DE102014108270A1

DE102014108270A1 - Silo zur Speicherung von Schüttgut sowie ein Verfahren zur Entnahme von Schüttgut aus einem Silo

Info

Publication number: DE102014108270A1
Application number: DE102014108270.2A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Knauf Aquapanel GmbH
Current assignee: Knauf Performance Materials GmbH
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2015-12-17
Also published as: EP2954946A1; EP2954946B1; ES2587132T3; PL2954946T3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Silo zur Speicherung von Schüttgut sowie ein Verfahren zur Entnahme von Schüttgut aus einem Silo.

Description

Die Erfindung betrifft ein Silo zur Speicherung von Schüttgut sowie ein Verfahren zur Entnahme von Schüttgut aus einem Silo.
Ein Silo ist ein Speicher für Schüttgüter. Silos umfassen einen Speicherbehälter, der von oben durch einen Einlass mit Schüttgut befüllbar ist und aus dem das Schüttgut unten entnehmbar ist. Zur Entnahme des Schüttgutes mündet der Speicherbehälter an seinem unteren Ende in der Regel in einen mit einem Auslass versehenen Trichter, aus dem das Schüttgut aus dem Speicherbehälter ausleitbar ist. Je nach Form des Speicherbehälters werden Silos beispielsweise als Rundsilos oder Rechtecksilos bezeichnet.
Zur dosierten Entnahme von Schüttgut aus dem Silo kann der Auslass des Trichters beispielsweise einen Scherenverschluss, Schieberverschluss oder eine Zellenradschleuse aufweisen.
Grundsätzlich haben sich Silos zur Speicherung und dosierten Entnahme von Schüttgut bewährt. Ein typisches Problem, das bei der Speicherung von Schüttgütern in Silos und deren Entnahme aus den Silos auftritt ist jedoch die Entmischung des Schüttgutes im Silo. So ist beispielsweise eine Entmischung des Schüttgutes nach der Partikelgröße oder Partikeldichte im Silo möglich. Beispielsweise können sich die größeren Partikel des Schüttgutes im Randbereich des Silos anreichern, während sich die feineren Partikel in der Mitte des Silos konzentrieren. Stellt sich bei der Entleerung des Silos Kernfluss ein, bei dem zunächst nur das Schüttgut über dem Auslass des Trichters entleert wird, während die randseitigen Bereiche des Schüttgutes erst später ausgetragen werden, entspricht das aus dem Auslass des Trichters ausgetragene Mischungsverhältnis der Partikel hinsichtlich der Partikelgröße nicht mehr der ursprünglichen Partikelgrößenverteilung des Schüttgutes bei dessen Einleitung in das Silo. Aufgrund dieser Änderung der Partikelgrößenverteilung des Schüttgutes beim Durchgang durch das Silo entspricht die Schüttdichte des aus dem Silo ausgetragenen Schüttgutes nicht mehr der Schüttdichte des in das Silo eingetragenen Schüttgutes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Silo zur Speicherung von Schüttgut zur Verfügung zu stellen, dem Schüttgut derart entnehmbar ist, dass eine Entmischung des Schüttgutes im Silo einen geringeren Einfluss auf die Zusammensetzung, insbesondere die Partikelgrößenverteilung, des aus dem Silo entnommenen Schüttgutes hat als bei der Entnahme von Schüttgut aus Silos nach dem Stand der Technik.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Entnahme von Schüttgut aus einem solchen Silo zur Verfügung zu stellen, durch das bei einer Entmischung des Schüttgutes im Silo dem Silo Schüttgut derart entnehmbar ist, dass die Entmischung des Schüttgutes im Silo einen geringeren Einfluss auf die Zusammensetzung des aus dem Silo entnommenen Schüttgutes – insbesondere dessen Schüttdichte – hat als bei einer Entnahme von Schüttgut aus Silos nach dem Stand der Technik.
Erfindungsgemäß zur Verfügung gestellt wird ein Silo zur Speicherung von Schüttgut mit folgenden Merkmalen:

– einem von oben durch einen Einlass mit Schüttgut befüllbaren Speicherbehälter zur Speicherung von Schüttgut;
– an seinem unteren Ende mündet der Speicherbehälter in einen Trichter mit einem Auslass zum Ausleiten von Schüttgut aus dem Speicherbehälter;
– einer oder mehreren Entnahmevorrichtungen zur Entnahme von Schüttgut aus dem Speicherbehälter, wobei jede der Entnahmevorrichtungen jeweils
– einen Einlass zum Einleiten von Schüttgut in die jeweilige Entnahmevorrichtung aufweist, der unterhalb des Einlasses des Speicherbehälters und oberhalb des Auslasses des Speicherbehälters angeordnet ist und
– einen Auslass zum Ausleiten von Schüttgut aus der jeweiligen Entnahmevorrichtung aufweist;
– einer Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme von Schüttgut, in die sowohl das aus dem Auslass des Trichters des Speicherbehälters als auch das aus den Auslässen der Entnahmevorrichtungen ausleitbare Schüttgut einleitbar ist.

Ein erfindungsgemäßes Silo entspricht in seinem Grundaufbau demnach einem Silo nach dem Stand der Technik mit einem von oben durch einen Einlass mit Schüttgut befüllbaren Speicherbehälter zur Speicherung von Schüttgut, der an seinem unteren Ende in einen Trichter mit einem Auslass zum Ausleiten von Schüttgut aus dem Speicherbehälter mündet. Ergänzend weist ein erfindungsgemäßes Silo jedoch eine oder mehrere Entnahmevorrichtungen zur Entnahme von Schüttgut aus dem Speicherbehälter auf, wobei jede der Entnahmevorrichtungen jeweils einen Einlass zum Einleiten von Schüttgut in die jeweilige Entnahmevorrichtung aufweist, wobei der Einlass einer jeden solchen Entnahmevorrichtung unterhalb des Einlasses des Speicherbehälters und oberhalb des Auslasses des Speicherbehälters angeordnet ist. Ferner weist eine jede Entnahmevorrichtung einen Auslass zum Ausleiten von Schüttgut aus der jeweiligen Entnahmevorrichtung auf.
Der Vorteil solcher Entnahmevorrichtungen liegt darin, dass durch diese Schüttgut, das sich in verschiedenen Höhen im Speicherbehälter zwischen dem Einlass des Speicherbehälters und dem Auslass des Speicherbehälters befindet, entnehmbar ist. Im Fall einer Entmischung von Schüttgut im Silo ist durch die Entnahmevorrichtungen dem Speicherbehälter mithin Schüttgut mit einer unterschiedlichen Partikelgrößenverteilung und damit auch mit einer unterschiedlichen Schüttdichte entnehmbar. Dabei entspricht die Schüttdichte des Schüttgutes, mit dem dieses in die jeweilige Entnahmevorrichtung einleitbar ist, jeweils der Schüttdichte des Schüttgutes an dem Ort im Speicherbehälter, an dem sich der Einlass der jeweiligen Entnahmevorrichtung befindet und in den das Schüttgut einleitbar ist.
Indem jede Entnahmevorrichtung einen separaten Auslass zum Ausleiten des Schüttgutes aus der jeweiligen Entnahmevorrichtung aufweist, kann das Schüttgut mit der Schüttdichte der jeweiligen Entnahmevorrichtung separat ausgelassen und in einem jeweils gewünschten Mengenanteil mit Schüttgut zusammengeführt werden, das aus dem Auslass des Trichters des Speicherbehälters ausgeleitet wird. Das aus den Auslässen ausgeleitete und anschließend wieder zusammengeführte Schüttgut kann somit in Abhängigkeit der Schüttdichte des Schüttgutes der Entnahmevorrichtungen sowie des aus dem Auslass des Trichters des Speicherbehälters ausleitbaren Schüttgutes hinsichtlich seiner Schüttdichte zusammengesetzt werden. Insbesondere kann dieses aus den Auslässen zusammengeführte Schüttgut beispielsweise derart zusammengesetzt werden, dass seine Schüttdichte der Schüttdichte des ursprünglich in den Einlass des Speicherbehälters eingeleiteten Schüttgutes entspricht oder dieser zumindest angenähert ist.
Zur Zusammenführung des aus den Auslässen der Entnahmevorrichtungen sowie des Auslasses des Trichters des Speicherbehälters ausgelassenen Schüttgutes dient die Aufnahmevorrichtung, die das aus den Auslässen ausgeleitete Schüttgut zu dessen Zusammenführung aufnimmt. Hierzu ist die Aufnahmevorrichtung derart ausgebildet, dass sie das aus dem Auslass des Trichters des Speicherbehälters sowie das aus den Auslässen der Entnahmevorrichtungen ausgeleiteten Schüttgutes aufnimmt.
Der Speicherbehälter des erfindungsgemäßen Silos kann wie bei den aus dem Stand der Technik bekannten Silos gestaltetet sein, beispielsweise wie bei einem Rundsilo. Insoweit kann der Speicherbehälter beispielsweise einen zylindrischen Körper mit einem inneren kreisförmigen Querschnitt aufweisen, dessen Mittenlängsachse vertikal verläuft. Nach unten kann der zylindrische Körper durch einen Trichter, insbesondere einen konischen Trichter abgeschlossen sein, der sich nach unten konisch verjüngt und in einem Auslass endet. Die Mittenlängsachse des konischen Zylinders kann koaxial zur Mittenlängsachse des zylinderförmigen Körpers verlaufen. An seinem oberen Ende weist der zylindrische Körper einen Einlass beziehungsweise eine Öffnung auf, durch die der Speicherbehälter mit Schüttgut befüllbar ist.
Grundsätzlich kann der Speicherbehälter des erfindungsgemäßen Silos eine beliebige Form aufweisen, beispielsweise auch die Form von aus dem Stand der Technik bekannten Rechteck- oder Achtecksilos, die in ihrem unteren Ende beispielsweise in einem keilförmigen oder pyramidenförmigen Trichter auslaufen können.
Die Entnahmevorrichtungen zur Entnahme von Schüttgut aus dem Speicherbehälter können grundsätzlich eine beliebige Form aufweisen, die es ermöglicht, das im Speicherbehälter befindliches Schüttgut aus einem Bereich zwischen dem Einlass und dem Auslass des Speicherbehälters in die Entnahmevorrichtung einzuleiten, durch die Entnahmevorrichtung hindurchzuleiten und zum Auslass der Entnahmevorrichtung gelangen zu lassen. Beispielsweise können die Entnahmevorrichtungen jeweils in Form eines Schlauches, eines Kanals, eines Rohres oder einer Kombination hieraus gestaltet sein.
Die Entnahmevorrichtungen sind bevorzugt derart gestaltet, dass im Speicherbehälter befindliches Schüttgut selbsttätig, also schwerkraftbedingt, über die Einlässe in die Entnahmevorrichtungen gelangt und durch diese bis zu den Auslässen der Entnahmevorrichtungen fließt beziehungsweise rieselt. Hierzu können die Entnahmevorrichtungen insbesondere im Wesentlichen vertikal ausgerichtet sein, wobei die Einlässe der Entnahmevorrichtungen an ihrem oberen Ende und die Auslässe am unteren Ende der Entnahmevorrichtungen angeordnet sind.
Die Einlässe der Entnahmevorrichtungen können bevorzugt nach oben ausgerichtet sein. Hierdurch ist gewährleistet, dass im Speicherbehälter befindliches Schüttgut schwerkraftbedingt selbsttätig durch die Einlässe in die Entnahmevorrichtungen rieselt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die jeweiligen Einlässe der Entnahmevorrichtungen in verschiedenen Höhen unterhalb des Einlasses des Speicherbehälters und oberhalb des Auslasses des Speicherbehälters angeordnet. Das erfindungsgemäße Silo weist mithin mehrere Entnahmevorrichtungen auf, deren Einlässe in verschiedenen Höhen unterhalb des Einlasses und oberhalb des Auslasses des Speicherbehälters angeordnet sind. Diese Ausführungsform ermöglicht es, Schüttgut aus verschiedenen Höhen des im Speicherbehälter befindlichen Schüttgutes in die Entnahmevorrichtungen einzuleiten, so dass im Falle einer von der jeweiligen Schichtungshöhe des Schüttgutes im Speicherbehälter abhängigen Entmischung des Schüttgutes verschieden stark entmischtes Schüttgut in die Entnahmevorrichtungen eingeleitet wird.
Kumulativ oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die jeweiligen Einlässe der Entnahmevorrichtungen in verschiedenen Abständen von der Innenwand des Speicherbehälters angeordnet sind. Dies ermöglicht es, in die Entnahmevorrichtungen jeweils Anteile des Schüttgutes einzuleiten, die in Abhängigkeit ihres Abstandes von der Innenwand des Speicherbehälters unterschiedlich stark entmischt sind.
Die Anzahl der Entnahmevorrichtungen, der vertikale Höhenunterschied der Einlässe der Entnahmevorrichtungen sowie der jeweilige Abstand der Einlässe der Entnahmevorrichtungen von der Innenwand des Speicherbehälters ist in Abhängigkeit von den Dimensionen des Speicherbehälters sowie der Art des Schüttgutes festzulegen. Grundsätzlich kann vorgesehen sein, umso mehr Entnahmevorrichtungen mit Einlässen in umso mehr unterschiedlichen Höhen vorzusehen, umso stärker das im Speicherbehälter befindliche Schüttgut zur Entmischung neigt. Beispielsweise können wenigstens eine, wenigstens zwei oder wenigstens drei Entnahmevorrichtungen vorgesehen sein, deren Einlässe in wenigstens einer, wenigstens zwei oder wenigstens drei unterschiedlichen Höhen zwischen dem Einlass und Auslass des Speicherbehälters angeordnet sind.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind Entnahmevorrichtungen in Form von Rohren vorgesehen. Entnahmevorrichtungen in Form von Rohren sind bevorzugt vertikal ausgerichtet. Das obere Ende solcher Rohre kann als offenes Rohrende auslaufen und bildet damit den Einlass. Am unteren Rohrende kann der Auslass vorgesehen sein. Indem eine Entnahmevorrichtung in Form eines nach oben offenen Rohres vorgesehen ist, wird Schüttgut schwerkraftbedingt selbsttätig in das Rohr eingeleitet, indem das Schüttgut in dieses hineinrieselt, wenn der Speicherbehälters bis zum oberen Rohrende mit Schüttgut befüllt wird.
Die als Entnahmevorrichtungen ausgebildeten Rohre – und damit auch die oberen Öffnungen beziehungsweise Einlässe der Rohre – können grundsätzlich eine beliebige Querschnittsform aufweisen. Bevorzugt weisen die Rohre eine kreisförmige Querschnittsfläche auf. Die Größe der Querschnittsfläche ist an die Geometrie des Speicherbehälters sowie die Beschaffenheit des Schüttgutes anzupassen. Insbesondere sollte die Querschnittsfläche der Rohre umso größer sein, umso gröber die Partikelgröße des Schüttgutes ist. Beispielsweise können als Entnahmevorrichtungen ausgebildete Rohre eine Querschnittsfläche im Bereich von 0,1 m² bis 1,0 m² aufweisen, also beispielsweise auch eine Querschnittsfläche von wenigstens 0,1 m², 0,12 m², 0,14 m² oder 0,16 m² und beispielsweise auch eine Querschnittsfläche von höchstens 1,0 m², 0,9 m², 0,8 m², 0,7 m², 0,6 m², 0,5 m², 0,45 m², 0,4 m², 0,35 m² oder 0,3 m². Bevorzugt ist die Querschnittsfläche über die gesamte Rohrlänge im Wesentlichen gleich bleibend, sodass die Gefahr eines Festbackens des Schüttgutes im Rohr minimiert ist. Die Rohre können einen Durchmesser von beispielsweise im Bereich von 0,36 bis 1,1 m aufweisen.
Die Gesamtquerschnittsfläche sämtlicher Einlässe der Entnahmevorrichtungen, also beispielsweise die Gesamtquerschnittsfläche der oberen Rohröffnungen der als Rohre gestalteten Entnahmevorrichtungen, ist einerseits so groß zu gestalten, dass genügend Schüttgut in die Entnahmevorrichtungen gelangen kann, um ausreichende Mengen von unterschiedlich entmischtem Schüttgut zu den Auslässen der Entnahmevorrichtungen leiten zu können, andererseits jedoch nicht so groß zu gestalten, dass der Fluss von Schüttgut durch den Speicherbehälter behindert wird. Insoweit kann die Gesamtquerschnittsfläche der Einlässe beispielsweise im Bereich von 5% bis 80% der Querschnittsfläche des Speicherbehälters liegen, also beispielsweise auch bei wenigstens 6, 7 oder 8% und beispielsweise auch bei höchstens 70, 60, 50, 40, 30 oder 20% der Querschnittsfläche des Speicherbehälters.
Die Entnahmevorrichtungen können grundsätzlich aus einem beliebigen Material bestehen, bevorzugt aus Stahl.
Die Einlässe der Entnahmevorrichtungen und bevorzugt auch die Entnahmevorrichtungen selbst sind bevorzugt beabstandet zur Innenwandung des Speicherbehälters angeordnet, beispielsweise in einem Bereich zwischen 0,1 bis 0,9, also beispielsweise auch in einem Bereich von 0,2 bis 0,8 oder 0,3 bis 0,7 Radien von der Mittenlängsachse des Speicherbehälters in Richtung der Innenwand des Speicherbehälters, wobei als Bezugspunkt jeweils die Mitte des Einlasses definiert ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die Entnahmevorrichtungen, insbesondere beispielsweise als Rohre ausgebildetete Entnahmevorrichtungen, entlang eines um die Mittenlängsachse des Speicherbehälter verlaufenden Ringes angeordnet sind, bevorzugt gleichmäßig beabstandet voneinander. Hierdurch ist eine statistisch gleichmäßige Entnahme von unterschiedlich entmischtem Schüttgut aus dem Speicherbehälter möglich.
Die Auslässe der Entnahmevorrichtungen sowie der Auslass des Trichters des Speicherbehälters sind derart gestaltet, dass in den Entnahmevorrichtungen beziehungsweise im Speicherbehälter befindliches Schüttgut durch die Auslässe aus den Entnahmevorrichtungen sowie dem Speicherbehälter ausleitbar ist.
Bevorzugt sind die Auslässe derart gestaltet, dass die Menge des aus den Entnahmevorrichtungen sowie dem Speicherbehälter ausleitbaren Schüttgutes dosierbar beziehungsweise steuerbar ist. Hierzu können beispielsweise aus dem Stand der Technik bekannte Mittel zur Steuerung beziehungsweise Dosierung von aus Silos ausleitbarem Schüttgut vorgesehen sein. Beispielsweise können solche Mittel zur Steuerung beziehungsweise Dosierung von aus den Auslässen ausleitbarem Schüttgut Schieberverschlüsse, Scherenverschlüsse oder Zellenradschleusen sein.
Es kann vorgesehen sein, dass die Mittel zur Steuerung beziehungsweise Dosierung der Menge der aus den Auslässen der Entnahmevorrichtungen sowie des Trichters des Speicherbehälters ausleitbarem Schüttgut elektrisch ansteuerbar sind, sodass die Menge der aus den Entnahmevorrichtungen sowie dem Speicherbehälter ausleitbarem Schüttgut elektrisch steuerbar ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Auslässe der Entnahmevorrichtungen benachbart zum Auslass des Trichters des Speicherbehälters angeordnet sind. Hierdurch ist ein besonders einfaches Zuleiten von aus den Auslässen der Entnahmevorrichtungen sowie des Speicherbehälters ausgeleitetem Schüttgut in die Aufnahmevorrichtung möglich.
Soweit Entnahmevorrichtungen in Form von vertikalen Rohren vorgesehen sind, können diese an ihrem unteren endseitigen Abschnitt durch den Trichter des Auslasses hindurchgeführt sein, wobei die Auslässe der Entnahmevorrichtungen ferner in Höhe des Auslasses des Trichters angeordnet sein können.
Die Entnahmevorrichtungen, insbesondere soweit diese als Rohre ausgebildet sind, können zumindest abschnittsweise im Inneren des Speicherbehälters verlaufen. Beispielsweise können als Rohre ausgebildete Entnahmevorrichtungen von ihrem oberen Rohrende beziehungsweise Einlass im Inneren des Speicherbehälters zunächst nach unten bis zum Trichter, durch diesen hindurch und weiter bis zu ihrem Auslass außerhalb des Speicherbehälters verlaufen.
Es kann vorgesehen sein, dass der Auslass des Trichters des Speicherbehälters im Bereich der Mittenlängsachse des Speicherbehälters angeordnet ist. Soweit bei einer solchen Ausführungsform ferner Entnahmevorrichtungen in Form von vertikal verlaufenden Rohren vorgesehen sind, die ringförmig um die Mittenlängsachse des Speicherbehälters angeordnet sind, können die Auslässe der Entnahmevorrichtungen mithin entlang eines Rings um den Auslass des Trichters des Speicherbehälters herum angeordnet sein. Dies ermöglicht eine besonders einfache Zuführung von aus den Auslässen ausgeleitetem Schüttgut in die Aufnahmevorrichtung.
Die Aufnahmevorrichtung ist derart gestaltet, dass in diese die aus den Auslässen der Entnahmevorrichtungen sowie das aus dem Auslass des Trichters des Speicherbehälters ausgeleitete Schüttgut einleitbar und in dieser zusammenführbar ist. Die Aufnahmevorrichtung kann beispielsweise kasten-, silo- oder trichterförmig gestaltet sein. Bevorzugt weist die Aufnahmevorrichtung nur eine verhältnismäßig geringe Höhe auf, insbesondere eine solch geringe Höhe, dass es zu keiner oder zumindest keiner wesentlichen Entmischung des in der Aufnahmevorrichtung zusammengeführten Schüttgutes kommt.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Aufnahmevorrichtung eine Mischvorrichtung zur Mischung des darin befindlichen Schüttgutes aufweist. Hierdurch kann einer etwaigen Entmischung des Schüttgutes in der Aufnahmevorrichtung entgegengewirkt werden.
Bevorzugt ist die Aufnahmevorrichtung derart angeordnet, dass aus den Auslässen der Entnahmevorrichtungen sowie dem Auslass des Trichters des Speicherbehälters ausgeleitetes Schüttgut schwerkraftbedingt in die Aufnahmevorrichtung einleitbar ist. Hierzu kann die Aufnahmevorrichtung beispielsweise unterhalb der Auslässe angeordnet sein, sodass das aus den Auslässen ausgeleitete Schüttgut schwerkraftbedingt in die Aufnahmevorrichtung rieselt.
Das in der Aufnahmevorrichtung zusammengeführte Schüttgut kann anschließend einer nachgeschalteten Prozessstufe zugeführt werden. Hierzu können beispielsweise Fördermittel vorgesehen sein, durch die das in der Aufnahmevorrichtung befindliche Schüttgut aus der Aufnahmevorrichtung einer nachgeschalteten Prozessstufe zuleitbar ist.
Nach einer Ausführungsform ist eine Aufnahmevorrichtung in Form eines Trichters vorgesehen. Der Trichter kann beispielsweise in ein Fördermittel, beispielsweise eine Förderschnecke, münden.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Entnahmevorrichtungen eine Vorrichtung zur Bestimmung von physikalischen Eigenschaften des in der jeweiligen Entnahmevorrichtung befindlichen Schüttgutes aufweist. Insbesondere kann es sich bei diesen Vorrichtungen um solche zur Bestimmung wenigstens einer der folgenden physikalischen Eigenschaften des Schüttgutes handeln: der Schüttdichte, der Masse, des Volumens oder der Partikelgrößenverteilung des in der jeweiligen Entnahmevorrichtung befindlichen Schüttgutes.
Ferner kann eine entsprechende Vorrichtung zur Bestimmung von physikalischen Eigenschaften des aus dem Auslass des Trichters des Speicherbehälters ausleitbarem Schüttgutes vorgesehen sein. Diese Vorrichtung kann beispielsweise im Bereich des Auslasses angeordnet sein.
Ferner kann eine Vorrichtung zur Bestimmung von physikalischen Eigenschaften des in der Aufnahmevorrichtung zusammengeführten Schüttgutes vorgesehen sein. Diese Vorrichtung kann beispielsweise der Aufnahmevorrichtung selbst zugeordnet oder dieser nachgestaltet sein, beispielsweise einer der Aufnahme prozesstechnisch nachgeschalteten Prozessstufe, der das aus der Aufnahmevorrichtung ausgeleitete Schüttgut zugeleitet wird.
Der Vorteil solcher Vorrichtungen zur Bestimmung von physikalischen Eigenschaften des Schüttgutes liegt insbesondere darin, dass durch diese die physikalischen Eigenschaften des Schüttgutes im den Entnahmevorrichtungen, des aus dem Auslass des Trichters des Speicherbehälters auslassbarem Schüttgut sowie des in der Aufnahmevorrichtung zusammengeführten Schüttgutes ständig überwachbar ist.
Dies ermöglicht es, die physikalischen Eigenschaften des nach Ausleiten des Schüttgutes aus den Auslässen zusammengeführten Schüttgutes in Abhängigkeit von den gemessenen physikalischen Eigenschaften des Schüttgutes in den Entnahmevorrichtungen sowie des aus dem Auslass des Trichters des Speicherbehälters ausleitbaren Schüttgutes durch Dosierung der Menge des aus den Auslässen ausgeleiteten Schüttgutes zu beeinflussen. Beispielsweise kann der Silo eine Datenverarbeitungsvorrichtung aufweisen, die derart ausgebildet ist, dass sie die von den Vorrichtungen zur Messung der physikalischen Eigenschaften des Schüttgutes gemessenen Messwerte empfängt, verarbeitet und die Dosierung der Menge des aus den Auslässen der Entnahmevorrichtungen sowie des Trichters des Speicherbehälters ausgelassenen Schüttgutes in Abhängigkeit der verarbeiteten Messwerte steuert. Hierzu kann die Datenverarbeitungsvorrichtung beispielsweise zur Abgabe eines entsprechenden Steuersignals an elektrisch ansteuerbare Mittel zur Dosierung beziehungsweise Steuerung der Menge des aus den Auslässen ausleitbaren Schüttgutes ausgebildet sein.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Entnahme vor Schüttgut aus einem erfindungsgemäßen Silo mit folgenden Schritten:

– Zur Verfügungstellung eines erfindungsgemäßen Silos;
– Entnahme von Schüttgut durch wenigstens eine der Entnahmevorrichtungen aus einem Bereich unterhalb des Einlasses und oberhalb des Auslasses des Speicherbehälters;
– Ausleiten des durch die wenigstens eine der Entnahmevorrichtungen entnommenen Schüttgutes über deren Auslässe in die Aufnahmevorrichtung;
– Ausleiten von Schüttgut aus dem Auslass des Trichters des Speicherbehälters in die Aufnahmevorrichtung;
– Zusammenführen des aus den Auslässen der Entnahmevorrichtungen sowie des aus dem Auslass des Trichters des Speicherbehälters ausgelassenem Schüttgut in der Aufnahmevorrichtung.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das aus den Auslässen der Entnahmevorrichtungen sowie das aus dem Trichter des Speicherbehälters ausgeleitete Schüttgut in der Aufnahmevorrichtung zusammengeführt. In der Aufnahmevorrichtung kann sich dieses zusammengeführte Schüttgut von alleine Mischen oder beispielsweise auch gemischt werden, beispielsweise durch eine der Aufnahmevorrichtung zugeordnete Mischvorrichtung.
Wie zuvor ausgeführt, kann die Zusammensetzung des zusammengeführten Schüttgutes gezielt beeinflusst oder gesteuert werden. Hierzu kann die Menge des aus den jeweiligen Auslässen der Entnahmevorrichtungen sowie des Auslasses des Trichters des Speicherbehälters ausgelassenen Schüttgutes gesteuert werden, insbesondere über die Mittel zur Steuerung beziehungsweise Dosierung der Menge des aus den Auslässen auslassbaren Schüttgutes.
Zur gezielten Dosierung beziehungsweise Steuerung der Menge des aus den Auslässen auslassbaren Schüttgutes können, wie zuvor ausgeführt, zum einen die physikalischen Eigenschaften des Schüttgutes in den Entnahmevorrichtungen sowie von aus dem Auslass des Trichters des Speicherbehälters auslassbaren Schüttgut sowie zum anderen die physikalischen Eigenschaften des aus den Auslässen zusammengeführten Schüttgutes bestimmt werden. Zur Bestimmung der physikalischen Eigenschaften können die oben genannten Vorrichtungen verwendet werden. Wie zuvor ausgeführt, kann die Menge des aus den Auslässen ausgelassenen Schüttgutes dosiert beziehungsweise gesteuert werden, insbesondere durch elektrisch ansteuerbare Mittel zur Dosierung beziehungsweise Steuerung der Menge des aus den Auslässen auslassbaren Schüttgutes, wobei diese Mittel, wie zuvor ausgeführt, beispielsweise durch Steuersignale der oben beschriebenen Datenverarbeitungsvorrichtung angesteuert werden können.
Die Steuerung der Menge des aus den Auslässen auslassbaren Schüttgutes kann anschließend in Abhängigkeit der gemessenen physikalischen Eigenschaften des Schüttgutes in den Entnahmevorrichtungen sowie des aus dem Auslass des Trichters des Speicherbehälters auslassbaren Schüttgut sowie zusammengeführten Schüttgutes bestimmt werden.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuerung der Mittel zur Steuerung beziehungsweise Dosierung der Menge des aus den Auslässen auslassbaren Schüttgutes als Regelkreis ausgebildet ist, wobei die physikalischen Eigenschaften des aus den Auslässen zusammengeführten Schüttgutes gemessen und die Mittel zur Dosierung beziehungsweise Steuerung des aus den Auslässen auslassbaren Schüttgutes in Abhängigkeit der gemessenen physikalischen Werte des Schüttgutes in den Entnahmevorrichtungen, des aus dem Auslass des Trichters des Speicherbehälters auslassbaren sowie des zusammengeführten Schüttgutes gesteuert werden.
Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Silo zur Speicherung und Entnahme eines beliebigen Schüttgutes verwendet werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Silo zur Speicherung und Entnahme von expandiertem Perlit verwendet.
Sämtliche der hierin beschriebenen Merkmale der Erfindung können, einzeln oder in Kombination beliebig miteinander kombiniert sein.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren, sowie der Figurenbeschreibung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert.
Dabei zeigt, jeweils stark schematisiert,
1 ein Silo in einer seitlichen Schnittansicht und
2 das Silo nach 1 in einer Schnittansicht von oben.
In 1 ist ein Silo dargestellt, das insgesamt mit den Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist. Das Silo 1 ist als Rundsilo ausgebildet und umfasst einen Speicherbehälter 3, der über eine in 1 nicht dargestellte Ständerung auf einem Untergrund aufgestellt ist. Der Speicherbehälter 3 umfasst einen im Wesentlichen zylindrischen Körper 7 mit einem kreisförmigen Querschnitt, der an seinem unteren Ende in einen konischen Trichter 9 mündet. Die Mittenlängsachsen des zylindrischen Körpers 7 und des Trichters 9 verlaufen koaxial zur vertikal verlaufenden Mittenlängsachse L des Speicherbehälters 3. An seinem tiefsten unteren Bereich mündet der Trichter 9 in einen Auslass 11. An seinem oberen Ende weist der Speicherbehälter 3 einen Einlass in Form einer Öffnung 13 auf, durch die er mit einem Schüttgut 5 befüllbar ist.
Das Silo 1 weist Entnahmevorrichtungen in Form sechs vertikaler Rohre 15.1–15.6 auf, von denen in 1 die in der Zeichenebene liegenden Rohre 15.1 und 15.4 sowie zwei vor der Zeichenebene liegende Rohre 15.5 und 15.6 dargestellt sind.
2 ist eine Schnittansicht von oben auf das Silo 1 entlang der Schnittebene A gemäß 1. Gut zu erkennen ist in 2, dass die sechs Rohre 15.1–15.6 gleichmäßig voneinander beabstandet entlang einer Kreisbahn um die Mittenlängsachse L des Speicherbehälters 3 herum verlaufen. Der Abstand der Rohre 15.1–15.6 beträgt etwa 0,5 Radien von der Mittenlängsachse L zur Innenwand 3i des Speicherbehälters 3.
Das jeweils obere, offene Rohrende der Rohre 15.1–15.6 ist als Einlass zum Einleiten von Schüttgut 5 in das jeweilige Rohr 15.1–15.6 ausgebildet. Diese Einlässe 17.1–17.6 (von denen in den Figuren nur die Einlässe 17.1, 17.4, 17.5 und 17.6 dargestellt sind) der Rohre 15.1–15.6 sind jeweils unterhalb des Einlasses 13 des Speicherbehälters und oberhalb des Auslasses 11 des Auslasses des Speicherbehälters 3 angeordnet. Dabei sind die Einlässe 17.1–17.6 in drei verschiedenen Höhen angeordnet, wobei die Einlässe von sich bezüglich der Mittenlängsachse L jeweils gegenüberliegenden Rohren 15.1 und 15.4, 15.2 und 15.5 sowie 15.3 und 15.6 jeweils in derselben Höhe verlaufen.
Die Rohre 15.1–15.6 haben einen gleich bleibenden Rohrquerschnitt und erstrecken sich innerhalb des Speicherbehälters 3 von ihrem oberen, den jeweiligen Einlass 17.1–17.6 bildenden Ende zunächst nach unten bis zum Trichter 9 und anschließend durch diesen hindurch bis zu ihrem unteren Ende, an dem der jeweilige Auslass 19.1–19.6 (von denen in den Figuren nur die Auslässe 19.1, 19.4, 19.5 und 19.6 dargestellt sind) des betreffenden Rohres 15.1–15.6 ausgebildet ist. Die Auslässe 19.1–19.6 der Rohre 15.1–15.6 sowie der Auslass 11 des Trichters 9 befinden sich auf derselben Höhe.
Zur Dosierung des aus den Auslässen 11 und 19.1–19.6 ausleitbaren Schüttgutes 5 weisen die Auslässe 11, 19.1–19.6 jeweils eine Zellenradschleuse 21.1–21.6 (von denen in den Figuren nur die Zellenradschleusen 21.1, 21.4, 21.5 und 21.6 dargestellt sind), 23 auf, die über Signalleitungen S jeweils elektrisch ansteuerbar ist.
Unterhalb der Auslässe 11, 19.1–19.6 ist eine Aufnahmevorrichtung 25 in Form eines konischen Trichters 25 derart angeordnet, dass aus den Auslässen 19.1–19.6, 11 ausleitbares Schüttgut 5 schwerkraftbedingt in die Aufnahmevorrichtung 25 rieselt und dort zusammengeführt wird. Die Aufnahmevorrichtung 25 mündet an ihrem unteren Ende in eine Förderschnecke 27, über die das in der Aufnahmevorrichtung 25 zusammengeführte Schüttgut 5' einer nachgeschalteten Prozessstufe zuführbar ist. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dieser nachgeschalteten Prozessstufe um ein Förderband 29, auf das das zusammengeführte Schüttgut 5' über die Förderschnecke 27 gefördert wird.
Im Ausführungsbeispiel weist der zylindrische Abschnitt 7 des Speicherbehälters 3 einen Durchmesser von 4 m und eine Höhe von 9,5 m auf. Das obere Rohrende und damit die Einlässe 17.1 und 17.4 der Rohre 15.1 und 15.4 verläuft etwa 3 m unterhalb des Einlasses 13 des Speicherbehälters 3. Die Einlässe 17.2 und 17.5 der Rohre 15.2 und 15.5 verlaufen 3 m darunter und die Einlässe 17.3 und 17.6 der Rohre 15.3 und 15.6 weitere 3 Meter darunter. Der Durchmesser der Rohre 15.1–15.6 beträgt jeweils 0,5 Meter.
Das Silo 1 weist Vorrichtungen 31 zur Messung der Schüttdichte des in den Rohren 15.1–15.6 und des aus dem Auslass 11 des Trichters 9 ausleitbaren Schüttgutes 5 sowie des in der Aufnahmevorrichtung 25 zusammengeführten Schüttgutes 5' auf. Diese Vorrichtungen 31 sind an den Rohren 15.1–15.6, im Bereich des Auslasses 11 des Trichters 9 sowie im Bereich des Förderbandes 29 angeordnet. Die von diesen Vorrichtungen 31 gemessenen Werte für die Schüttdichte des Schüttgutes 5 und des zusammengeführten Schüttgutes 5' sind über Datenleitungen D an eine Datenverarbeitungsvorrichtung 33 weiterleitbar. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 33 ist zum Empfang und zur Verarbeitung der von den Vorrichtungen 31 übermittelten Daten ausgebildet. Ferner ist die Datenverarbeitungsvorrichtung 33 derart ausgebildet, dass durch diese Datensignale über die Signalleitungen S an die Zellradschleusen 21.1–21.6, 23 zur Dosierung des aus den Auslässen 19.1–19.6, 11 ausleitbaren Schüttgutes 5 leitbar sind.
In der praktischen Anwendung kann Schüttgut 5 wie folgt in das im Ausführungsbeispiel dargestellte Silo gefüllt und aus diesem entnommen werden.
Zunächst wird der Speicherbehälter 3 des Silos 1 über seinen Einlass 13 mit Schüttgut 5 befüllt, vorzugsweise bis zu einer Füllhöhe oberhalb der Einlässe 17.1–17.6 der Rohre 15.1–5.6.
Aufgrund der nach oben ausgerichteten Öffnungen beziehungsweise Einlässe 17.1–17.6 der Rohre 15.1–15.6 rieselt das im Speicherbehälter 3 befindliche Schüttgut 5 selbsttätig in die Rohre 15.1–15.6. In den Rohren 15.1–15.6 rieselt das Schüttgut 5 schwerkraftbedingt nach unten bis zu dem jeweiligen Auslass 19.1–19.6 der Rohre 15.1–15.6. Im Speicherbehälter 3 rieselt das Schüttgut schwerkraftbedingt nach unten bis zum Auslass 11 des Speicherbehälters 3. Durch entsprechende elektrische Ansteuerung der den Auslässen 19.1–19.6 der Rohre 15.1–15.6 zugeordneten Zellradschleusen 21.1–21.6 sowie der dem Auslass 11 des Trichters 9 zugeordneten Zellradschleuse 23 über die Signalleitungen S wird die Menge des aus den Auslässen 19.1.–19.6, 11 ausgeleiteten Schüttgutes 5 dosiert. Das ausgeleitete Schüttgut 5 wird in der Aufnahmevorrichtung 25 zusammengeführt, von dort dem Schneckenradförderer 27 zugeführt, der das zusammengeführte Schüttgut 5' schließlich dem Förderband 29 zuführt.
Durch die Vorrichtungen 31 zur Messung der Schüttdichte des Schüttgutes 5 wird zum einen die Dichte des Schüttgutes 5 in den Rohren 15.1–15.6 und im Bereich des Auslasses 11 des Trichters 9 des Speicherbehälters 3 gemessen. Zum anderen wird durch eine Vorrichtung 31 die Schüttdichte des zusammengeführten, dem Förderband zugeleiteten Schüttgutes 5' gemessen. Die entsprechenden Messwerte werden über die Datenleitungen D an die Datenverarbeitungsvorrichtung 33 weitergeleitet. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 33 empfängt diese Daten, verarbeitet sie und generiert in Abhängigkeit der empfangenen Daten anschließend Steuersignale zur Ansteuerung der Zellenradschleusen 21.1–21.6 und 23, die über die Signalleitungen S an diese weitergeleitet werden. Hierdurch kann die Dosierung des aus den Auslässen 19.1–19.6 und 11 ausgeleiteten Schüttgutes 5 gezielt dosiert werden.
Eine solch gezielte Dosierung kann beispielsweise wie folgt ablaufen:
Durch die Vorrichtungen 31 zur Messung der Schüttdichte des Schüttgutes 5 wird zum einen gemessen, dass die Schüttdichte des aus dem Auslass 11 des Speicherbehälters 3 ausleitbaren Schüttgutes 5 sowie die Schüttdichte des Schüttgutes 5 in den Rohren 15.2, 15.3, 15.5 und 15.6 höher ist als die Schüttdichte des Schüttgutes 5 in den Rohren 15.1 und 15.4. Die Messwerte werden über die Datenleitungen D an die Datenverarbeitungsvorrichtung 33 weitergeleitet.
Ferner wird durch die Vorrichtung 31 zur Messung der Schüttdichte des zusammengeführten, auf das Förderband 29 geförderten Schüttgutes 5' eine Schüttdichte dieses Schüttgutes gemessen und über die Datenleitung D an die Datenverarbeitungsvorrichtung 33 weitergeleitet.
Bei der Verarbeitung dieser Daten ermittelt die Datenverarbeitungsvorrichtung 33, dass die Schüttdichte des zusammengeführten Schüttgutes 5' auf dem Förderband 29 höher ist als eine zuvor definierte und in der Datenverarbeitungsvorrichtung 33 gespeicherte Schüttdichte. Entsprechend sendet die Datenverarbeitungsvorrichtung 33 über die Signalleitungen S solche Steuersignale an die Zellenradschleusen 21.1–21.6 und 23, dass ein geringerer Anteil des Schüttgutes 5 aus den Rohren 15.2, 15.3, 15.5 und 15.6 und eine höherer Anteil des Schüttgutes 5 aus den Rohren 15.1 und 15.4 in die Aufnahmevorrichtung 25 eingeleitet wird, um die Schüttdichte des in der Aufnahmevorrichtung 25 zusammengeführten Schüttgutes 5' zu reduzieren.

Claims

Silo zur Speicherung von Schüttgut mit folgenden Merkmalen: 1.1 einem von oben durch einen Einlass (13) mit Schüttgut (5) befüllbaren Speicherbehälter (3) zur Speicherung von Schüttgut (5); 1.2 an seinem unteren Ende mündet der Speicherbehälter (3) in einen Trichter (9) mit einem Auslass (11) zum Ausleiten von Schüttgut (5) aus dem Speicherbehälter (3); 1.3 einer oder mehreren Entnahmevorrichtungen (15.1–15.6) zur Entnahme von Schüttgut (5) aus dem Speicherbehälter (3), wobei jede der Entnahmevorrichtungen (15.1–15.6) jeweils 1.3.1 einen Einlass (17.1–17.6) zum Einleiten von Schüttgut (5) in die jeweilige Entnahmevorrichtung (15.1–15.6) aufweist, der unterhalb des Einlasses (13) des Speicherbehälters (3) und oberhalb des Auslasses (11) des Speicherbehälters (3) angeordnet ist und 1.3.2 einen Auslass (19.1–19.6) zum Ausleiten von Schüttgut (5) aus der jeweiligen Entnahmevorrichtung (15.1–15.6) aufweist; 1.4 einer Aufnahmevorrichtung (25) zur Aufnahme von Schüttgut (5), in das sowohl das aus dem Auslass (11) des Trichters (9) des Speicherbehälters (3) als auch das aus den Auslässen (19.1–19.6) der Entnahmevorrichtungen (15.1–15.6) ausleitbare Schüttgut (5) einleitbar ist.
Silo nach Anspruch 1 mit mehreren Entnahmevorrichtungen (15.1–15.6), wobei die Einlässe (17.1–17.6) der Entnahmevorrichtungen (15.1–15.6) in verschiedenen Höhen unterhalb des Einlasses (13) des Speicherbehälters (3) und oberhalb des Auslasses (11) des Speicherbehälters (3) angeordnet sind.
Silo nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Einlässe (17.1–17.6) der Entnahmevorrichtungen (15.1–15.6) nach oben ausgerichtet sind.
Silo nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche mit Entnahmevorrichtungen (15.1–15.6) in Form von Rohren.
Silo nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche mit Entnahmevorrichtungen (15.1–15.6) in Form von vertikalen Rohren.
Silo nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche mit Entnahmevorrichtungen (15.1–15.6) in Form von vertikalen Rohren, die zumindest abschnittsweise im Inneren des Speichebehälters (3) verlaufen.
Silo nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche mit Entnahmevorrichtungen (15.1–16.6) in Form von vertikalen Rohren, die von ihrem Einlass (17.1–17.6) im Inneren des Speicherbehälters (3) zunächst nach unten bis zum Trichter (9) des Speicherbehälters (3), durch diesen hindurch und weiter bis zu ihrem Auslass (19.1–19.6) außerhalb des Speicherbehälters (3) verlaufen.
Silo nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Aufnahmevorrichtung (25) derart unterhalb des Auslass (11) des Trichters (9) des Speicherbehälters (3) als auch der Auslässe (19.1–19.6) der Entnahmevorrichtungen (15.1–15.6) angeordnet ist, dass aus den Auslässen (11; 19.1–19.6) ausgeleitetes Schüttgut (5) schwerkraftbedingt in die Aufnahmevorrichtung (25) fällt.
Verfahren zur Entnahme von Schüttgut aus einem Silo mit folgenden Schritten: 9.1 Zur Verfügungstellung eines Silos (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche; 9.2 Entnahme von Schüttgut (5) durch wenigstens eine der Entnahmevorrichtungen (15.1–15.6) aus einem Bereich unterhalb des Einlasses (13) und oberhalb des Auslasses (11) des Speicherbehälters (3); 9.3 Ausleiten des durch wenigstens eine der Entnahmevorrichtungen (15.1–15.6) entnommenen Schüttgutes (5) über deren Auslässe (19.1–19.6) in die Aufnahmevorrichtung (25); 9.4 Ausleiten von Schüttgut (5) aus dem Auslass (11) des Trichters (9) des Speicherbehälters (3) in die Aufnahmevorrichtung (25); 9.5 Zusammenführen des aus den Auslässen (19.1–19.6) der Entnahmevorrichtungen (15.1–15.6) sowie des aus dem Auslass (11) des Trichters (9) des Speicherbehälters (3) ausgeleiteten Schüttgutes.
Verfahren nach Anspruch 9, mit folgenden weiteren Schritten: 10.1 Bestimmung der physikalischen Eigenschaften des Schüttgutes (5) in den Entnahmevorrichtungen (15.1–15.6), des aus dem Auslass (11) des Trichters (9) des Speicherbehälters (3) ausleitbaren Schüttgutes (5) sowie des zusammengeführten Schüttgutes (5'); 10.2 Steuerung der Menge des aus den Auslässen (19.1–19.6; 11) ausgeleiteten Schüttgutes (5) in Abhängigkeit der gemessenen physikalischen Eigenschaften des Schüttgutes (5) sowie des zusammengeführten Schüttgutes (5').