluidization in the region of the conical part of the riser promotion in the riser as dense stream promotion, d. H. takes place in a fluidized state. For this purpose, part of the distributor arms 5 is edge-continuous, while the remaining distributor arms are arranged within the diameter 2 of the conical region of the riser.

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.The riser is fixed to the shaft 7 by webs 9. These additionally support the conveying process in the riser pipe by mechanically crushing agglomerated bubbles and manure bales.

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. .The conical part of the riser tube has the function of a parachute. The fiuidisierte Haufwerk located in this area is gradually accelerated by the cross-sectional constriction of the conical airfoil, in contrast to the known prior art, so that the fluidized debris flows in a relatively dense charge in the cylindrical part of the riser. Separation processes during vertical conveying in the cylindrical riser pipe are prevented by a limited number of webs. These destroy both formed bales of goods and prevent small bubbles from agglomerating into larger bubbles. The diameter of the cylindrical or the conical part of the riser is in a range of 0.2 to 0.6 or. 0.4 to 0.8 times the diameter of the fluidized bed apparatus selectable. ,

-3- 256 424-3- 256 424

Ausführungsbeispielembodiment

Nachfolgend soll die Erfindung durch Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail by exemplary embodiments.

In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen .In the accompanying drawings show.

Figur 1: einen kompletten Wirbelschichtmischer mit rotierendem konisch-zylindrischen Steigrohr Figur 2: Schnitt A-A des kompletten Wirbelschichtmischers nach Figur 1.1 shows a complete fluidized bed mixer with a rotating conical-cylindrical riser FIG. 2: section A-A of the complete fluidized-bed mixer according to FIG. 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.FIG. 1 shows a complete fluidized-bed mixer. It consists of a fluidized bed apparatus 1 with a conical-cylindrical riser pipe 2 arranged therein. The conical-cylindrical riser pipe is fixedly secured to the shaft 7 by webs 9.

Die Lufteintragung erfolgt über den rotierenden Luftverteiler mit Luftkasten.The air is introduced via the rotating air distributor with air box.

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:FIG. 2 shows the top view of the fluidized bed mixer cut at the level of line A-A in FIG. 1, illustrating the size relationships of the fluidized bed bottom, the purpose of the horizontally arranged radial distributor tube and the diameters of the conical and cylindrical part of the riser. It means:

1 der Durchmesser der Wirbelschichtappa'ratur1 the diameter of the Wirbelschichtappa'ratur

3 der Durchmesser des zylindrischen Teils des Steigrohres3 the diameter of the cylindrical part of the riser

4 die Luftverteilerrohre innerhalb des Durchmessers 2 des konischen Teils des Steigrohres4 the air distribution pipes within the diameter 2 of the conical part of the riser

5 die randgängigen Luftverteilerrohre5 the peripheral air distribution pipes

6 die im konischen Teil des Steigrohres angeordneten Rohre . Beispiel: Vermischung von Kartoffelstärke mit Kupferpulver Dazu wird eine Vorrichtung mit folgenden Abmessungen verwendet:6 arranged in the conical part of the riser pipes. Example: Mixing potato starch with copper powder Use a device with the following dimensions:

Durchmesser der Wirbelapparatur 1 1200mmDiameter of the vortex apparatus 1 1200mm

Durchmesser des konischen Teils des Steigrohres 2 700mmDiameter of the conical part of the riser 2 700mm

Durchmesser des zylindrischen Teils des Steigrohres 3 400mmDiameter of the cylindrical part of the riser 3 400mm

Höhe des Steigrohres 1 900mmHeight of the riser 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.The mixing apparatus is equipped with two peripheral air distribution pipes 5 with a radius of 550mm. The air distribution pipes 4 in the region of the conical part of the riser have a radius up to 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.In the fluidized bed apparatus 450kg commercial potato starch are filled with a humidity of 20%. On the surface of the filled starch 1 kg of fine copper powder is scattered. The mixing process is initiated by introducing the fluidized air and simultaneously putting the air distributor in motion. The apparatus is operated at a void space velocity of 0.25 m / s.

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.After 20 seconds, the mixing process is ended. Samples are drawn at various points of the mixer. The samples are ashed in a muffle furnace and the residue determined. Due to the consistent analysis values, the copper powder, which has a much higher density than starch, is distributed homogeneously in the non-flowable starch.

Der Mischer ist in gleicher Weise für eine Vielzahl von Haufwerken einsetzbar, die aus verschiedenen Gründen schlecht rieselfähig sind. Der Mischer arbeitet sehr produktschonend.The mixer can be used in the same way for a variety of heaps, which are difficult to pour for various reasons. The mixer works very gently.

Claims

-2- 256424 4

Invention claims:

Apparatus for fluidly and vertically conveying non-flowing debris using an air distribution device, characterized in that the device consists of a cylindrical vortex container 1, a shaft 7 fixedly connected to the rotary air distribution device 8, a conical-cylindrical riser 2 (Figure 1) passing through Webs 9 firmly with the rotatable shaft? is connected, and inlet ^ and outlet openings.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the ratio of the diameter of the cylindrical part of the riser to the diameter of the fluidized bed apparatus is 0.2 to 0.6. '.,

3. Device according to claim!, Characterized in that the ratio of the outer diameter of the conical riser to the diameter of the fluidized bed apparatus is 0.4 to 0.8.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the equivalent radius of the horizontally disposed radial distribution pipes in the region of the conical riser is smaller than the outer diameter of the conical riser.

For this 2 pages drawings. .