DE2415593C2

DE2415593C2 - Silo zum Speichern von schüttfähigem, jedoch schwerfließendem Gut

Info

Publication number: DE2415593C2
Application number: DE2415593A
Authority: DE
Inventors: Josef 7080 Aalen Faul; Hans Gessler
Original assignee: Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Current assignee: Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Priority date: 1973-04-12
Filing date: 1974-03-30
Publication date: 1987-01-22
Also published as: DE2318560A1; DE2415593A1; DE2318560C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Silo zum Speichern von schüttfähigem, jedoch schwerfließendem Gut nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Das Fließverhalten insbesondere von schwerfließenden Schüttgütern innerhalb von Silos wird wesentlich von der Neigung des Schüttgutes bestimmt, Brücken oder Dome im Siloinnenraum zu bilden. Es sind bereits zahlreiche Versuche bekanntgeworden, eine Brückenbildung im Siloinnenraum durch Verwendung von bewegten Elementen zu vermeiden, beispielsweise durch sich über die ganze Höhe des Silos erstreckende Rotorarme oder dgl., welche die sich über die ganze Höhe des Silos aufbauenden Brücken sofort wieder zum Einsturz bringen sollen. Derartige als Rotorbäume bezeichnete Vorrichtung sind aufwendig und teuer. Außerdem muß bei Wartung oder Reparatur das Silo in der ganzen Höhe mindestens teilweise entleert werden, was ein erheblicher Aufwand ist und zu unerwünschten Betriebsunterbrechungen führt.
Bei dem Silo nach dem Hauptpatent sind die Einbauten als Trichter ausgebildet, deren Innenflächen eine bestimmte Neigung haben. Ferner ist im Auslauftrichter eine Abzugsvorrichtung vorgesehen. Dadurch ist eine rückstandsfreie Entleerung des Silos möglich, wobei trotzdem eine genügende Verzögerung der Gutbewegung an den Trichterwänden erreicht wird. Durch die Abzugsvorrichtung wird die Abwärtsbewegung des Gutes im zentralen Bereich der Gutsäule unterstützt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde das Silo gem. Hauptpatent so weiterzubilden, daß die im Silo vorhandenen Einbauten derart ausgebildet sind, daß Brücken im Silogut schon im Entstehen zerstört werden und damit eine Brückenbildung verhindert wird.
Erfindungsgemäß ist unterhalb mindestens eines der Trichter ein Querbalken mit dachförmiger Oberfläche angeordnet, wodurch die Fließrichtung des aus dem Trichter austretenden Silogutes geändert wird, um adhäsive Kräfte im Silogut aufzulösen. Damit wird die Entspannung des Gutes in der Zone unterhalb des Trichters unterstützt und die Gutbewegung aufrechterhalten, welche die Brückenbildung verhindert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Teil eines erfindungsgemäßen Silos im Axialschnitt,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1.
Der dargestellte Silo nach den Fig. 1 und 2 dient vorzugsweise zur Aufnahme von etwa 300 m³ Chemiegips. Der Silo ist zylindrisch ausgebildet; er kann aber auch anderen, beispielsweise mehreckigen Querschnitt haben. An der (nicht gezeichneten) Silooberseite ist eine Aufgabestelle für das Schüttgut vorgesehen, die von einem (nicht dargestellten) Förderer beschickt wird. Die Aufgabestelle weist eine zur Siloachse 6 konzentrische Öffnung in der oberen Silostirnwand auf, über die das Schüttgut in den Silo eintritt.
In Innenraum des Silos befinden sich mehrere, übereinander angeordnete Einbauten 8, 8&min;, die als Trichter ausgebildet sind. Sie können runden oder mehreckigen Querschnitt haben. In Fig. 1 sind nur zwei der Einbauten dargestellt. Sie unterteilen den Innenraum des Silos in axiale Zonen und zwar in sogenannte Verdichtungszonen 8 b, 8 b&min; im Bereich der Einbauten und in Entlastungs- oder Entspannungszonen 8 a, 8 a&min; mit einem größeren Querschnitt, die unterhalb der Einbauten vorgesehen sind. Der Übergang des Schüttgutes von der Verdichtungszone 8 b, 8 b&min; zur Entlastungs- oder Entspannungszone 8 a, 8 a&min; wird durch Durchtrittsöffnungen 9, 9&min; ermöglicht, die von den Trichterwänden 7, 7&min; der Einbauten 8, 8&min; begrenzt sind. Die Mittelachsen der Durchtrittsöffnungen können zur Vermeidung eines Kernflusses gegeneinander versetzt angeordnet sein.
In axialer Richtung des Silos gesehen sind die Querschnitte Q ₉ der Druchtrittsöffnungen 9, 9&min; kleiner als der daran anschließende freie Querschnitt Qs, in den das Gut nach Durchtritt durch die Öffnungen 9, 9&min; gelangt. Dies gilt auch für den Querschnitt Q ₁₃ einer Entnahmeöffnung 13 eines unterhalb der Einbauten 8, 8&min; angeordneten Auslauftrichters 10. Der Querschnitt Q ₁₃ ist kleiner als der daran anschließende Querschnitt Qa eines darunter befindlichen Aufnahmebehälters 13&min; für das Gut.
Wenn das Gut die Einbauten 8, 8&min; passiert, wird es wegen des kleineren Durchtrittsquerschnittes in den Verdichtungszonen 8 b, 8 b&min; verdichtet, wobei die Trichterwände 7, 7&min; als Reibungsbremsen wirken. Gleichzeitig wird das Gewicht der Gutsäule in vertikaler Richtung entlastet, da die Trichterwände 7, 7&min; einen erheblichen Anteil des Gutgewichtes aufnehmen und unmittelbar über die Silowand abstützen. Hierdurch wird das unterhalb jeder Trichterwand 7, 7&min; befindliche Gut von dem vollen Gewicht des darüber befindlichen Gutes entlastet. Dabei ist von Vorteil, daß die Trichterwände 7, 7&min; als in sich geschlossener Ring oder Mehreck ausgebildet sind. Hierdurch werden die bei der Gewichtsbelastung der Trichterwände 7, 7&min; auftretenden Zugspannungen über den ganzen Umfang jeder Trichterwand 7, 7&min; ausgeglichen und als gleichmäßig wirkende Kräfte auf die Silowand 1 übertragen.
Wenn das verdichtete Gut die Durchtrittsöffnungen 9, 9&min; der Einbauten 8, 8&min; passiert, entspannt es sich, da es unmittelbar nach Verlassen der Durchtrittsöffnungen 9,9&min; in die weitere Entlastungs- oder Entspannungszone 8 a, 8 a&min; gelangt. Hier kann sich das Gut ausbreiten und seine Bewegungsrichtung mindestens teilweise ändern, was zur Auflösung adhäsiver Kräfte führt. Zur Unterstützung dieser Auflösewirkung (Entspannung) bzw. zur Änderung der Fließrichtung des Gutes sind unterhalb der Durchtrittsöffnungen 9, 9&min; horizontal oder schräg liegende Querbalken 46, 46&min; vorgesehen. Sie haben vorzugsweise dachartig schräg zueinander liegende Schrägflächen 46 a, 46 b, an denen das Gut nach Aufteilung durch die Scheitelkante 46 c mit unterschiedlicher Richtung entlangfließt. Zur Vergrößerung der Verdrängungswirkung sind die Querbalken 46, 46&min;, in Richtung der Siloachse gesehen, vorzugsweise um 90° zueinander versetzt angeordnet. In einer der Entspannungszonen 8, 8 a können zwei oder mehr sich kreuzende Querbalken angeordnet sein. Sie können auch andere Form aufweisen als die Querbalken 46, 46&min;. Zweckmäßig ist jedoch der Austrittsquerschnitt Q ₉, Q ₉&min; der Durchtrittsöffnungen 9, 9&min; kleiner ist als der an diese Durchtrittsöffnungen 9, 9&min; in Bewegungsrichtung des Gutes anschließende freie Aufnahmequerschnitt Qs, Qs&min; des Siloraumes.
Die Querbalken 46 entlasten insbesondere bei kreuzförmiger Anordnung die unter dem Silo befindliche Austragsvorrichtung, und es können vorzugsweise über die ganze Höhe des Silos abwechselnd die beschriebenen Verdichtungszonen 8 b, 8 b&min; und Entlastungszonen 8 a, 8 a&min; und/oder Querbalken 46 vorgesehen sein.
Das Schüttgut wird infolge der unterschiedlich großen Neigungsflächen innerhalb einer Trichterwand und der übereinander liegenden Trichterwände 7,7&min; mit unterschiedlicher Fließgeschwindigkeit nach unten geführt. Das bewirkt, daß dem sogenannten Kernfluß entgegengewirkt wird, und es wird vermieden, daß sich das Schüttgut nur in der Silomitte nach unten bewegt. Vielmehr wird das Silogut annähernd gleichmäßig über den jeweiligen horizontalen Querschnitt des Silos transportiert, wobei von besonderem Vorteil ist, daß verschieden große und verschieden gerichtete horizontale Querschübe des Materials auftreten, die dem unerwünschten Kernfluß entgegenwirken.
In unteren Bereich tritt das Schüttgut in einen Auslauftrichter 10 ein, in welchem eine zentrale, vertikale Abzugsvorrichtung 11 angeordnet ist, die als Schnecke ausgebildet ist. Der Querschnitt Q ₁₃ der Entnahmeöffnung 13 des Auslauftrichters 10 ist kleiner als der Querschnitt Qa des anschließenden Aufnahmebehälters 13&min;, so daß auch hier beim Austritt des Gutes aus dem Auslauftrichter 10 eine Entlastung bzw. Entspannung des Gutes eintritt. Die Neigung der Seitenwände des Auslauftrichters 10 und der Trichterwände 7, 7&min; haben eine Neigung, die den Schüttwinkel des Schüttgutes übersteigt, so daß sich an den Seitenwänden des Auslauftrichters 10 keine Ablagerungen bilden können, sondern das Schüttgut unmittelbar abrutscht.
Beim Austrag erfaßt die Abzugsschnecke 11 das im Auslauftrichter 10 liegende Schüttgut mit sich nach oben verbreiternden Förderflächen 14 und erzeugt in ihrer Umgebung eine Fließbewegung, die nach unten zur Entnahmeöffnung 13 gerichtet ist. Dabei wird das nach unten geförderte Schüttgut unter dem Druck der darüber liegenden Schüttgutsäule durch das im Auslauftrichter 10 lagernde Schüttgut ersetzt, wobei es unter Gravitation von oben durch die Durchtrittsöffnungen 9, 9&min; nachfließt. Hierbei kann jedoch kein Kernfluß auftreten, der zur Entmischung des Schüttgutes führen könnte. Vorteilhaft ist die Abzugsvorrichtung 11 zusätzlich in ihrem oberen Bereich im Querbalken 46 gelagert, so daß er etwaige Seitenkräfte, die auf die Abzugsvorrichtung wirken, ebenfalls aufnehmen kann.
Zur Verbesserung des Abzugs wird der nach unten fließende Schüttgutstrom durch eine dachförmig sich nach oben spitzwinklig verjüngende Querstrebe 20 aufgeteilt und dabei zwei oder mehr Öffnungssegmenten 21 und 22 zugeleitet. Unter diesen Öffnungssegmenten befindet sich jeweils ein Schneckentrog 23, 24, der zu jeweils einem von zwei Abzugskanälen 25, 26 gehört.
Im linken Trog 23 befindet sich ein Förderschneckenpaar 31, 32, die in einer Horizontalebene parallel zu einander angeordnet sind. Die Schneckenwendel 33 der Schnecke 31 hat die gleiche Ganghöhe wie die Schneckenwendel 34, deren Außenkante auf einem im Durchmesser etwas größeren Zylindermantel liegt als die Außenkante der Schneckenwendel 33. Die im Durchmesser größere Schnecke 32 übernimmt daher die Hauptförderung, während die mit ihr kämmende Schnecke 31 ständig etwa festklebendes Material aus Schneckengängen der Schnecke 32 abstreift. Infolge der gleichen Ganghöhe der Schnecken können die beiden Förderschnecken 31, 32 so dicht beieinander angeordnet werden, daß ihre Schneckenwendeln 33, 34 in voller Tiefe miteinander kämmen. Da beide Schnecken in gleichen Drehrichtungen und mit übereinstimmenden Drehzahlen angetrieben werden, ergibt sich eine Selbstreinigungs-Wirkung beider Förderschnecken 31, 32 in ihrem vollen Durchgangsquerschnitt. Außerdem wird die Förderschnecke 32 im Gegenuhrzeigersinn (Pfeil f ₁) (Fig. 1) von der Wand 20 b weg angetrieben. Hierdurch wird verhindert, daß sich zwischen der Wand 20 b und der Schnecke 32 Material festklemmen kann.
Der Antrieb für das in der Darstellung nach Fig. 1 auf der linken Seite der Abzugsschnecke 11 liegende Förderschneckenpaar 31, 32 erfolgt durch einen Elektromotor 35 über eine für beide Förderschnecken 31, 32 gemeinsame (nicht dargestellte) Welle.
In spiegelsymmetrischer Anordnung zu den beiden Förderschnecken 31, 32 ist unterhalb des zweiten Öffnungssegmentes 22 ein zweites, vorzugsweise gleich ausgebildetes und gleich angeordnetes Förderschneckenpaar 41, 42 angeordnet, bei dem die Schneckenwendeln 43, 44 ebenfalls gleiche Ganghöhe aufweisen. Die im Durchmesser größere Förderschnecke 42 wird ebenso wie die weiter außen liegende, im Durchmesser kleinere Förderschnecke 41 durch einen gemeinsamen Antriebsmotor 45 angetrieben. Die Förderschnecke 42 wird im Uhrzeigersinn (Pfeil f ₂) (Fig. 1) angetrieben, so daß sich zwischen ihr und der benachbarten Wand 20 a Material festsetzen kann.
Durch die zwei Förderschneckenpaare 31, 32 und 41, 42 wird an der Entnahmeöffnung 13 nicht nur ein freier Abzug gewährleistet, sondern auch sichergestellt, daß sich der Schüttgutstrom gleichmäßig auf die beiden Abzugskanäle 25, 26 verteilt, wobei es möglich ist, auch sehr schwer fließendes und zum Zusammenbacken neigendes Schüttgut genau dosiert auszutragen.

Claims

1. Silo zum Speichern von schüttfähigem, jedoch schwer fließendem Gut, insbesondere von Chemie- und Mineralstoffen, mit einer oberen Aufgabestelle und einem Auslauftrichter, an den eine Entnahmevorrichtung anschließt, sowie mit zur Unterstützung der abwärts gerichteten Schüttgutbewegung bei der Entnahme oberhalb des Auslauftrichters übereinanderliegend angeordneten Einbauten, die Trichter sind, deren Innenflächen mit der Horizontalen einen Neigungswinkel einschließen, der größer ist als der Schüttwinkel des jeweiligen Schüttgutes, für welches der Silo bestimmt ist und bei dem im Auslauftrichter eine etwa senkrecht verlaufende Abzugsvorrichtung angeordnet ist nach Patent P 23 18 560.6, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb mindestens eines der Trichter (8; 8&min;) ein horizontaler Querbalken (46) angeordnet ist, der dachförmig zueinander geneigte Schrägflächen (46 a und 46 b) mit oben liegender Scheitelkante (46 c) aufweist.

2. Silo nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Querbalken (46) auf gleicher Höhe einander kreuzend angeordnet sind.

3. Silo nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden unterhalb des untersten Trichters (8') vorgesehenen Querbalken (46) an ihrer Kreuzungsstelle als Lager für die im Auslauftrichter (10) angeordnete senkrechte Abzugsvorrichtung (11) ausgebildet sind.

4. Silo nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeöffnung (13) des Auslauftrichters (10) durch eine diametral angeordnete Querstrebe (20) unterteilt ist, die ebenfalls sattel-dachförmig geneigte Schrägflächen aufweist.