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Die
Erfindung betrifft ein Großraumsilo für die Lagerung
von staubförmigem oder körnigem Schüttgut,
mit einer inneren Kammer und einer die innere Kammer ringförmig
umgebenden äußeren Kammer, wobei die äußere
Kammer von der inneren Kammer durch eine Außenwand der
inneren Kammer getrennt ist. Großraumsilos sind z. B. bekannt aus
EP 0 400 331 B2 oder
DE 30 10 499 C2 .
Oftmals besteht die Notwendigkeit, unterschiedliche Schüttgüter
oder Schüttgüter unterschiedlicher Qualität
in einem Silo zu lagern. Ein Beispiel ist das Lager unterschiedlicher
Schüttgüter, die erst am Installationsort des
Silos vermischt werden sollen. Ein anderes Beispiel betrifft von
Kraftwerken erzeugte Flugasche, die zur Weiterverwendung z. B. in
Zementwerken vorgesehen ist. Hier muss Qualitätsasche getrennt
von Asche mit minderer Qualität gelagert werden. Da aus bautechnischen
oder architektonischen Gründen das Aufstellen mehrerer
dicht beieinander angeordneter Silos oft unerwünscht ist,
sind Mehrkammersilos vorgeschlagen worden, in denen unterschiedliche Schüttgüter
getrennt voneinander gelagert werden können. Bekannt sind
z. B. Silos mit einer zylindrischen inneren Kammer und einer diese
ringförmig umgebenden äußeren Kammer.
Dabei besitzt die innere Kammer einen ersten Fluidisierungs- und
Auslassboden, in dem das in der inneren Kammer befindliche Schüttgut
fluidisiert und ausgetragen wird. Die äußere Kammer
besitzt einen zweiten Fluidisierungs- und Austragsboden, in dem
das in der äußeren Kammer befindliche Schüttgut
fluidisiert und ausgetragen wird. Dabei ist der erste Fluidisierungsboden
in einer Ebene oberhalb einer Ebene des zweiten Fluidisierungsbodens
angeordnet. Unterhalb des ersten Fluidisierungsbodens sind Zwischen-
und/oder Mischbehälter zum Zwischenlagern und/oder Mischen
des Schüttguts sowie Leitungssysteme zum Transport des
Schüttguts zu Befüllstationen für z.
B. LKW angeordnet. Derartige Mehrkammersilos sind jedoch konstruktiv
aufwendig und von erheblicher Bauhöhe.
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Ausgehend
von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Großraumsilo der eingangs genannten
Art bereitzustellen, das in konstruktiv einfacher Weise und bei geringerer
Bauhöhe das Lager und Austragen von unterschiedlichen Schüttgütern
oder Schüttgütern unterschiedlicher Qualität
erlaubt.
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Die
Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand von Anspruch
1. Vorteil hafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen
Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren.
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Für
ein Großraumsilo der eingangs genannten Art löst
die Erfindung die Aufgabe dadurch, dass die innere Kammer und die äußere
Kammer jeweils einen trichterförmig zulaufenden Boden aufweisen, wobei
diese Böden in einen gemeinsamen zentralen Fluidisierungsboden
münden, der durch eine ringförmig umlaufende Wand
in einen zu der inneren Kammer gehörenden inneren Bereich
und einen zu der äußeren Kammer gehörenden äußeren
Bereich getrennt ist, dass der innere und der äußere
Bereich des Fluidisierungsbodens jeweils mindestens eine Fluidisierungseinrichtung
zum Fluidisieren von auf dem Fluidisierungsboden befindlichem Schüttgut
und jeweils mindestens einen Abzug für das fluidisierte Schüttgut
aufweisen, und dass die Abzüge des Fluidisierungsbodens
direkt in mindestens eine Befüllstation für aus
dem Silo ausgetragenes Schüttgut führen.
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Die
in dem erfindungsgemäßen Großraumsilo
zu lagernden Schüttgüter können z. B.
Flugasche, Zement, etc. sein, die z. B. für ein Zementwerk
vorgesehen sein können. Das Silo besitzt zwei getrennte Kammern
und kann eine insgesamt zylindrische Form besitzen. Die äußere
Kammer kann durch eine im Wesentlichen zylindrische Außenwand
begrenzt werden. Die innere Kammer kann entsprechend durch eine
ebenfalls im Wesentlichen zylindrische Wand begrenzt werden, die
in dem durch die Wand der äußeren Kammer begrenzten
Raum angeordnet ist. Die beiden zylindrischen Wände können
insbesondere konzentrisch zueinander angeordnet sein. Die Trennung
der Kammern wird durch die im Querschnitt beispielsweise kreisförmige
Außenwand der inneren Kammer bewirkt, so dass sich Schüttgut
aus den beiden Kammern nicht miteinander vermischen kann. So können
in den beiden Kammern unterschiedliche Schüttgüter
oder Schüttgüter unterschiedlicher Qualität
gelagert werden.
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An
ihrem unteren Ende verjüngen sich die innere und die äußere
Kammer jeweils konisch. Die entsprechenden trichterförmigen
Böden der inneren und äußeren Kammer
können konzentrisch zueinander ausgerichtet sein und münden
in einem gemeinsamen Fluidisierungsboden. Gemeinsam bedeutet in diesem
Zusammenhang, dass der Fluidisierungsboden eine gemeinsame Bodenfläche
besitzt, die lediglich durch die im Querschnitt z. B. kreisförmige
Trennwand unterteilt ist. Der innere Bereich des Fluidisierungsbodens
kann kreisförmig sein und der äußere Bereich
kreisringförmig um diesen umlaufend. Auch die Bereiche
des gemeinsamen Fluidisierungsbodens sind so voneinander getrennt,
dass keine Vermischung der Schüttgüter aus der
inneren und äußeren Kammer erfolgt. Die Abzüge
in dem inneren bzw. äußeren Bereich des Fluidisierungsbodens
dienen entsprechend nur für Schüttgut aus der
inneren bzw. äußeren Kammer. Der innere und der äußere
Bereich des Fluidisierungsbodens können im Wesentlichen
in derselben Ebene liegen. Insbesondere kann der Fluidisierungsboden
in einer horizontalen Ebene liegen. Durch die gemeinsame Bodenfläche
für beide Silokammern wird eine flache Bauweise des Silos
erzielt. Durch die trichterförmigen Böden sowohl
der inneren Kammer als auch der äußeren Kammer
wird eine verbesserte Fluidisierung unter Vermeidung von Toträumen
und damit ein verbesserter Austrag des Schüttguts aus dem
Silo erreicht.
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In
dem Fluidisierungsboden sind an sich bekannte Fluidisierungseinrichtungen
vorgesehen. Diese können z. B. poröse Bodenelemente
sein, durch die Fluidisierungsluft eingeblasen wird, die das auf den
Fluidisierungsböden befindliche Schüttgut fluidisiert,
so dass dieses durch die Abzüge abfließen kann.
Die Abzüge führen erfindungsgemäß direkt
zu Befüllstationen, in denen z. B. LKWs, Eisenbahnwaggons,
pneumatische oder mechanische Fördereinrichtungen zum Fördern
des Schüttguts zu einem Verbraucher, z. B. einem Zementwerk,
oder ähnliches, mit dem ausgetragenen Schüttgut
befüllt werden können. Ein direktes Führen
der Abzüge zu den Befüllstationen bedeutet, dass
insbesondere keine aufwendigen Zwischenbehälter zum Zwischenlagern oder
Mischbehälter zum Mischen des Schüttguts unterhalb
der Abzüge angeordnet sind. Vielmehr können die
Abzüge direkt in Leitungen münden, die dann zu
den Befülleinrichtungen führen. In dem Leitungssystem
können allerdings Verzweigungen und geeignete Schalter
und Ventile vorgesehen sein, die ein wahlweises Beschicken einer
Befüllstation aus der inneren Kammer oder der äußeren
Kammer ermöglichen. Durch das direkte Führen der
Abzüge zu den Befüllstationen ohne Zwischenbehälter
wird die Konstruktion vereinfacht und die erforderliche Bauhöhe des
Zweikammersilos weiter verringert.
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Gemäß einer
Ausgestaltung kann an dem trichterförmigen Boden der inneren
Kammer ein zentraler Verdrängerkegel angeordnet sein. Ein
solcher Verdrängerkegel vergrößert die
Fließzone, vermeidet Toträume, sorgt für
Massenfluss und reduziert Spannungen. Im unteren Bereich kann der
Verdrängerkegel mehrere Durchtrittsöffnungen für
Schüttgut aufweisen. Die Durchtrittsöffnungen
stellen dann auch den Raum innerhalb des Verdrängekegels
für die Lagerung und Fluidisierung von Schüttgut
zu Verfügung, so dass dieser Raum nicht verloren ist. Weiterhin
kann der Verdrängerkegel an der Kegelspitze eine mit der
inneren Kammer kommunizierende Entlüftungsöffnung
aufweisen. Durch diese Entlüftungsöffnung kann
in das Silo eingeführte Fluidisierungsluft aus dem Innenraum
des Verdrängerkegels in die innere Kammer und aus dieser
gegebenenfalls aus dem Silo abgeführt werden.
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Das
erfindungsgemäße Großraumsilo kann nach
einer weiteren Ausgestaltung einen sich ausgehend von der Außenwand
der inneren Kammer nach unten konisch erweiternden Hohlkegelstumpf
besitzen, der in seinem unteren Bereich mehrere Durchtrittsöffnung
für Schüttgut aufweist. Ein solcher Hohlkegelstumpf
kann an der Außenwand z. B. auf der Höhe beginnen,
auf der der trichterförmige Boden der inneren Kammer beginnt.
Mit seiner Unterseite kann der Stumpf auf dem trichterförmigen
Boden der äußeren Kammer aufstehen und so die
Außenwand der inneren Kammer abstützen. Durch
die am unteren Ende des Kegelstumpfes vorgesehenen Durchtrittsöffnungen
kann Schüttgut auch durch diesen hindurch aus der äußeren
Kammer abfließen. Der Raum unterhalb des Hohlkegelstumpfs
und zwischen den trichterförmigen Böden der inneren
und äußeren Kammer wird als Entlüftungskammer
bezeichnet.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung kann zum Abführen von Fluidisierungsluft
aus der Entlüftungskammer mindestens ein Abluftrohr im
oberen Bereich der Entlüftungskammer beginnend vorgesehen
sein. Derartige Abluftrohre können z. B. an der Innenseite
und/oder der Außenseite der Außenwand der inneren
Kammer angeordnet sein. Es kann sich um unten offene vertikal verlaufende
Rohre handeln, deren untere Rohröffnungen in einem ausreichenden Abstand
zu dem Fluidisierungsboden angeordnet sind, um ihr Freibleiben von
Schüttgut auch bei einem stark befüllten Silo
sicherzustellen. Mit ihrem oberen Ende können die Abluftrohre
unterhalb der Silodecke enden und so die Fluidisierungsluft aus
der Entlüftungskammer ableiten.
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Um
die Fluidisierung und damit den Abzug des Schüttgutes weiter
zu verbessern, und um Toträume für das Schüttgut
weiter zu vermeiden, kann der trichterförmige Boden der
inneren Kammer und/oder der trichterförmige Boden der äußeren Kammer
ebenfalls Fluidisierungseinrichtungen zum Fluidisieren von Schüttgut
aufweisen. Dabei können die gesamten aber auch nur Teile
der Fluidisierungseinrichtungen mit Luft fluidisiert werden. Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung kann zumindest der trichterförmige
Boden der äußeren Kammer mehrere in radialer Richtung
verlaufende, sattelförmig geneigte Wände aufweisen,
zwischen denen Fluidisierungseinrichtungen angeordnet sind. Im Bereich
der sattelförmigen Wände rutscht das Schüttgut
durch Schwerkrafteinwirkung nach unten auf die zwischen den Satteln
angeordneten Fluidisierungselemente und wird dort fluidisiert. Auf
diese Weise muss nicht der gesamte Trichterboden mit Fluidisierungselementen
versehen werden. Auch der trichterförmige Boden der inneren
Kammer kann solche Sattelwände aufweisen.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen schematisch:
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1 einen
Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Großraumsilos
in einer aufgeschnittenen perspektivischen Ansicht,
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2 das
in 1 gezeigte Großraumsilo in einer vertikalen
Schnittansicht, und
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3 eine
vergrößerte Draufsicht auf den gemeinsamen Fluidisierungsboden
des in den 1 und 2 dargestellten
Großraumsilos.
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Soweit
nichts anderes angegeben ist, bezeichnen in den Figuren gleiche
Bezugs zeichen gleiche Gegenstände. In 1 ist
ein erfindungsgemäßes Großraumsilo 10 ausschnittsweise
in einer aufgeschnittenen perspektivischen Ansicht gezeigt. Insbesondere
ist die perspektivische Ansicht in vertikaler Richtung durch das
Zentrum des Silos 10 aufgeschnitten, so dass lediglich
eine Hälfte des Silos 10 dargestellt ist. Das
obere Ende des zylindrischen Silos 10 ist in 1 ebenfalls
nicht gezeigt. 2 ist eine vertikale Schnittansicht
des in 1 gezeigten Ausschnitts des Silos 10.
Das Silo 10 dient zur Lagerung von staubförmigem
oder körnigem Schüttgut, beispielsweise Flugasche
oder Zement. Es besitzt eine zylindrische äußere
Wand 12, deren Zylinderachse in vertikaler Richtung verläuft,
und eine konzentrisch zu der äußeren Wand 12 angeordnete, ebenfalls
vertikale zylindrische innere Wand 14. Die innere Wand 14 ist
gleichzeitig die Außenwand einer zylindrischen inneren
Kammer 16 des Silos 10. Die innere Kammer 16 ist
von einer durch die Außenwand 14 der inneren Kammer 16 und
der äußeren Wand 12 des Silos 10 begrenzten,
ringförmigen äußeren Kammer 18 umgeben.
Die innere und äußere Kammer 16, 18 sind
voneinander also durch die Wand 14 getrennt, so dass in
ihnen unterschiedliche Schüttgüter bzw. Schüttgüter
unterschiedlicher Qualität gelagert werden können.
An ihren in den Figuren nicht dargestellten Oberseiten sind die
Kammern 16, 18 und damit das Silo 10 geschlossen.
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Die
innere Kammer 16 besitzt an ihrem unteren Ende einen trichterförmig
nach unten zulaufenden Boden 20. Die äußere
Kammer 18 besitzt an ihrem unteren Ende ebenfalls einen
trichterförmig nach unten zulaufenden Boden 22.
Die trichterförmigen Böden 20, 22 münden
an ihren unteren Enden in einen zentralen gemeinsamen Fluidisierungsboden 24, der
in einer horizontalen Ebene liegt. Eine ringförmig umlaufende
vertikale Wand 26 des trichterförmigen Bodens 20 der
inneren Kammer 16 trennt den gemeinsamen Fluidisierungsboden 24 in
einen zu der inneren Kammer 16 gehörenden inneren
Bereich 28 und einen zu der äußeren Kammer 18 gehörenden äußeren
Bereich 30, so dass keine Vermischung der Schüttgüter
erfolgt. Dies ist gut in der vergrößerten Darstellung
in 3 zu erkennen. Beide Bereiche 28, 30 liegen
in einer gemeinsamen horizontalen Ebene.
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Der
innere Bereich 28 und der äußere Bereich 30 des
Fluidisierungsbodens 24 besitzen jeweils eine Mehrzahl
von Fludisierungseinrichtungen 32 zum Fluidisieren von
auf dem Boden 24 befindlichem Schüttgut. Diese
Fluidisierungseinrichtungen 32 sind in der vergrößerten
Draufsicht auf den Fluidisierungsboden 24 in 3 kreuzschraffiert
dargestellt. Bei den Fluidisierungseinrichtungen 32 kann
es sich in an sich bekannter Weise um poröse Bodenelemente 32 handeln,
durch die Fluidisierungsluft eingeblasen und das darauf befindliche
Schüttgut so fluidisiert werden kann. Der innere und der äußere
Bereich 28, 30 des gemeinsamen Fluidiserungsbodens 24 besitzen
darüber hinaus jeweils mehrere Abzugsöffnungen 34 für
das fluidisierte Schüttgut. Diese sind wiederum gut in 3 zu
erkennen.
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Die
Abzüge 34 des Fluidisierungsbodens 24 münden
direkt in Leitungen, die zu mindestens einer Befüllstation
(nicht dargestellt) für aus dem Silo 10 ausgetragene
Schüttgut führen. In dem dargestellten Beispiel
ist diese Befüllstation unterhalb der z. B. für Betriebspersonal
zugänglichen Zwischenetage 52 angeordnet. Die
Zwischenetage 52 ist Teil einer unteren Abstützung 54 des
Silos 10. Die Abstützung 54 besitzt an
ihrem unteren Ende mehrere Stützbeine 56, zwischen
denen Durchgänge 58 gebildet sind. Durch diese
Durchgänge 58 können z. B. LKW oder Eisenbahnzüge
unter die Befüllstationen fahren. Ebenso können
die Befüllstationen pneumatische oder mechanische Fördereinrichtungen
mit Schüttgut befüllen, von denen dieses zu einem
Verbraucher, beispielsweise einem Zementwerk, gefördert
werden kann. Die Abzüge 34 münden, wie
erläutert, direkt in zu der mindestens einen Befüllstation
führenden Transportleitungen. In dem dargestellten Beispiel sind in
dem Leitungssystem geeignete Schalter und/oder Ventile vorgesehen,
so dass die Befüllstationen jeweils wahlweise mit Schüttgütern
aus der inneren Kammer 16 oder der äußeren
Kammer 18 befüllt werden können.
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An
dem trichterförmigen Boden 20 der inneren Kammer 16 ist
darüber hinaus ein zentraler Verdrängerkegel 36 angeordnet,
der im unteren Bereich mehrere Durchtrittsöffnungen 38 für
Schüttgut aufweist. An der Spitze besitzt der Verdrängerkegel 36 eine
mit der inneren Kammer 16 kommunizierende Entlüftungsöffnung 40.
Neben den Fluidisierungseinrichtungen 32 auf dem Fluidisierungsboden 24 ist auch
an den trichterförmigen Böden 20, 22 der
inneren und äußeren Kammern 16, 18 eine
Mehrzahl solcher Fluidisierungseinrichtungen 42 radial
verlaufend angeordnet. Der trichterförmige Boden 22 der äußeren
Kammer 18 besitzt außerdem mehrere, ebenfalls in
radialer Richtung verlaufende sattelförmig geneigte Wände 44,
zwischen denen die Fluidisierungseinrichtungen 42 angeordnet
sind. An der Außenfläche der Außenwand 14 der
inneren Kammer 16 befestigt und vorzugsweise von der Höhe
ausgehend, auf der der trichterförmige Zulauf des Bodens 20 der
inneren Kammer 16 beginnt, erstreckt sich weiterhin ein
nach unten konisch erweiterter Hohlkegelstumpf 46. An seinem
unteren Ende weist dieser mehrere Durchtrittsöffnungen 48 für
Schüttgut auf. Der Hohlkegelstumpf 46 ist auf
dem Boden der äußeren Kammer 18 abgestützt
und stützt so die Außenwand 14 der inneren
Kammer 16 ab.
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In 2 ist
beispielhaft ein mit seinem unteren Ende oberhalb des Fluidisierungsbodens 24 und im
dargestellten Beispiel in der äußeren Kammer 18 beginnendes
Abluftrohr 50 dargestellt. An seinem in 2 nicht
dargestellten oberen Ende mündet dieses Abluftrohr 50 unterhalb
der Silodecke des Silos 10. Es dient dazu, Fluidisierungsluft
aus der äußeren Kammer 18 und insbesondere
einer entsprechenden unterhalb des Abluftrohrs 50 gebildeten
Entlüftungskammer 51 aus dem Silo 10 abzuführen.
Selbstverständlich können auch mehrere solcher
Abluftrohre 50 vorgesehen sein.
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Zum
Austragen von Schüttgut aus der inneren oder äußeren
Kammer 16, 18 wird dieses über die Fluidisierungseinrichtungen 42 zunächst
fluidisiert. Im Bereich der trichterförmigen Böden 20, 22 befindliches
Schüttgut fließt dadurch unter anderem durch die
Durchtrittsöffnungen 38 in den Verdrängerkegel 36 und
den Durchtrittsöffnungen 48 innerhalb des Hohlkegelstumpfes 46 in
den jeweiligen Bereich des gemeinsamen Fluidisierungsbodens 24.
Durch die dort angeordneten Fluidisierungseinrichtungen 32 wird
das Schüttgut weiter fluidisiert und zu den Abzügen 34 geführt.
Von diesen wird es durch die Transportleitungen direkt zu den Befüllstationen
geführt, wo es zur Weiterverwendung abgefüllt
werden kann. Die in die Außenkammer eingeblasene Fluidisierungsluft
kann durch das Abluftrohr 50 aus der Entlüftungskammer 51 abgeführt
werden.
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Das
erfindungsgemäße Großraumsilo zeichnet
sich durch eine einfache Konstruktion und eine geringe Bauhöhe
aus. Durch die Anordnung des Verdrängerkegels 36,
des Hohlkegelstumpfs 46 sowie der Fluidisierungselemente 32, 42 werden
Toträume, an denen sich Schüttgut ansammeln und
verklumpen kann, vermieden und die Fließzone vergrößert
und so Massenfluss erreicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0400331
B2 [0001]
- - DE 3010499 C2 [0001]