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Verfahren und Vorrichtung zum Konditionieren, insbesondere Durchmischen
von pulverförmigem Material Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Konditionieren, insbesondere Durchmischen von pulverförmigem Material
in einem Behälter, bei dem ein Gas von unten in eine über einem aktiven Teil des
Behälterbodens liegende Materialsäule in solcher Menge sowie unter solchem Druck
eingeblasen wird, daß ein Fluidisieren des Materials mindestens im äußeren Bereich
dieser Materialsäule auftritt, während in die über dem restlichen, inaktiven Teil
des Behälterbodens liegende Materialsäule Gas nur in solcher Menge sowie unter solchem
Druck eingeführt wird, daß das Material mindestens im äußeren Bereich dieser Säule
nur belüftet, aber nicht fluidisiert wird.
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Ein derartiges Verfahren ist als Quadrantenverfahren bekannt.
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Es ist ein anderes Verfahren bekannt, mit dem hohe, ruhende Gutsäulen
innerhalb eines Behälters mit wirtschaftlich tragbaren Druckvolumina in Bewegung
gebracht werden sollen. Zu dem Zweck wird nach diesem bekannten Verfahren einem
zentralen Kreisabschnitt allein die gesamte zur Verfügung stehende Druckluft zugeleitet,
bis die entsprechende zentrale Gutsäule fluidisiert ist. Stufenweise werden dann,
von innen nach außen fortschreitend, konzentrische Ringzonen zugeschaltet, um die
Gutsäule, entsprechend von innen nach außen fortschreitend, als Ganzes in Bewegung
zu setzen und zu fluidisieren.
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Der hieran sich anschließende eigentliche Mischvorgang soll nach dem
bekannten Verfahren in der Weise erfolgen, daß abwechselnd die Ringzonen ungerader
Ordnung einerseits und die Ringzonen gerader Ordnung andererseits mit Preßluft höheren
bzw. niedrigeren Drucks gespeist werden. Eine gute Durchmischung ist nach diesem
Verfahren nur für wenige Materialien möglich, da sich bei den meisten Materialien
Kanäle in der Gutsäule bilden, die die Mischung erheblich stören, wenn eine große
Zahl schmaler Ringzonen verwendet wird. Werden die Zonen aber - unter Verringerung
der Zahl auf beispielsweise zwei - verbreitert, so ergibt sich nur eine geringe
Gutbewegung und damit eine schlechte Mischung. Bei gleichmäßiger Belüftung der Silobodenfläche
konzentriert sich nämlich der Luftdurchgang durch die Gutsäule auf die wandungsnahen
Randzonen, da hier der Strömungswiderstand geringer ist. Würden daher diese Randzonen
in der einen Hälfte des Arbeitszyklus einheitlich verhältnismäßig schwach, die innere
Zone jedoch stärker belüftet, würde die Belüftung der Gutsäule insgesamt mehr oder
weniger gleichmäßig sein, was eine schlechte Mischung zur Folge hat. In der anderen
Hälfte
des Arbeitszyklus - innere Zone schwach, Randzone stark belüftet - würde die unerwünschte
Verdichtung des Materials im Zentrum der Gutsäule noch unterstützt werden und wiederum
nur eine schlechte Vermischung der Gutschicht stattfinden.
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Nach einem weiteren Vorschlag wird ein Zweizonen-Mischer der oben
beschriebenen Art vorgeschlagen, bei dem die zentrale Materialsäule fluidisiert
wird. Das Verfahren nach diesem Vorschlag deckt sich fast mit dem im vorigen Abschnitt
beschriebenen Verfahren und besitzt die gleichen Nachteile.
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Eine bessere Mischung - auch an sich schwer mischbarer - Materialien
ist mit dem eingangs erwähnten Quadrantenverfahren erzielbar. Bei dem Quadrantenverfahren
ist die Bodenfläche eines Silos in einzelne Abschnitte (Quadranten) unterteilt,
denen getrennt Druckgas, im allgemeinen Luft, zugeführt wird. Der Druckluftstrom
in einem Quadranten (dem ABtivquadranten) ist so stark, daß die Mischgutsäule über
dieser Quadrantenfläche fluidisiert und nach oben bewegt wird. Die übrigen Quadranten
(Inaktivquadranten) erhalten dagegen nur eine so kräftigen Druckluftstrom, daß gerade
ein Auflockern des Materials erzielt wird. Bei Betrieb entsteht im Aktivquadranten
eine aufsteigende Materialsäule, was zu einer kontinuierlichen Umwälzung des Materials
im gesamten Silo führt, wenn reihum jeder Quadrant einmal zum Aktivquadranten wird.
Es wurde nun
festgestellt, daß bei Anwendung des Quadrantenverfahrens
eine einwandfreie Durchmischung des Materials dadurch behindert oder ausgeschlossen
werden kann, daß ein großer Teil der Luft im Aktivquadranten, dem Weg des geringsten
Widerstandes folgend, in der Nähe der Silowand aufsteigt und - unterstützt auch
durch die Abwärtsbewegung des umlaufenden Materials - im zentralen, unteren Teil
des Silos ein kegelähnlicher Rotationskörper aus inaktivem, sich allmählich verdichtendem
Material aufgebaut wird. Dieser Kegel nimmt an der Durchmischung des Materials nicht
teil. Seine Größe kann je nach der Art des Materials einen nicht unerheblichen Teil
des Silos einnehmen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die dem Quadrantenverfahren anhaftenden
Mängel zu beseitigen und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen,
mit dem eine einwandfreie Durchmischung des gesamten eingelagerten Materials - auch
im Zentrum des Silos - erzielt werden kann.
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Diese Aufgabe wird beim Quadrantenverfahren dadurch gelöst, daß durch
eine zentrale Zone des Behälterbodens Gas in größerer Menge eingeführt wird als
durch den restlichen inaktiven Teil des Behälterbodens, dessen darüberliegendes
Material belüftet wird.
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Werden Materialien eingelagert, die dazu neigen, Kanäle zu bilden,
so wird das Gas in an sich bekannter Weise durch den aktiven Bodenteil pulsierend
eingeführt. Die pulsierende Gaszufuhr ist bekannt und dient dazu, für ein periodisches
Zusammenfallen der sich bildenden Kanäle in dem Material zu sorgen, so daß diese
- wenn überhaupt - immer wieder neu und an anderen Stellen gebildet werden müssen.
Erfindungsgemäß liegt das durch die zentrale Zone des inaktiven Behälterbodenteils
pro Flächen-und Zeiteinheit eingeführt Gasvolumen zwischen den durch die äußeren
Bereiche des aktiven und des inaktiven Bodenteils eingeblasenen Volumenströmen.
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Dazu sind in der zentralen Zone des Behälterbodens stärker beaufschlagbare
Belüftungseinheiten vorgesehen als in den äußeren Bereichen. Gemäß einer besonderen
Ausführungsform der Erfindung liegt die zentrale Zone praktisch konzentrisch in
einem in an sich bekannter Weise mit symmetrischem Querschnitt versehenen Behälter.
Dabei nimmt die zentrale Zone eine Fläche zwischen ungefähr einem Neuntel und einem
Viertel der Fläche des Behälterbodens ein. Die zentrale Zone ist entsprechend dem
Behälterboden unterteilt. Durch den zentralen Innenteil des aktiven Bodenteils wird
ein größerer Gasstrom pro Flächeneinheit als durch dessen äußeren Bereich hindurchgeführt.
Wird der Behälter in an sich bekannter Weise mit einem kreisförmigen Querschnitt
versehen, so erhält die zentrale Zone einen praktisch ebenfalls kreisförmigen Querschnitt.
Der Radius der kreisförmigen zentralen Zone beträgt dann etwa ein Drittel bis die
Hälfte des Radius des Behälters.
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Die einzelnen Bodenteile werden zweckmäßig wie im bekannten Quadrantenverfahren
in Kreissektoren eingeteilt. Nach diesem bekannten Quadrantenverfahren werden die
einzelnen Belüftungseinheiten jedes Quadranten von einer Hauptgasleitung gespeist,
so daß jedem Quadranten eine Hauptgasleitung zugeordnet ist. Von jeder Hauptgasleitung
führen Zweigleitungen zu den einzelnen Belüftungseinheiten. Gemäß der Erfindung
besitzen die Zweigleitungen zu den Belüftungseinheiten in der zentralen Zone eine
größere
Durchflußkapazität als die zu den äußeren Bereichen führenden Zweigleitungen.
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In Abwandlung der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung wird
eine solche vorgesehen, die sich insbesondere für leichter mischbare Materialien
eignet. Der Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel liegt darin, daß der zentralen
Zone der Gasstrom unabhängig von den äußeren Bereichen der anderen Bodenteile zugeführt
wird. Und zwar wird durch die zentrale Zone ein konstanter Gasstrom pro Flächeneinheit
in die darüberliegende Materialsäule eingeleitet, der zwischen dem durch den aktiven
Bodenteil und dem durch die inaktiven Bodenteile strömenden Gasmenge pro Flächen-
und Zeiteinheit liegt. Eine besonders einfache Behälterform ergibt sich besonders
für diese Ausführung, wenn der Behälterboden und die zentrale Zone praktisch quadratisch
ausgebildet sind. Das letztere Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung eignet sich
besonders zur Durchmischung solcher Materialien in Silos, die leichter als normal
zu fluidisieren und in Bewegung zu bringen sind.
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Der sich bei der Anwendung des bekannten Quadrantenverfahrens infolge
verstärkter Wandströmung und Neigung zur Bildung eines Böschungswinkels der nicht
fluidisierten Säulen sich ausbildende kegelähnliche Rotationskörper aus praktisch
unbeweglichem Material wird nach dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung und
der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens einwandfrei schon im Anfangsstadium
durch verstärkte Luftzufuhr in der zentralen Zone des Behälterbodens vermieden.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung
sind aus den Darstellungen von Ausführungsbeispielen sowie aus der Beschreibung
zu entnehmen. Es zeigt Fig. 1 eine horizontale Schnittansicht eines Silos gemäß
der Erfindung, Fig. 2 eine vertikale Schnittansicht des unteren Teils des Silos
längs der Linie 2-2 nach Fig. 1, Fig. 3 eine vertikale Schnittansicht längs der
Linie 3-3 nach Fig. 1, Fig. 4 eine graphische Darstellung, welche die verschiedenen
Luftmengen pro Zeit- und Flächeneinheit in den einzelnen Bereichen im Silo nach
Fig. 1 bis 3 veranschaulicht, Fig. 5 eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform
gemäß der Erfindung, Fig. 6 eine Schnittansicht längs den Linien 6-6 nach Fig. 5,
Fig. 7 eine graphische Darstellung, welche die Luftströme im Behälter nach Fig.
5 und 6 veranschaulicht, Fig. 8 eine vertikale Schnittansicht ähnlich derjenigen
nach Fig. 3 unter Veranschaulichung des Material umlaufs und des Luftflusses in
einem Silo nach dem bekannten Quadrantenverfahren ohne Anwendung der Erfindung und
Fig. 9 eine graphische Darstellung der Luftströme im Silo nach Fig. 8.
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Wie in den Fig. 1 bis 3 veranschaulicht, weist ein Behälter 1, beispielsweise
ein großer frei stehender Speichersilo für Zementrohmaterialien, eine kreisförmige
Wand 2 auf, die mittels eines Bodens 3 abgeschlossen ist und einen Auslaß 4 besitzt,
der mit einer Austragleitung 5 in Verbindung steht. Die obere Oberfläche des Silobodens
3 ist mit mehreren Belüftungseinheiten 6 versehen, wodurch eine praktisch flache,
belüftende Bodenfläche gebildet wird, die
gegen den Austragauslaß
4 leicht geneigt ist, um das Abziehen des Siloinhalts zu erleichtern. Die Belüftungseinheiten
6 bestehen je aus einer selbsttragenden Speicherkammer, deren Oberteil gas durchlässig
ist und beispielsweise durch Belüftungssteine gebildet wird.
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Mehrere Leitungsrohre 9 erstrecken sich jeweils zwischen benachbarten
Reihen der Belüftungseinheiten 6 in einer zu einem Durchmesser 10 praktisch senkrechten
Richtung und enden in dessen Nähe. Der belüftende Boden ist in mehrere Quadranten
A, B, C und D zwischen dem Durchmesser 10 und einem dazu senkrechten, den Austragauslaß
4 schneidenden zweiten Durchmesser unterteilt. Den Quadranten A, B, C und D wird
Gas bzw. Luft durch Hauptleitungen 11, 12, 13 und 14 zugeführt, die mit den Leitungsrohren
9 in Verbindung stehen. Die Belüftungseinheiten 6 sind über Zufuhrrohre 15 an die
Leitungsrohre 9 angeschlossen.
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Die Hauptleitungen 11, 12, 13 und 14 werden mit Druckluft oder -gas
aus einer nicht veranschaulichten Quelle oder Quellen und einem Regulierungssystem
gespeist. Dabei ist der Druckluftstrom in einem Quadranten (Aktivquadrant) so stark,
daß das darüber befindliche Gut fluidisiert und nach oben bewegt wird. Die übrigen
Quadranten (Inaktivquadranten) erhalten dagegen einen nur so starken Druckluftstrom,
daß gerade eine Auflockerung des Materials erzielt wird. Alle Quadranten werden
in wahlweiser Aufeinanderfolge abwechselnd einmal zum Aktivquadranten.
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Innerhalb einer quadratischen oder beispielsweise kreisförmigen,
zum Boden 3 konzentrischen Fläche, deren Größe etwa zwischen einem Neuntel und einem
Viertel der Fläche des Silobodens liegt, sind Belüftungseinheiten 6a angeordnet.
Diese sind zusätzlich jeweils mittels eines zweiten Zufuhrrohres 15a an die Leitungsrohre
9 angeschlossen. Die Einheiten 6 a sind in Fig. 1 schattiert, um sie von den Einheiten
6, die nicht mit einem zweiten Zufuhrrohr 15 a versehen sind, zu unterscheiden.
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Das jeweilige Verhältnis der Flächen 6 a zum Siloquerschnitt ist
von Durchmesserschwankungen verschiedener Silos sowie von standardisierten Abmessungen
der Belüftungseinheiten abhängig. Die zweiten Zufuhrrohre 15 a verdoppeln nahezu
den Luftstrom zu den einzelnen Belüftungseinheiten 6 a sowie durch diese hindurch
und in das darüberliegende Material hinein. Eine Vergrößerung des Querschnitts der
Zufuhrrohre 15 für die Einheiten 6 a hätte bei gleichem Effekt den Nachteil der
Vergrößerung der Lagerhaltung gegenüber der Verwendung von zwei gleich starken Rohren.
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Sowohl bei dem Aktiv- als auch bei dem Inaktivquadranten beträgt
das Verhältnis des durch eine Einheit 6 a gehenden Luftstromes zu der durch eine
Einheit 6 pro Zeiteinheit strömenden Luftmenge etwa 2 :1.
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Die Luftströmung ist graphisch in Fig. 4 dargestellt. In dieser Figur
zeigen die Ordinaten der Rechtecke 16, 17, 18 und 19 entsprechende Volumenströme
in den verschiedenen Zonen in dem Silo gemäß Fig. 3. Die Höhe des Rechtecks 16 stellt
den fluidisierenden Volumenstrom durch eine Einheit 6 des Aktivquadranten dar, das
Rechteck 17 ist einer Einheit 6 a des Aktivquadranten zugeordnet, während die Höhe
der Rechtecke 18 und 19 den Volumenströmen durch eine Einheit 6 bzw. 6 a eines der
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aktivquadranten entsprechen. Die Höhen der Rechtecke 17 und 16 einerseits und
19 und 18 a andererseits verhalten sich wie etwa 2:1.
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Für den Fall, daß der Quadrant B gerade aktiv arbeitet, wird ihm
durch die Hauptleitung 12 Luft in einer solchen Menge und unter solchem Druck zugeführt,
daß eine Fluidisierung des Materials erreicht wird. Die Inaktivquadranten A, C und
D erhalten durch die jeweiligen Hauptleitungen 11, 13 und 14 Luft in geringer Menge
und unter geringerem Druck, so daß gerade eine Auflockerung des Materials oberhalb
der Quadranten eintritt. Die optimalen Drücke und Volumenströme sind für jedes Gut
spezifisch und müssen durch Versuche ermittelt werden.
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Die fluidisierende Luft, welche durch die peripheren Belüftungseinheiten
6 des Quadranten B hindurchgeht, durchdringt die Gesamthöhe der darüberliegenden
Materialsäule, wobei die Masse fluidisiert und deren Reibung zwischen den einzelnen
Teilchen vermindert wird, so daß das oberste Material durch die Ausdehnung der Säule
angehoben wird und auf die oberste Schicht der Inaktivquadranten A, C und D überfließt.
Zur gleichen Zeit durchdringt die durch die Einheiten 6 der Inaktivquadranten A,
C und D hindurchtretende Luft das oberhalb dieser Quadranten lagernde Material und
lockert dieses in den unteren Bereichen geringfügig auf. Das Auflockern in den Inaktivquadranten
ist nur so weit erforderlich, daß das Material im unteren Bereich genügend beweglich
wird, um unter dem Druck des über dem Aktivquadranten liegenden Materials in dessen
unteren Bereich übergeben zu können.
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Bei manchen Materialien kann, nachdem die Aktivsäule fluidisiert
ist, die Belüftung der inaktiven Säulen ausgeschaltet werden, weil lediglich zur
Aufrechterhaltung der Beweglichkeit eine geringe, durch die Luft zugeführte Energie
notwendig ist. Eine präzisere Steuerung des Verfahrens ist jedoch vorhanden, wenn
eine geringe Belüftung der Inaktivquadranten aufrechterhalten wird, um auch gleichzeitig
ein Verstopfen der Oberflächen der belüftenden Steine zu verhindern.
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Strömt das dichtere Material der unteren Bereiche der Inaktivquadranten
in den Aktivquadranten hinein und fließt die obere Schicht des aufgelockerten Materials
der fluidisierten Säule des Aktivquadranten B von oben auf dichtere Säulen der Inaktivquadranten,
dann wird ein fundamentaler Umlaufvorgang in Gang gesetzt, der sich praktisch vollständig,
zumindest längs einer Senkrechten zur Winkelhalbierenden des Aktivsektors, über
den Behälter erstreckt.
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Eine abgewandelte Ausführungsform gemäß der Erfindung, welche insbesondere
für Behälter geringerer Kapazität vorteilhaft ist, ist in den Fig. 5 und 6 veranschaulicht.
In diesen Figuren weist ein Behälter 21 mit quadratischem Quersclmitt Seitenwände
22 und einen Boden 23 auf. Der Behälter besitzt einen Austragauslaß 24, der mit
einem Austragrohr25 in Verbindung steht. Die obere Fläche des Bodens 23 ist mit
mehreren belüftenden Abschnitten 26 versehen, die praktisch die gesamte Fläche des
Bodens 23 abdecken und einen praktisch flach ausgebildeten Belüftungsboden bilden,
der in Richtung des Austragauslasses 24 leicht geneigt ist, um die Entnahme des
Behälterinhaltes zu erleichtern.
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Eine quadratische Belüftungseinheit 27, deren Fläche ungefähr ein
Neuntel bis ein Viertel der Fläche des Bodens 23 beträgt, ist in der Mitte des
Bodens
mit zu den Wänden 22 parallelen Seiten angeordnet und mit einer darunter befindlichen
Speicherkammer 28 versehen, welche ihrerseits an ein Lufteinlaßrohr 29 angeschlossen
ist. Die restliche äußere Fläche des belüftenden Bodens ist in gleich große Belüfhmgseinheiten3l,
32, 33 und 34 unterteilt, welche je eine unter sich befindliche Speicherkammer besitzen,
von denen zwei mit 35 bzw. 38 bezeichnet sind. Jede der Speicherkammern 35 bis 38
besitzt eine zentral angeordnete Luftzufuhr durch einen gesonderten Lufteinlaß 39.
Während jede der Belüftungseinheiten 27, 31, 32, 33 und 34 als Ganzes veranschaulicht
ist, versteht sich, daß sie durch in Untereinheiten wie in den entsprechenden Qudranten
gemäß Fig. 1 unterteilt sein können.
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Um Luft den Einheiten 31, 32, 33 und 34 in derselben Weise zuzuführen
wie die Quadranten A, B, C und D nach Fig. 1 bis 3, ist eine der möglichen, an sich
bekannten Luftzufuhrsysteme vorgesehen, die dem Quadrantenverfahren eigen sind.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist die Luftzufuhr
zur mittleren belüftenden Einheit 27 von der abwechselnd verstärkt und abgeschwächten
Zufuhr zu den äußeren Einheiten 31 bis 34 unabhängig und kann ununterbrochen in
die über diesem Abschnitt liegende Säule mit solcher Stärke erfolgen, daß ein Materialzustand
zwischen demjenigen der »Auflockerung« der Inaktivquadranten und dem der »Fluidisierung«
des Aktivquadranten, wie vorher beschrieben, erzielt wird. Dieses kann durch eine
vollkommen unabhängige Luftquelle, eine doppelte Zufuhr aus der Luftquelle für die
»Auflockerung«, eine größere Permeabilität der gasdurchlässigen Abdeckung der mittleren
belüftenden Einheit 27 gegenüber derjenigen der äußeren Einheiten 31 bis 34 oder
auf irgendeine andere Weise verwirklicht werden.
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Die entsprechenden Luftströme durch die verschiedenen belüftenden
Einheiten sind, wenn die Einheit 31 der Aktiv- oder fluidisierende Abschnitt ist,
in Fig. 7 graphisch veranschaulicht. In dieser stellt die Höhe des Rechteckes 41
das Luftvolumen pro Zeiteinheit zum Fluidisieren des Materials dar, welches durch
den zur Zeit aktiven Abschnitt 31 zugeführt wird. Die Höhe des Rechteckes 43 stellt
den Luftvolumenstrom dar, der jeweils durch die Inaktiv-oder nicht fluidisierenden
Abschnitte 32, 33 und 34 geliefert wird, um nur eine Auflockerung des Materials
zu bewirken. Wie bereits mit Bezug auf die Vorrichtung nach Fig. 1 bis 3 beschrieben,
wirkt jeder der Abschnitte 31 bis 34 einmal aktiv.
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Wie durch die Höhe des Rechtecks 42 veranschaulicht, ist die fortlaufende
Luftzufuhr zum mittleren Abschnitt 27 so groß, daß eine wesentliche Belüftung des
darüberliegenden Materials aber keine Fluidisierung bewirkt. Die diesem mittleren
Abschnitt 27 zugeführte Luftmenge pro Zeiteinheit kann etwa doppelt so groß sein
wie die einer entsprechend großen Fläche der inaktiven Abschnitte.
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Die Umwälzung des Materials im Behälter nach den Fig. 5 und 6 ist
ähnlich derjenigen nach den Fig. 1 bis 3.
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Obgleich Behälter kreisförmiger und quadratischer Querschnitte veranschaulicht
sind, versteht es sich, daß sich auch Behälter mit anderen Querschnittsformen verwenden
lassen, wenn es gewünscht wird.
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Jedoch werden besonders vorteilhaft Ergebnisse erzielt, wenn die Querschnittfläche
zu zwei senkrecht
aufeinander stehenden Achsen oder Durchmessern (Durchmesser 10
und der durch den Auslaß 4 gehende Durchmesser nach Fig. 1) symmetrisch ist.
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Diese Symmetrie gestattet die Aufteilung der Bodenfläche in Abschnitte
von praktisch gleicher Fläche mit vergleichbaren Luftzufuhrerfordernissen, wichtiger
noch in Abschnitte gleichen potentiellen Einflusses auf das Material im Silo. Der
Umlauf der fluidisierenden und belüftenden Luft zu den entsprechenden Abschnitten
sorgt deshalb für praktisch gleiche Umlaufvorgänge in jedem Abschnitt während seines
Aktiv- oder fluidisierenden Zustandes in dem Zyklus sowie für eine fortlaufende
Wirksamkeit beim Durchmischen.
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An Hand der Fig. 8 und 9, die die Wirkung des bekannten Quadrantenverfahrens
zeigen, sollen die Vorteile der vorliegenden Erfindung erläutert werden.
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Der Siloaufbau nach Fig. 8 ist praktisch der gleiche wie der nach
Fig. 1 mit der einen Ausnahme, daß nur Belüftungseinheiten 55, die den Einheiten
6 nach Flg 1 entsprechen, vorgesehen sind. Der Silo 51 besitzt eine zylindrische
Wand 52, einen Boden 53 mit einer belüftenden Bodenfläche 54. Auf der belüftenden
Bodenfläche 54 sind Belüftungseinheiten 55 in Quadranten angeordnet. Die Belüftungseinheiten
eines Quadranten sind über Zweigleitungen 56 an Leitungsrohre 57 angeschlossen,
die von einer Hauptleitung für jeden Quadranten gespeist werden, von denen eine
Leitung 58 für den Quadranten F und eine andere Leitung 59 für den Quadranten G
gezeigt sind. Der Quadrant F wirkt gerade aktiv, was durch die Höhe 60 des Rechtecks
in Fig. 9 zum Ausdruck kommt, die der pro Flächeneinheit und Zeiteinheit durchgesetzten
Luftmenge entspricht. Der Quadrant G ist somit ein inaktiver Quadrant, dessen durchströmende
Luftmenge ebenfalls pro Zeit- und Flächeneinheit durch die Höhe 61 in Fig. 9 dargestellt
wird. Die Luft durchdringt die über dem Aktivquadranten liegende Säule jedoch nicht
gleichmäßig, sondern der größere Teil strömt infolge des geringeren Widerstandes
in Wandnähe benachbart der zylindrischen Wand 52 nach oben. Es bildet sich eine
Strömung aus, die auf die Wand zu gerichtet ist. Dadurch wird die aufgelockerte
Säule des Inaktivquadranten in die Säule des Aktivqnadranten hineingezogen. Wegen
der größeren Druckhöhe des Materials ist die Wirkung in Bodennähe am größten. Dazu
kommt noch. daß die oberste Schicht der Materialsäule über dem Aktivquadranten auf
die Säule des bzw. der Inaktivquadranten überfließt, wodurch deren Dichte wichst,
was ebenfalls zur nach unten zunehmenden, stetigen Verbreiterung der inaktiven Säule
auf Kosten der aktiven Säule beiträgt. Die inaktive Säule ist somit von der aktiven
Säule nicht mehr durch eine vertikale Ebene, sondern durch eine Fläche, die der
strichpunktierten Linie 62 in Fig. 8 entspricht, getrennt. Wird der Quadrant G zum
Aktivquadranten, bilden sich Säulen aus, die durch eine Fläche entsprechend der
zur Linie 62 symmetrischen Linie 63 getrennt sind. Durch Umlauf der Aktivquadranten
ergibt sich ein kegelähnlicher Rotationskörper 64 mit am stärksten verdichtetem
Material. Durch Entlangstreichen des fluidisierten Materials im jeweiligen Aktivquadranten
(Linie 65) an der Grenzfläche des kegelförmigen Körpers wird diese infolge Polierwirkung
noch verfestigt.
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Durch verstärkte Luftzufuhr in den mittleren Bereich des Silobodens,
gemäß der Erfindung entsprechend
den Fig. 1 bis 4 und 5 bis 7,
wird die Bildung eines kegelähnlichen Rotationskörpers aus verdichtetem Material
vollkommen vermieden. Die verstärkte Luftzufuhr im inneren Bereich des Aktivquadranten
hebt die in Richtung der Wand sich ausbildende Querströmung auf. Die entsprechende
verstärkte Luftzufuhr der inneren Einheiten der Inaktivquadranten wirkt der Ausbildung
eines Böschungskegels entgegen. In einfachster Weise wird somit sowohl in der Säule
oberhalb des Aktivquadranten als auch über den Säulen der Inaktivquadranten eine
vertikale Strömung mit über den Querschnitt gleichmäßig verteilter Fluidisierung
bzw. Auflockerung erreicht.
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Je nach den spezifischen Eigenschaften des zu speichernden Materials,
insbesondere, wenn das Maserial dazu neigt, Kanäle für die eingeblasene Luft zu
bilden, wird mindestens im Aktivquadranten eine pulsierende Luftzufuhr angewendet.
Dadurch fallen die sich bildenden Kanäle beim Aussetzen der Luftzufuhr wieder in
sich zusammen und müssen sich später erst wieder neu bilden. Dies geschieht jedoch
praktisch immer an anderen Stellen, so daß auch bei diesen Materialien eine wirksame
Durchmischung des Siloinhaltes gewährleistet ist.
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Auch beim Füllen des Silos wirkt sich eine verstärkte Luftzufuhr
im inneren Abschnitt des Silos günstig aus, da während des Füllvorganges die Säule
in der Mitte meist höher als an den Wänden ist und deswegen durch Erhöhung insbesondere
der Druckenergie der im mittleren Abschnitt eingeblasenen Luft trotzdem eine vertikale
Luftströmung mit Fluidisierung bzw. Auflockerung auch des in der Mitte dichter liegenden
Materials erreicht wird.
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Für viele Materialien und Siloformen ist die Anwendung der erfindungsgemäß
ausgebildeten Einrichtung nach den Fig. 5 bis 7 vorteilhaft, bei der der mittlere
Abschnitt einen Luftstrom abgibt, der, auf die gleiche Fläche bezogen, etwa doppelt
so groß wie der der Inaktivquadranten, und zwar während des ganzen Betriebes konstant
ist.
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Für Materialien, die insbesondere zum Verdichten neigen oder zu fein,
zu feucht oder aus irgendeinem anderen Grund schwieriger als normal zu fluidisieren
oder zu mischen sind, ist die erfindungsgemäß ausgebildete Einrichtung nach den
Fig. 1 bis 4 vorteilhafter, bei der im mittleren Abschnitt extrem hohe Luftmengen
zugeführt werden, um die Bildung des zur Verdichtung neigenden, in der Mitte liegenden
Kegels von Anfang an auszuschließen.