DE1757540C3 - Schwerkraft-Fließmischer für telchenförmige Feststoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwerkrafl-Fließmischer für teilchenförmige Feststoffe, bestehend aus einem Silo mit einem eine Einlaßöffnung aufweisenden Oberteil und einem sich konisch nach unten zu einer Auslaßöffnung verengenden Bodenteil, dem ein Sammelraum mit steuerbarem Auslaß in Fließrichtung unmittelbar nachgeordnet ist, weiterhin mit einer Vielzahl von im wesentlichen lotrecht angeordneten, sich längs des Silos erstreckenden Abflußrohren, die äuslaßseitig in den Sammelraum münden und im Bereich des Silos jeweils über die Rohrlänge verteilt mit 'mehreren Einlaßöffnungen versehen sind, von denen die jeweils obersten in von Abflußrohr zu Abflußrohr verschiedenen Höhen angebracht sind, wobei der gesamte lichte Querschnitt der Abflußrohre größer als der lichte Querschnitt der Auslaßöffnung im Bodenteil des Silos gewählt ist, der Sammelraum mit Feststoffen und jedes Abflußrohr bis zu seiner jeweils obersten, unterhalb des Mischgutpegels im Silo gelegenen Einlauföffnung gefüllt gehalten ist.

Ein Schwerkraft-Fließmischer für teilchenförmige

rt.· ilc?r cinynngs yt*niinnlcii Ar) ist ims der US-CS J2b8 215 bcknnnt. Hierbei sullen die uiigeliilir luirechi verlaufenden Abflußrohre im ücmch des Silos mdiim· über die Ruhrliinge der Abflußrohre verleih iinyeordnc ic F.inliißöffnimgcii vorgesehen sein. Die obersten IvinlfilJöffmingon sind von Abflußrohr zu Abflußrohr in verschiedenen (lohen an ύαη Abflußrohren iing-bnichl, Der lichte Querschnitt jedes Abflußrohres ist gleich groß, jedoch ist der gesamte lichte Querschnitt der

ίο Abflußrohre größer ills ikr lichte Querschnitt der Auslaßöffnung im ßodcnteil des Silos, Durch die Anordnung der Einlaßöffnungen in den Abflußrohren wird erzieh, daß teilchenförmige Feststoffe in iingefiihr gleicher Menge über die entsprechenden F.inliißöffnun-

gen in den Abflußrohren unabhängig von der I lohe des Mischguipegels im Silo abgezogen werden. Die gemäß der US-PS J2 68 215 vorgeschlagenen Maßnahmen ermöglichen somit bei einem Schwerkraftfließmischer ein Abziehen von mengenmäßig gleichen leilcbcnförmi-

zo gen Feststoffen, die dann in den am Boclentei! des Silos angeordneten Sammelraum über die Auslaßrohre gelangen. Bei diesem Schwerkraft-Fließmischer braucht somit der Silo nicht ständig nachgcfüll: /u werden, und eine Umwälzung der teilchenförmigen Feststoffe in dom Silo ist nicht erforderlich.

Weiterhin sind aus den US-Patentschriften 32 75 303 und 33 17 191 ebenfalls Schwerkrall -Fließmischer für teilchenförmige Feststoffe bekannt. Bei der Vorrichtung nach der US-PS 32 75 303 sind entsprechende Leitbleehe an den Einlaßöffnungen in den Abflußrohren vorgesehen, so daß teilchenförmige Feststoffe von einem größeren Bereich um die Abflußrohre in die Einlaßöffnungen gelangen können. Auf diese Weise soll erzielt werden, daß der über die Abflußrohre abgezogenc Strom von teilchenförmigen Feststoffen in jedem der Rohre ungefähr gleich ist. Die US-PS 33 !7 191 befaßt sich, wie die US-PS 32 68 215, mit Maßnahmen, durch die ein Abziehen von gleichen Mengen von teilchenförmigen Feststoffen über die Abflußrohre unabhängig von dem Mischgutpegel im Silo gewährleistet ist. Hierzu münden mehrere Abflußrohre außerhalb des Silos in einen entsprechenden gemeinsamen Sammelraum, dessen Abflußrohr durch entsprechende Querverbindungen in die entsprechenden Sammelriiume weiterer zu einer Einheit zusammengefaßten Abflußrohre mündet. Auf diese Art und Weise soll ebenfalls ein gleichmäßiger Mengenstrom von aus dem Silo abgezogenen teilchenförmigen Feststoffen gewährleistet werden.

Bei all den genannten bekannten Schwerkraft-Fließmischern für teilchenförmige Feststoffe besteht die Gefahr einer Entmischung in dem Sammelraum, insbesondere dann, wenn die Gutmenge eine unterschiedliche Fließfähigkeit aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwerkraft-Fließmischer derart auszubilden, daß auch bei unterschiedlicher Fließfähigkeit der Gutmenge bzw. der teilchenförmigen Feststoffe aufgrund der dabei vorhandenen Gefahr der Entmischung in dem Sammel raum ein möglichst gleichmäßiges Gemisch entsteht.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Teil der Abflußrohre jeweils einen größeren lichten Querschnitt aufweist als die anderen Abflußrohre und ihre obersten Einlauföffnungen höhenmäßig tiefer angebracht sind als die der Abflußrohre mit geringerem lichten Querschnitt.

Der Schwerkraft-Fließmischer gemäß der Erfindung

7 57

cjjlil ιιιιΙΊ,'αιηιΙ der Ausbildung der Abflußrohre mil KiiiurM-'liiiidlK-heri lichtuTi Querschnitten und durch die entsprechende Anordnung der obersten Einl.iiilölf· niiiigen im den Abflußrohren, daß ein grölJerer Anteil von icilchenfö"migen Feststoffen uns dem Bodcnbc- ü cc ich des Silos abgezogen werden kann, so daß auch bei unterschiedlicher Fücßfithigkcii der Giitmenge keine Entmischung in dem Siimmelniiim auftritt, so daß der ,Schwerkraft Fließmischcr geniilß cJirr Erfindung ein glcichmiilligcs Gemisch liefert. Bei vollem Siimmelrmim werden somit nur leilchenlormigc Feststoffe Ober die iim höchsten gelegenen Einlaiiföffnungcii jaler Abflußleitung angezogen, da die liinlaiiföffnungcn der Abflußrohre mit größeren lichten Querschnitt höhenmüßig tiefer angeordnet sind, wird uns diesem Bereich des Silos eine größere Menge von teilchenförmigen Feststoffen abgezogen. Wenn der Mischgutpegel unter die höher gelegenen Kinlauföffiuingen der Abflußrohre mit geringerem lichten Querschnitt fällt, können über diese liinlaiiföffnungcn kerne teilchenförmigen lesistoffe mehr abgezogen werden. Da jedoch die tiefer liegenden Einlauföffnungen an den Abflußrnhivn mit größerem lichtem Querschnitt angebracht sind, wird über diese F.inkuiföffnungen eine nahc/u gleichmäßige Gutmenge abgezogen, so daß im .Sammclriium keine Entmischung entstehen kann.

Vorzugsweise zeichnet sich ein Schwerkrait-Flicßmischer gemäß der Erfindung dadurch aus. daß Abflußrohre vorgesehen sind, die durch Unterteilungen in Längsrichtung in unterschiedlich große Durchlaßquerschnitte aufgeteilt sind. Insbesondere verläuft zumindest ein Teil der Abflußrohre außerhalb des Silos, und die Einlauföffnungen der Abflußrohre sind mit dem Silo verbunden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Teil der Rohre großen Querschnitts Rohre mit verschieden großen Querschnittsflächen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung an bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

F i g. 1 ist eine Seitenansicht in teilweise geschnittener Darstellung eines Schwerkraft-Fließmischers;

Fig. 2 und 3 sind schematische Ansichten eines Abflußrohres mit Einlauföffnungen zur Veranschaulichung des Teilchenflusses in den Abflußrohren;

Fig.4a, 4b und 4c sind Querschnittsansichlen von Abflußrohren, die in Längsrichtung in unterschiedlich große Durchlaßquerschnitte unterteilt sind;

Fig. 5 ist eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Schwerkraft-Füeßmischers.

Der in Fig. 1 gezeigte Schwerkraft-Fließmischer weist einen senkrecht stehenden zylindrischen Silo 1 mit einem, eine Einlaßöffnung 10 aufweisenden Oberteil 2 und einem sich konisch nach unten zu einer Auslaßöffnung 6 verengenden Bodenteil 5 auf. An der Auslaßöffnung 6 ist ein Regelventil 7 angeordnet. An der Au«'aßöffnung 6 ist ein pneumatisches Fördergerät 8 angeschlossen, durch das die über die Auslaßöffnung 6 abgezogenen teilchenförmigen Feststoffe pneumatisch in den Zyklonabscheider 9 nach oben gefördert werden und über die Einlaßöffnung 10 in den Innenraum des Silos 1 zurückgelangen. Über den Einlaß des pneumatischen Fordergeräts 8 wird ein Trägergas aus einer nicht gezeigten Quelle eingespeist, das über den Auslaß 11 abgezogen wird. Der Zyklonscheider 9 kann durch eine Leitung 12 umgangen werden, und die teilchenfömrigen Feststoffe gelangen dann in den Innenraum des Silos 1 clinch die Öflrmng 3. Our ubijnliußcndc Teil des ,Siloinnetii'iiums dient /.iir Trennung der leiiehcnformi gen Feststoffe von dem Trilgerps, das durch den Ausliiß 13 entweicht. Innerhalb des Silos I ist ein konisch iui.sgebildetcs Ablcitblech 14 vorgesehen, (Ins von dem Bodenieil 5 des Silos I entfernt und umgekehrt zu dessen sich konisch verengender Gestalt ungeordnet ist. Abflußrohre 15, die eingehend in bezug iitif die P i g. 4a, 4b und 4c erliiuiert sind, weisen F-inlauföffnungen Ift auf. Die Abflußrohre 15 verlaufen durch das [Jodenteil 5. Durchlasse 17 sind vorgesehen, die unterhalb des Bodenicils 5 in eine Ringzone 18 münden, über die die Ober die Abflußrohre 15 abgezogenen teilchenförmigen Feststoffe in dio Ringz.one 18 gelangen. Diese teilchenförmigen Feststoffe treffen auf den Guistrom durch die Auslaßöffnung 19.

Über die Einlauföffnungcn 16 werden leilchenförmige Feststoffe abgezogen, solange sie unterhalb des Mischgutpegels im Silo 1 liegen. Die Anzahl der Einlauföffnungcn 16, über die teilehcnförmige Feststoffe abgezogen werden, nimmt entsprechend dem sinkenden Mischguipegel im Silo I ab. Die über die EinlauföN'nungen abgezogenen Mengen an teilchenförmigen Feststoffen soll einfacher regulierbar sein. In den F i g. 2 und 3 ist die Änderung vom Wirksamwerden der Einlauföffnungcn in den Abflußrohren schematisch dargestellt. Die Fig. 2 und Ϊ erläutern die Wirkung eines Abflußrohrs 15 mit zwei Einlauföffnungen 101, 102 in dem Silo I. Durch die Einlauföffnung 102 werden keine teilchenförmigen Feststoffe abgeführt, solange ein Teilchenstrom durch die öffnung 101 vorhanden ist. selbst wenn der Mischgutpegel oberhalb der Einlauföffnung 102 liegt. Der Teilchenstrom durch die Einlauföffnung 101 ist in F i g. 2 gezeigt. Wenn der Mischgutpegel (unter die Einlauföffnung 101) absinkt, werden die Teilchen sofort übe die Einlauföffnung 102 abgezogen. Der Teilchenstrom durch die Einlauföffnung 102 ist in Fig. 3 gezeigt. Durch die entsprechende Anordnung der Einlauföffnungen in den Abflußrohren läßt sich der abgezogene Teilcncnstrom aus dem Mischgut im Silo 1 beim Absinken des Mischgutpegels leichter regulieren. Die Geschwindigkeit des abzuziehenden Teilchenstroms wird durch das Regelventil 7 gesteuert.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Schwerkraft-Fließmischer ist auch bei nicht oder halbgefülltem Silo 1 die gleiche Anzahl von Einlauföffnungen wirksam.

Die Richtungspfeile 20 in F i g. 1 zeigen den Einströmwinkel der teilchenförmigen Feststoffe in die Einlauföffnungen 16. Die teilchenförmigen Feststoffe strömen in die jeweilige Einlauföffnung 16 von einem höheren Niveau als die jeweilige öffnung und unter einem Winkel ein, der größer als der Schüttwinkel ist. Der Schüttwinkel von teilchenförmigen Feststoffen hängt von der Art des zu behandelnden Mischguts ab und liegt beispielsweise in einem Bereich von 30 bis 40°, wohingegen der Einlaufwinkel größer als der Schüttwinkel ist urA in einem Bereich von 50 bis 70° liegt. Wenn gleiche Mengen an Teilchen in der Höhe des Mischgutpegels abgezogen werden sollen, ist der abgezogene Teilchenstrom aufgrund des Einlaufwinkels in der Umgebung des Mischgutpegels größer als darunter. Infolgedessen werden mehr Teilchen in Höhe des Mischgutpegels als tiefer abgezogen. Deshalb ist es beim Recyclisierungsrnischen erwünscht, größere Mengen aus den unteren Bereichen der Gutmenge als aus den oberen Bereichen der Gutmenge zu entnehmen. Wenn größere Mengen an teilchenförmigen Feststoffen aus den unteren Bereichen der Gutmenge als aus den

höheren Bereichen abgezogen werden, wandert ein Teilchen im Durchschnitt in der Gutmenge mit einer viel höheren Geschwindigkeit. Auch sind während der Recyclisierung die in den oberen Teil der Gutmenge zurückgeführten Teilchen ziemlich gut vermischt, da sie in verschiedenen Höhen aus der Gutmenge abgezogen worden sind. Es ist deshalb nicht notwendig, große Mengen der teilchenförmigen Feststoffe zu recyclisieren. Die Vermischung wird bei sinkendem Mischgutpegel immer gleichmäßiger.

Die Fig.4a,4b und 4c zeigen Schnittansichten durch ■das Abflußrohr 15 entlang der Linie 4-4 in Fig. 1. In den ;F i g. 4a und 4b enthält das Abflußrohr 15 eine dreiteilige -Unterteilung !5a. Die Unterteilungen 15a in den Abflußrohren 15 enden in der Nähe des unteren Rohrendes, um einen gleichmäßigen Teilchenstrom am Rohrende zu gewährleisten. Der Abstand der Unterteilungen 15a vom Rohrende liegt in der Größenordnung von zwei Rohrdurchmessern. Wie in Fig.4b erläutert, list die Fläche A größer als die Fläche B, die ihrerseits .größer als die Fläche C ist. Die oberste Einlauföffnung im Abschnitt A liegt niedriger als die oberste Einlauföffnung im Abschnitt B, die tiefer liegt als die oberste Einlauföffnung im Abschnitt C. Hierdurch werden mehr teilchenförmige Feststoffe über die 2'_ tieferliegenden Öffnungen abgezogen, so daß die Mischgutmenge im Silo gleichmäßig gemischt ist^D■as gleiche kann mit einem regelmäßig unterteilten Abflußrohr, wie in Fig.4a gezeigt, erzielt werden. Die lichten Querschnitte sind mit Ai, BX und Ci bezeichnet. Die lichten Querschnitte der Unterteilungen 15a in dem Abflußrohr 15 können auch gleich groß sein.

um einen gleichen Durchsatz durch alle drei Unterleitungen zu gewährleisten. F i g. 4c zeigt e»n Abflußrohr mit einer einzigen Unterteilung.

F i g. 5 zeigt einen Schwerkraft-Fließmischer, bei dem die Abflußrohre 200 außerhalb des Silos 201 angeordnet sind. Hierbei sind im Silo keine Ableitbleche angeordnet. Jedes gezeigte Abflußrohr 200 besitzt eine Vielzahl von Einlauföffnungen, die in den Innenraum des Silos 201 münden. Der Winkel zwischen der Horizontalen und den geneigten Abflußrohrteilen 202 und 203 an der Silowand ist ungefähr gleich und vorzugsweise größer als der Schüttwinkel der teilchenförmigen Feststoffe im Silo 201. Die Mündungsstellen der geneigten Rohrabschnitte 204,205 usw., die die Abflußrohre 200 ;nit dem Sammelraum 206 verbinden, sind unsymmetrisch angeordnet, so daß die abgezogenen Mengen an teilchenförmigen Feststoffen aus unterschiedlichen Höhen der Gutmenge geregelt werden können. Der Sammelraum 206 ist mit dem Boden des Silos 201 verbunden und die aus dem Silo 201 ausströmende Menge wird durch ein Ventil 207 geregelt.

Entsprechend ist jedes Abflußrohr 200 mit dem Sammelraum 206 verbunden. Die Abzugsgeschwindigkeit der Teilchen aus dem Sammelraum 206 in die : ^umatische Leitung 209 kann durch ein Ventil 208 geregelt werden. Die Teilchen aus dem Sammelraum 206 können in das Oberteil des Silos 201 zurückgeführt oder durch die Leitung 210 je nach Stellung des Ventils 211 gewünschtenfalls abgeführt werden. Die Abflußrohre können aufgrund der Anordnung außerhalb des Silos 201 leicht gereinigt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. I. Schwerknifl-Flicümihcher für leilchenlörmige Feststoffe, bestehend aus einem Silo mit einem eine Einlaßöffnung anweisenden Oberteil und einem sich konisch mich unten zu einer Atislaßöffnimg veiengenden Bodenieil, dem ein Sammclraum mil steuerbarem Auslaß in l-'ließriehlung unmittelbar nachgeordnci ist, weiterhin mil einer Vielzahl von im wesentlichen lotrecht angeordneten, sich lungs des Silos erstreckenden Abflußrohren, die auslaßseilig in Jen Sammelraum münden und im Bereich des Silos jeweils über die Rohrlänge verteilt mil mehreren Einlaßöffnungen verschen sind, von denen die jeweils obersten in von Abflußrohr zu Abflußrohr verschiedenen Flöhen angebracht sind, wobei der gesamte lichte Querschnitt der Abflußrohre größer

   ; als der lichte Querschnitt der Auslaßöffnung im ißodenteil des Silos gewählt ist, der Sanimclraum mit ^Feststoffen und jedes Abflußrohr bis zu seiner jeweils obersten, unterhalb des Mischgutpcgels im Silo gelegenen Finlauföffnung gefüllt gehallen ist. dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Abflußrohre (15) jeweils einen größeren lichten Querschnitt aufweist als die anderen Abflußrohre und ihre obersten Einlauföffnungen (101) höhcnmaßig tiefer angebracht sind als die der Abflußrohre mit geringem lichtem Querschnitt.
2. 2. Schwerkraft-Fließmischer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß Abflußrohre (15) vorgesehen sind, die durch Unterteilungen (15./) in Längsrichtung in unterschiedlich große Durchlaßquerschnitte aufgeteilt sind.
3. 3. Schwerkraft-Fließmischer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Abflußrohre (200) außerhalb des Silos (201) verläuft und an den Einlaßöffnungen mit diesem verbunden ist.
4. 4. Schwerkraft-Fließmischer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Rohre großen Querschnitts Rohre mit verschieden großen Querschnittsflächen umfaßt.