DE3040749A1

DE3040749A1 - Verfahren zum mischen von schuettgut in einem mischsilo

Info

Publication number: DE3040749A1
Application number: DE19803040749
Authority: DE
Inventors: Werner 2000 Hamburg Krauss
Original assignee: Claudius Peters AG
Current assignee: Claudius Peters AG
Priority date: 1980-10-29
Filing date: 1980-10-29
Publication date: 1982-06-03
Also published as: DK475181A; CH653568A5; IT1139647B; IT8124608A0; JPS5791730A; FR2492681A1

Description

Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 9802/80 - Seite 4

Beschreibung

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zum Mischen von Schüttgut in einem Mischsilo, das einen Hauptsiloraum, dem das Gut im oberen Bereich zugeführt wird, und eine am Boden des Hauptsiloraums angeordnete, zumindest teilweise im Hauptsiloraum gelegene Mischkammer aufweist, der das Gut aus dem zwischen der Mischkammer und der Seitenwand des Hauptsiloraums gelegenen Ringraum durch Öffnungen in der Wand der Mischkammer zugeführt wird, wobei das Gut im Hauptsiloraum sowohl am Boden des Ringraums als auch auf der Mischkammerdecke belüftet wird.

Die Mischwirkung bekannter Mischsilos (DE-PS 1 507 888; DE-OS 2 657 598) beruht darauf, daß im Hauptsiloraum eine Grobmischung zur Dämpfung langfristiger Zusammensetzungsschwankungen und in der Mischkammer die Homogenisierung stattfindet. Die neuere Entwicklung geht dahin, der Mischkammer beträchtliche Größe im Verhältnis zum Hauptsiloraum zu geben. Beispielsweise erstreckt sie sich über nahezu die halbe Höhe des Hauptsiloraums und ist ihr Durchmesser etwa halb so groß wie derjenige des Hauptsiloraums. Bei diesen Größenverhältnissen kann nicht ohne weiteres vorausgesetzt werden, daß das Gut im Hauptsiloraum oberhalb der Mischkammer sich gleichmäßig an der durch die Abzugstromben im Ringraum hervorgerufenen Mischbewegung beteiligt. Auch wann der Hauptsiloraum oberhalb der Mischkammer durch Belüftungseinrichtungen auf der Mischkammerdecke belüftet wird, kommt es nicht zu einem gleichmäßigen Abfluß dieses Guts zu den Tromben des Ringraums. Vielmehr kann es zu ungleichmäßigen Bewegungen

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kommen, durch die ein gleichmäßiger Vormischeffekt gefährdet ist. Ferner hat die unzureichende Beteiligung des Guts oberhalb der Mischkammer an der Mischbewegung die Wirkung, daß das Volumen des für aktive Vormischung genutzten Raums geringer ist als das Volumen des Hauptsiloraums, so daß langfristige Zusammensetzungsschwankungen des zugeführten Guts weniger stark gedämpft werden als es bei der Größe des Hauptsiloraums zu erwarten wäre.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Mischen von Schüttgut in dem eingangs bezeichneten Mischsilo zu schaffen, das das Volumen des Hauptsiloraums für die Vormischbewegung nutzt und den nachteiligen Effekt ungleichmäßigen Gutabzugs aus dem Hauptsiloraum oberhalb der Mischkammer verhindet.

Diese Aufgabe liegt nicht nahe, weil es bislang unbekannt ist, daß der Hauptsiloraum oberhalb der Mischkammer sich bei neueren Bauarten dieses Silos (im Gegensatz zu den älteren Bauarten mit kleiner Mischkammer) nicht vollständig an der Mischbewegung beteiligt,und daß sich daher die Mischwirkung derartiger Silos verbessern läßt.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das Gut auf der Mischkammerdecke stärker als im Ringraum belüftet wird.

Während die bisherige Praxis dahinging, daß das Gut auf der Mischkammerdecke - wenn überhaupt - höchstens ebenso stark belüftet wird wie am Boden des Ringraums, weil die Belüftung lediglich als Hilfe für die Gutsbewegung

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von dem Bereich oberhalb der Mischkammer zum Ringraum angesehen wurde, wird durch die erfindungsgemäße stärkere Belüftung oberhalb der Mischkammer eine prinzipiell andere Art der Gutsbewegung hervorgerufen, die mehr Verwandtschaft hat mit der Gutsbewegung in sogenannten Homogenir siersilos (AT-PS 1 92 331). Demgegenüber beruht das Prinzip der Mischkammersilos auf dem Gedanken, die Homogenisierbewegung mit ihrem hohen Energiebedarf auf die Mischkammer zu beschränken, während im Hauptsiloraum der Mischeffekt mit geringerem Energieaufwand aufgrund der Abzugsbewegung stattfindet. Von diesem Prinzip weicht die Erfindung nun insofern ab, als.oberhalb des Mjschkammersilos im Hauptsiloraum eine stärkere Belüftung vorgesehen wird, die das Gut dort in eine Bewegung setzt, die derjenigen in einem Homogenisiersilo ähnlich ist. Dadurch wird bewirkt, daß das Gut oberhalb der Mischkammer einerseits in Umwälzung versetzt wird und andererseits in einen Zustand gelangt, in welchem es leicht in die jeweils aktive Mischtrombe des Ringraums übergeht, um sich an der Abzugsbewegung zu beteiligen. Man erreicht auf diese Weise eine wesentliche Verbesserung der Dämpfung langfristiger Zusammensetzungsschwankungen und eine optimale Ausnutzung des Silovolumens für die Mischbewegung. Überraschenderweise wird trotzdem der Vorteil geringeren Energiebedarfs des Mischkammersilosystems gegenüber Homogenisiersilos nicht aufgegeben. Dies hat im wesentlichen drei Gründe. Erstens ist der erfindungsgemäß von intensiverer Gutsbewegung durchsetzte Raum oberhalb der Mischkammer wesentlich kleiner als das gesamte Volumen des Hauptsiloraums. Er entspricht in seiner Größe nämlich in etwa der Größe der Mischkammer und macht damit nur ein Sechstel bis ein Drittel des gesamten Siloraums aus. Zum zweiten ist die Höhe der über der Mischkammer stehenden Gutssäule begrenzt, so daß ein verhältnismäßig geringer Druck ausreicht, sie zur Erzeugung der Umwälzbewegung zu durchstoßen. Die Erfahrung zeigt nämlich,

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daß der zur Durchlüftung einer gegebenen Gutssäule benötigte Druck wesentlich kleiner ist als die Hälfte des Drucks, der zur Durchlüftung einer doppelt so hohen Gutssäule benötigt wird. Drittens braucht die Umwälzbewegung nicht so intensiv zu sein, wie dies für Homogenisierung im allgemeinen für notwendig befunden wird.

Unter stärkerer Belüftung im Sinne der Erfindung ist eine solche zu verstehen, die zu der erwähnten Umwälz bewegung des Guts führt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gut sich stellenweise durch die Belüftung aufgrund verringerten mittleren spezifischen Gewichts anhebt und in anderen Zonen entsprechend absinkt. Dafür benötigt man einen höheren Belüftungsdruck als in demjenigen Bereich, in dem das Gut lediglich in Bodennähe fließfähig, gemacht werden soll, um abgezogen werden zu können. Selbstverständlich ist aber die Höhe des Drucks auch abhängig von der auflastenden Gutssäule, so daß über das Druckverhältnis keine allgemeinen Angaben gemacht werden können. Als Hinweis mag dienen, daß man bei den weiter oben angegebenen DimensionsVerhältnissen, bei denen die Gutssäule im Ringraum etwa doppelt so hoch ist wie über der Mischkammer, für die Belüftung oberhalb der Mischkammer einen etwa 1,5-bis 3-fachen Druck im Vergleich zur Belüftung des Ringraumbodens anwendet. Die schwächere Belüftung des Ringraumbodens führt lediglich dazu, daß in den belüfteten Zonen das Gut unten fließfähig wird, so daß es in die Mischkammer übertreten kann. Durch die Entleerung der unteren Gutspartien rutscht das darüber befindliche Gut unter Bildung der sogenannten Abzugs- oder Mischtromben nach, ohne im eigentlichen Sinne durch Belüftung fluidisiert zu sein. Im Gegensatz dazu durchdringt die auf der

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Decke der Mischkammer dem dort befindlichen Gut zugeführte Luft die gesamte Gutssäule bis oben hin.

Der im vorliegenden Zusammenhang benutzte Begriff der stärkeren Belüftung ist auch nicht so zu verstehen, als bedinge er einen größeren Luftdurchsatz durch die belüftete !Fläche, da bei der geringeren Gutssäule, die auf der Mischkammerdecke beruht, die gleiche spezifische Luftmenge zur Durchstoßung dieser Gutssäule ausreichen mag, während sie am Boden des Ringraums mit dem abziehenden Gut in die Mischkammer entweicht, ohne zuvor größere Höhen des Ringraums erreicht zu haben.

Der Klarheit halber sei in diesem Zusammenhang bemerkt, daß im Zusammenhang der vorliegenden Beschreibung unter Ringraum der gesamte radial äußere Teil des Hauptsiloraums bezeichnet wird, in welchem die Abzugstromben sich entwickeln und der unten die Mischkammer und oben den oberhalb der Mischkammer befindlichen Teil des Hauptsiloraums einschließt.

Zweckmäßigerweise' wird die Belüftung auf der Mischkammerdecke zonenweise wechselnd betrieben, wie dies auch im. Ringraum von Mischkammersilos sowie in den Mischkammern selbst üblich ist. Dabei werden jeweils wechselnde Zonen stark belüftet, während die übrigen Zonen nicht oder nur schwach belüftet werden. Jedenfalls ist es zweckmäßig, die Belüftung in der jeweils stark belüfteten Zone so stark zu wählen, daß das Gut sich dort aufwärts bewegt. Wenn die übrigen Zonen wenigstens teilweise schwach belüftet werden, ist das Gut dort so beweglich, daß es sich zum Ausgleich der Aufstiegsbewegung über der stark belüfteten Z_one abwärts bewegen kann. Derselbe Effekt kann ohne den Aufwand einer zusätzlichen schwachen Belüftung dieser übrigen Zonen dann erreicht werden, wenn

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die zonenweise starke Belüftung so rasch wechselt, daß in einem nicht "belüfteten Bereich das Gut von vorausgegangener starker Belüftung noch so aufgelockert ist, daß es sich zum Ausgleich der im stark belüfteten Sektor aufwärts gerichteten Bewegung abwärts bewegen kann. Im allgemeinen ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Kommunikation des über der Mischkammer befindlichen Teils des Hauptsiloraums mit dem Ringraum und dessen Abzugstromben nicht kritisch, weil sich das Gut über der Mischkammer selbst in unbelüfteten Zonen noch in einem so beweglichen Zustand befindet, daß es leicht in die Abzugstromben des Ringraums übergehen kann. Infolge der umwälzung über der Mischkammer kommt es auch nicht darauf an, ob das Gut aus diesem Teil oben oder weiter unten in die Abzugstromben übergeht. Dennoch kann eine Abstimmung der Belüftungsfolge auf der Mischkammerdecke mit derjenigen im Ringraum zweckmäßig sein. Vorteilhaft ist es beispielsweise, wenn der Belüftungswechsel im Ringraum auf der Mischkammerdecke so gesteuert ist, daß zumindest zeitweise ein stark belüfteter Sektor mit aufwärts gerichteter Gutsbewegung auf der Mischkammerdecke durch einen Bereich mit abwärts gerichteter Gutsbewegung von einer Abzugstrombe im Ringraum getrennt ist. In einem solchen Pail vereinigt sich nämlich das Gut mit der abwärts gerichteten Gutsbewegung leicht mit dem ebenfalls abwärts Gut in der benachbarten Abzugstrombe. Jedoch kann es in anderen Fällen, insbesondere wenn die Umwälzbewegung über der Mischkammer nicht sehr ausgeprägt ist, auch eine solche Steuerung Vorteile haben, die zumindest zeitweise die Nachbarschaft eines stark belüfteten Sektors auf der Mischkammerdecke mit einer Abzugstrombe im Ringraum bewirkt.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme

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auf die Zeichnung erläutert, die in einer Figur einen schematischen Längsschnitt durch ein Mischkammersilo mit durch Pfeile angedeuteter Gutsbewegung veranschaulicht.

Auf dem Fundament 1 ist das Hauptsilo mit vorzugsweise zylindrischer Außenwand 2 und Decke 3 errichtet, durch welche hindurch mittels Fördereinrichtungen 4 das zu mischende Gut gleichmäßig über den Siloquerschnitt verteilt wird. Auf dem Fundament 1 erhebt sich zentral innerhalb des Hauptsiloraums die Mischkammer 5 mit zylindrischer Seitenwand 6 und Mischkammerdecke 7. Die Mischkammer hat über dem Siloboden 8 knapp die 'halbe Höhe des Hauptsiloraums. Ihr Durchmesser ist etwa halb so groß wie derjenige des Hauptsilos. Zwischen den Wänden 2 und 6 befindet sich ein Ringraum 9. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird auch der etwa fluchtend darüber sich befindende Raum 10 in den Begriff Ringraum eingeschlossen. Der Ringraum 9 wird lediglich an einer Umfangssteile durch eine EntIeerungskammer 11, deren Funktion und Teile an dieser Stelle keiner näheren Beschreibung bedürfen, unterbrochen.

Der Boden des Ringraums 9 ist mit Belüftungseinrichtungen 12 zur fein verteilten Einführung von Druckluft in das Gut versehen. Entsprechende Belüftungseinrichtungen befinden sich auch bei 13 auf der Mischkammerdecke 7. In der Mischkammerdecke bei 14 ist eine verschließbare Abzugsöffnung angedeutet, die vom Hauptsiloraum in die Mischkammer führt und im allgemeinen lediglich bei der Restentleerung des Silos geöffnet zu werden braucht. Sie

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kann aber selbstverständlich auch während des Mischverfahrens verwendet werden.

Mit dem Ringraum 9 steht die Mischkammer 5 über Öffnungen 15 in der Wand 6 nahe dem Ringraum boden in Verbindung.

Das Mischverfahren wird in folgender Weise durchgeführt.

Durch die Fördereinrichtungen 4 wird der Hauptsiloraum gefüllt gehalten. Die Belüftungseinrichtungen 12 des Bodens des Ringraums 9 werden zonenweise wechselnd belüftet. Beispielsweise können 12 gleich große Sektorzonen vorgesehen sein. Jeweils das bei einer belüfteten Zone befindliche Gut wird durch die Belüftung fließfähig und tritt durch die nächst gelegene Öffnung 15 in die Mischkammer über. Dort wird durch intensive Quadrantenbelüftung die Homogenisierung des Guts durchgeführt, bevor^es abgezogen wird.

Wenn das belüftete Gut über einer belüfteten Bodenzone in die Mischkammer abfließt, rutscht das darüber befindliche, noch unbelüftete Gut nach. Diese Wirkung setzt sich bis in den oberen Teil 10 des Ringraums und bis zum Gutsspiegel fort, wobei sich sogenannte Abzugstromben bilden. Das sind trichterförmige oder kanalförmige Zonen, innerhalb welcher das Gut mehr oder weniger gleichmäßig.abwärts sinkt, während das der Trombe benachbarte Gut teilweise in die Abzugsbewegung einbezogen wird, soweit es beweglich genug ist, teilweise aber auch unbeteiligt stehen bleibt.

Der obere Teil 10 des Ringraums umschließt denjenigen Bereich 16 des Hauptsiloraums, der sich oberhalb der Mischkammer 5 befindet. Die Belüf tungs einrichtungen:.. 13 auf der Mischkammerdecke sind in beispielsweise sechs Sektoren

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und ein Mittelfeld (um die Abzugs öffnung H herum) aufgeteilt, die unabhängig voneinander belüftet werden können. Während das Mittelfeld ständig belüftet wird, wird immer nur jeweils einer der Sektoren stark belüftet, während die übrigen Sektoren nicht belüftet werden. Die Belüftung der Sektoren wechselt in kurzen Zeitabständen von einigen Minuten. Dabei ist die Belüftung dieses Sektors jeweils immer so stark, daß sie das Gut bis zum Gutsspiegel hin erfaßt. Seine mittlere Dichte wird dadurch so stark gesenkt, daß es aufsteigt (Pfeile 17), während das Gut in den übrigen Bereichen, in denen es aufgrund schwacher Belüftung oder aufgrund voraufgehender starker Belüftung noch ein wenig fließfähig ist, sich absenkt und in den stark belüfteten Bereich unten nachströmt (Pfeile 18). Dadurch wird der Teil des Hauptsiloraums oberhalb der Mischkammer in sich umgewälzt und gleichzeitig auch an der Abzugsbewegung beteiligt, wie man oben links erkennt, wo die im Ringraum 9, 10 gebildete Abzugstrombe den gleichen BewegungsCharakter wie das im Bereich 18 oberhalb der Mischkammer sinkende Gut hat und sich daher mit diesem leicht vereinigt.

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Claims

Pat e nt ans prüc he

( 1.!Verfahren zum Mischen von Schüttgut in einem Misch-— silo, das einen Hauptsiloraum, dem das Gut im oberen Bereich zugeführt wird, und eine am Boden des Haupt-. siloraums angeordnete, zumindest teilweise im Hauptsiloraum gelegene Mischkammer aufweist, der das Gut aus dem zwischen der Mischkammer und der Seitenwand des Hauptsiloraums gelegenen Ringraum durch Öffnungen in der Wand der Mischkammer zugeführt wird, wobei das Gut im Hauptsiloraum sowohl am Boden des Ringraums als auch auf der Mischkammerdecke belüftet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut auf der Mischkammerdecke wesentlich stärker als im Ringraum belüftet wird.

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Glawe, DeIf8, Moll & Partner- ρ 9802/80 - Seite 2
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftung auf der Mis chkammerdecke zonenweise wechselnd "betrieben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftung auf der Mischkammerdecke so stark ist, daß das Gut sich über der stark belüfteten Zone aufwärts bewegt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die übrigen Zonen wenigstens teilweise schwach belüftet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zonenweise starke Belüftung so rasch wechselt, daß in einem nicht belüfteten Bereich das Gut von vorangegangener starker Belüftung noch so aufgelockert ist, daß es sich zum Ausgleich der im stark belüfteten Sektor aufwärts gerichteten Bewegung abwärts bewegen kann.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Belüftungswechsel im Ringraum und auf der Mischkammerdecke gesteuert ist, daß zumindest zeitweise ein stark belüfteter Sektor mit aufwärts gerichteter Gutsbewegung durch einen Bereich mit abwärts gerichteter Gutsbewegung von einer Abzugs trombe im Ringraum getrennt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Belüftungswechsel im Ringraum und auf der Mischkammerdecke so gesteuert ist, daß zumindest zeitweise ein stark belüfteter Sektor auf

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der Mischraumdecke einer Abzugstrombe im Ringraum benachbart ist.