DE3102270C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mischen von Schütt­ gut im Durchlauf durch ein Mischsilo, dessen Bodenbereich im Abstand voneinander angeordnete Abzugsöffnungen auf­ weist und bei dem der Abzug des Gutes durch die Abzugs­ öffnungen unterschiedlich gesteuert wird, wobei das im Mischsilo befindliche Gut beim Abzug eine unterschiedliche Senkgeschwindigkeit in unterschiedlichen Zonen aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Mischsilo zur Durch­ führung dieses Verfahrens.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (Aufbereitungs­ technik, 1977, Seite 566, Bild 3) ist der mit Belüftungs­ einrichtungen versehene Boden zur Mitte hin geneigt und ist in der Bodenmitte eine Abzugskammer vorgesehen, in derenWand eine Vielzahl von Öffnungen verteilt ist, durch die das Gut aus dem Silo abgezogen wird. Durch die außer­ mittige Anordnung der Abzugsöffnungen wird erreicht, daß sich in dem im Silo lagernden Gut eine Mehrzahl außer­ mittiger Abzugstromben bilden. Unter einer Trombe ist derjenige Bereich im Schüttgut oberhalb einer Abzugs­ öffnung zu verstehen, der sich während des Gutabzugs rascher nach unten bewegt als das umgebende Gut.

Ferner ist es bei einem Silo bekannt (DE-OS 23 36 984), den mit Belüftungseinrichtungen versehenen Siloboden nach außen geneigt verlaufen zu lassen zu einer Vielzahl von peripher angeordneten Abzugsöffnungen, die in einen Ringkanal münden, welcher unter einer den Siloboden einfassenden Böschung innerhalb der Silowand angeordnet ist; die auf dem Siloboden den einzelnen Abzugsöffnungen zugeordneten Belüftungsein­ richtungen können periodisch unterschiedlich belüftet werden. Eine unterschiedliche Abzugsgeschwindigkeit durch die Abzugsöffnungen ist jedoch nicht offenbart.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Misch­ verfahren der eingangs genannten Art die Mischwirkung zu verbessern.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das Gut am Umfang des Mischsilos durch die über den Umfang des Misch­ silos verteilten Abzugsöffnungen stetig abgezogen wird, wo­ bei der Gutdurchsatz durch die jeweilige Abzugsöffnung eine geringe Differenz zum Gutdurchsatz der benachbarten Ab­ zugsöffnungen aufweist und daß der Gutdurchsatz stufenweise von einer Abzugsöffnung mit minimalem Gutdurchsatz bis zu einer Abzugsöffnung mit maximalem Gutdurchsatz an­ wächst.

Während man im Stand der Technik bei benachbarten Abzugs­ öffnungen große Unterschiede der Abzugsgeschwindigkeit anstrebt, um dadurch innerhalb des im Silo lagernden Guts auf geringen horizontalen Distanzen große Unterschiede in der Senkgeschwindigkeit zu erhalten, beruht die Erfindung auf der Feststellung, daß es vorteilhafter ist, die für die Mischung verantwortlichen Unterschiede der Senkge­ schwindigkeit auf möglichst großen horizontalen Distanzen zu erreichen, wobei die Geschwindigkeitsunterschiede in nahe benachbarten Bereichen verhältnismäßig gering sind.

Die geringeren Relativgeschwindigkeiten führen zu einer Herabsetzung der Reibungsverluste und damit zu einer Ver­ ringerung des Energieaufwands. Es werden auch größere Volumina des Siloraums an der ständigen Abzugsbewegung be­ teiligt, so daß diejenigen Volumina, in welchen das Gut langdauernd mehr oder weniger unbeweglich steht und daher an der Mischbewegung nicht teilnimmt, verringert werden. Zwar bildet sich in der Silobodenmitte ein mehr oder weniger inaktiver Materialkegel. Er hat aber ein verhältnis­ mäßig kleines Volumen und fördert die Ablenkung der vertikalen Gutströme nach außen zu den Abzugsöffnungen.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des peripheren Gut­ abzugs besteht darin, daß dieser weniger stark von der Auflast des im Silo befindlichen Guts beeinträchtigt wird als ein zentraler Gutabzug. Das liegt daran, daß ein wesentlicher Teil des Gewichts des im peripheren Siloraum herabsinkenden Guts durch Reibung von den Silowänden auf­ genommen wird. Daher ist bei den peripher angeordneten Abzugsöffnungen ein geringerer Luftdruck am Bonden zur Auflockerung des abzuziehenden Guts erforderlich.

Zur Durchführung des Verfahrens wird zweckmäßigerweise ein Mischsilo der eingangs erwähnten, bekannten Art verwendet, bei dem im Abstand voneinander angeordnete Abzugsöffnungen im Bodenbereich des Mischsilos mit Mitteln zur unterschied­ lichen Einstellung des Gutdurchsatzes an jeder Abzugsöffnung vorgesehen sind. Erfindungsgemäß ist dieses Mischsilo da­ durch ausgezeichnet, daß die Abzugsöffnungen am äußeren Bodenumfang des Mischsilos angeordnet sind und in einen Ringkanal münden, der eine Übergabestelle für das Gut aufweist, und daß eine Fördereinrichtung zur Förderung des Gutes zur Übergabestelle in dem Ringkanal angeordnet ist.

Da es im Hinblick auf den Energiebedarf für denAbzug des Guts aus den erläuterten Gründen zweckmäßig sein kann, die Abzugsöffnungen möglichst weit peripher anzu­ ordnen, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß der Ringkanal außerhalb der Silowand angeordnet ist. Jedoch ist es in vielen Fällen auch mög­ lich, den Ringkanal innerhalb der Silowand anzuordnen.

Zur Förderung des Guts können im Ringkanal pneumatische Förderrinnen vorgesehen sein, wobei der Ringkanal in Förderrichtung geneigt ist.

Besonders geringen Raumbedarf für die Fördereinrichtungen erhält man, wenn die Abzugsöffnungen absperrbare Rohrleitungen durch die Silowand sind und der Ringkanal als pneumatisch fördernde Ringleitung ausgebildet ist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die pneumatisch fördernde Ringleitung in eine pneumatische Steigleitung übergehen. Diese Anordnung ist besonders zweckmäßig, da in vielen Fällen einem Silo eine vertikale pneumatische Förderung, unter dem Namen Airlift bekannt, nachgeschaltet werden muß. Diese kann im Falle der Erfindung direkt an die Ringleitung bzw. an die Abzugsöffnungen angeschlossen werden.

Die unterschiedlichen Abzugsmengen längs des Umfangs können auf verschiedene Weise erreicht werden. Beispielsweise können die Austragsöffnungen über den Siloumfang verteilt abge­ stuft unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Es können auch an den Abzugsöffnungen Mittel zur Veränderung der Abzugsge­ schwindigkeit vorgesehen sein. Schließlich soll von der Erfindung auch die Möglichkeit umfaßt werden, daß die Abzugsöffnungen zwar im wesentlichen gleich sind, aber ihr Umfangsabstand unterschiedlich ist.

In jedem Fall wird die gewünschte Änderung der Abzugsge­ schwindigkeit und damit der Senkgeschwindigkeit des Guts längs des Siloumfangs erreicht. Dabei ist es möglich, die Änderung der Abzugsgeschwindigkeit über den ge­ samten Umfang in demselben Sinn zu vollziehen. An einer Umfangsstelle findet dann ein Sprung von der maximalen Abzugsgeschwindigkeit zur minimalen Abzugsgeschwindigkeit statt. An dieser Stelle können die jeweils der maximalen bzw. minimalen Abzugsgeschwindigkeit zugeordneten Abzugs­ öffnungen durch eine radiale, feste Wand voneinander getrennt sein, damit das Gut von dem Bereich geringerer Senkgeschwindig­ keit nicht oder nur wenig hinüberfließt in den sich rascher absenkenden Bereich. Statt eines solchen sich über den ge­ samten Umfang des Silos erstreckenden Senkgeschwindigkeits­ profils kann auch ein solches gewählt werden, das sich nur über einen Durchmesser erstreckt, in dem nämlich die Punkte größter bzw. kleinster Abzugsgeschwindigkeit an gegenüber­ liegenden Punkten des Umfangs angeordnet werden, während die beiderseits dieses Durchmessers liegenden Abzugsöffnungen auf einen stetigen Übergang der Abzugsgeschwindigkeit ein­ gestellt sind. Auch hierbei erhält man das gewünschte, groß­ räumige Senkgeschwindigkeitsprofil.

Zur Sicherstellung der Förderung in den Abzugsöffnungen können diese mit Einrichtungen zur getakteten Pfropfenförderung versehen sein. Diese Einrichtung besteht zweckmäßigerweise aus mindestens zwei Belüftungselementen, die unterschied­ lichen Abstand von der Abzugsöffnung aufweisen und periodisch wechselnd mit Druckluft beaufschlagbar sind. Der Wechsel von einem Belüftungselement zum anderen kann dabei selbsttätig durch ein selbstschaltendes Zweiwegeventil er­ folgen.

Außer den Vorteilen für die Mischfunktion und für eine bessere Siloraumausnützung hat die erfindungsgemäße außenliegende Anordnung der Abzugsöffnungen den Vorteil, daß diese leicht von außen kontrolliert und gewartet werden können. Die Ringkanäle können begehbar sein.

Das erfindungsgemäße Mischverfahren erlaubt eine Dämpfung langfristiger Zusammensetzungsschwankungen mit verhältnis­ mäßig geringem Silovolumen. Wenn außerdem eine Homogenisierung im kleinen gewünscht wird, kann ein Durchlaufmischer nach­ geschaltet werden. Beispielsweise kann einem 10 000 t-Silo ein Durchlaufmischer von 5-50 t Inhalt nachgeschaltet sein.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Teilschnitt durch ein Silo im Eckbereich Silowand/Siloboden,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Einstellanzeige für abgestufte Abzugsgeschwindigkeiten,

Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform, eben­ falls im vertikalen Teilschnitt ent­ sprechend Fig. 1,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform, ebenfalls im vertikalen Teilschnitt entsprechend Fig. 1 und Fig. 4,

Fig. 6 eine Stauscheibeneinrichtung zur Verwendung bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 4 und 5 und

Fig. 7 eine Anordnung für eine Einstellung des Entnahmegeschwindigkeitsprofils über dem Umfang des Silos.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 bis 3) ist innen an einer Beton-Silowand 1 eines Silos ein Ringkanal 2 durch einen Vorsatz 3 aus Beton abgeteilt. Der Vorsatz 3 ist durch Aussparungen 4 unterbrochen, die ca. 50% Öffnung am Umfang entsprechen. Weiter ist der Vorsatz 3 durch zu ca. 50% unterbrochenes Betonmauerwerk 5 gegen radialen Materialdruck gestützt. Auf einem Sims am Vorsatz 3 be­ finden sich auf dem ganzen Siloumfang Belüftungselemente 6. Wahlweise befinden sich weitere Belüftungselemente 7 auf dem Siloboden 8. Die Belüftungselemente 6, 7 werden über durch Ventile 91 absperrbare Rohrleitungen 9 in der Silo­ wand 1 im Abstand von 1-10 m am Umfang mit dem Auflockerungs­ gas versorgt. Ein Schieber 10 wird über ein Gestänge 11 durch Hülsen 12 in der Silowand 1 im Abstand von 1-5 m betätigt, wodurch dem Material unterschiedliche Abzugsöffnungen 13 in den Ringkanal 2 freigegeben werden. Der Ringkanal ist am Umfang 5-10° geneigt (nicht in der Zeichnung dargestellt) und mit pneumatischen Förderrinnen 14 ausgelegt, die über eine Ringleitung 15 versorgt werden. In herkömmlicher Weise werden für das im Silo befindliche Gut Auflockerungsgas und Fördergas verwendet, wobei das Auflockerungsgas aus demSilo und das Fördergas aus dem Ringkanal 2 über eine Sammellei­ tung 16 abgesaugt werden. Zur Schonung der Dichtungen in allen Rohrhülsen der Silowand 1 wird im Ringkanal 2 ein leichter Unterdruck eingestellt.

Im Ringkanal 2 sind über weitere Hülsen Schwenktaster 17 angeordnet, um den Füllstand mit Material und die Förder­ rate außen sichtbar zu machen oder elektrisch mit einem Potentiometer abzunehmen (s.Fig. 3).

Mit dem Auflockerungsgas der Belüftungselemente 6 und den Schiebern 10, angezeigt durch die Schwenktaster 17, werden stetig abgestufte Entnahmemengen eingestellt, wozu ent­ sprechende Steuereinrichtungen vorgesehen sein können.

In dem Beispiel der Fig. 4 ist der Ringkanal 2 außen an der Silowand 1 angeordnet. Im Abstand von 1-5 m am Umfang sind in die Silowand 1 die Abzugsöffnungen 13 in Form von bei Verschleiß auswechselbaren Rohren aus Stahl von 20-200 mm Durchmesser eingelassen. Die Abzugsöffnungen 13 können von der radialen Richtung aus baulichen Gründen abweichen. Im Silo befinden sich vor den Abzugsöffnungen 13 die Belüftungselemente 6, die über die absperrbaren Rohrleitungen 9 aus der Ringleitung 15 im Abstand von 1-10 m mit dem Auflockerungsgas versorgt werden. Die Belüftungselemente können durch weitere, hier nicht näher gezeigte Ventile wahlweise für eine innere Belüftung 61 oder eine äußere Belüftung 62 oder für beide Belüftungen gleichzeitig beaufschlagt werden, so daß das Auflockerungs­ gas beim Entweichen zu den Rohren 13 eine mehr oder weniger große Materialmenge erfaßt. Das Auflockerungsgas wird über die Ventile 91 freigegeben. Jedem Ventil 91 sind mindestens zwei Rohre 13 zugeordnet. Die Ventile 91 werden nacheinander angesteuert, so daß Fördergut und Auflockerungsgas zwangsweise über eines der zugeordneten Rohre 13 entweichen müssen, sofern für ausreichenden Gasdruck und Silofüllstand im Inneren des Silos gesorgt ist.

Eine Beeinflussung der Austragsmenge erfolgt weiterhin durch eine Stauscheibeneinrichtung 18, die federbeauf­ schlagt ist und die Rohrförderung drosselt und durch Federbewegung nach außen anzeigt.

Die Belüftungselemente 6 befinden sich auf einem Beton­ sims 19, dessen Höhe über dem Siloboden 8 sich aus der Neigung des Ringkanals 2 ergibt.

Fig. 5-7 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem die Abzugsöffnungen 13 in Form von Entnahmerohren aus Stahl mit 20-200 mm Durchmesser in die Silowand 1 einge­ lassen sind. In den Siloboden 8 sind die Belüftungselemente 6 eingesetzt, die wie bei dem Beispiel der Fig. 4 wahlweise außen und/oder innen beaufschlagt werden können.

Das Auflockerungsgas aus der Ringleitung 15 wird über das Ventil 91 freigegeben und entweicht mit dem Material über die Abzugsöffnungen 13 in eine Förderringleitung 20. Jeder Abzugsöffnung 13 wird ein getrennt angesteuertes Belüftungs­ element 6 zugeordnet. Alle Belüftungselemente 6 und Abzugs­ rohre 13 werden gleichzeitig parallel an ihren Ringleitungen 15 und 20 betrieben. Die Förderringleitung 20 ist entsprechend der über den Umfang zunehmenden Fördermenge im Durchmesser abgestuft. Sie kann zusätzlich direkt an eine Fördergasquelle angeschlossen sein.

Mit Handdrosselventilen 92 und der Stauscheibeneinrichtung 18 werden die Abzugsgeschwindigkeiten je Abzugsrohr 13 fest und über den Siloumfang abgestuft eingestellt.

Verstopft ein Rohr 13 oder sein Zulaufbereich, kommt von der Stauscheibeneinrichtung 18 ein Kontakt. Er schaltet die Belüftung 6 von der Parallel-Ringleitung 15 eine vorge­ wählte Zeit lang auf die Direktleitung 21 über ein im Normalbetrieb geschlossenes Ventil 22. In der Direkt­ leitung 21 wird ein 0-1 bar höherer Druck des Auflockerungs­ gases als in der Parallel-Ringleitung 15 aufgebaut oder bereitgehalten.

Wenn die verstopfte Leitung nicht frei wird oder der Kontakt der Stauscheibeneinrichtung 18 nicht schaltet, erfolgt eine Störmeldung. Die Leitung kann dann von Hand freigemacht werden. Dazu werden ein Reparaturschieber 23 und die Ventile 91 und 22 geschlossen und die Stauscheibeneinrichtung 18 abgeschraubt.

Die Stauscheibeneinrichtung 18 besteht aus einer Stau- und Umlenkscheibe 180, einer Führungsscheibe 181, einer Dichtscheibe 182, einer Verschlußkappe 183, einer Ver­ bindungsstange 184 mit Gewindeteil und Spannmutter 185 und einem Federkäfig 186 mit Gewindeverstellung 187, Feder 188 und Federkraftanzeige 189 sowie dem Kontakt 190.

In einem Silo 100 mit einer am Umfang von "1" - "16" abge­ stuften Abzugsgeschwindigkeit ist zwischen den Geschwindig­ keiten "1" und "16" eine Trennwand 24 angeordnet (Fig. 7).

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird insofern ständig und gleichzeitig durch sämtliche Abzugsöffnungen das Gut abgezogen, als dadurch eine im wesentlichen gleichmäßige, wenn auch unterschiedliche Senkbewegung im Siloraum zustande kommt. Dadurch soll eine solche periodische Arbeitsweise bei den einzelnen Abzugsöffnungen jedoch nicht ausgeschlossen werden, bei dem die Öffnungen derart kurzzeitig geöffnet und wieder geschlossen werden, daß dadurch die Gleichmäßigkeit der Senkgeschwindigkeit praktisch nicht beeinflußt wird. Dies ist im Unterschied zu denjenigen bekannten Verfahren zu sehen, bei denen für die Dauer von mehreren Minuten einzelne Abzugsöffnungen geöffnet und andere geschlossen werden, um dadurch gezielt eine bereichsweise ungleichmäßige Senkbewegung im Siloraum zu veranlassen.

Claims (12)

1. Verfahren zum Mischen von Schüttgut im Durchlauf durch ein Mischsilo, dessen Bodenbereich im Abstand vonein­ ander angeordnete Abzugsöffnungen aufweist und bei dem der Abzug des Gutes durch die Abzugsöffnungen unterschied­ lich gesteuert wird, wobei das im Mischsilo befindliche Gut beim Abzug eine unterschiedliche Senkgeschwindigkeit in unterschiedlichen Zonen aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gut am Umfang des Mischsilos durch die über den Umfang des Mischsilos verteilten Abzugs­ öffnungen stetig abgezogen wird, wobei der Gutdurchsatz durch die jeweilige Abzugsöffnung eine geringe Differenz zum Gutdurchsatz der benachbarten Abzugsöffnungen auf­ weist, und daß der Gutdurchsatz stufenweise von einer Abzugsöffnung mit minimalem Gutdurchsatz bis zu einer Abzugsöffnung mit maximalem Gutdurchsatz anwächst.

2. Mischsilo zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit im Abstand voneinander angeordneten Abzugsöffnungen im Bodenbereich des Mischsilos, mit Mitteln zur unter­ schiedlichen Einstellung des Gutdurchsatzes an jeder Ab­ zugsöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugs­ öffnungen (4, 13) am äußeren Bondenumfang des Mischsilos an­ geordnet sind und in einen Ringkanal (2) münden, der eine Übergabestelle für das Gut aufweist, und daß eine Förder­ einrichtung (14) zur Förderung des Gutes zur Übergabestelle in dem Ringkanal (2) angeordnet ist.

3. Mischsilo nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal außerhalb der Silowand (1) angeordnet ist.

4. Mischsilo nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (2) in Förderrichtung geneigt ist und pneumatische Förderrinnen (14) aufweist.

5. Mischsilo nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsöffnungen als absperrbare Rohrleitungen (13) und der Ringkanal als pneumatisch fördernde Ringleitung (20) ausgebildet sind.

6. Mischsilo nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatisch fördernde Ringleitung (20) in eine pneumatische Steigleitung übergeht.

7. Mischsilo nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abzugsöffnungen (13) über den Umfang des Silos in unterschiedlichen Abständen vonein­ ander angeordnet sind.

8. Mischsilo nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abzugsöffnungen (13) mit Mitteln zur Veränderung der Abzugsgeschwindigkeit versehen sind.

9. Mischsilo nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abzugsöffnungen (13) unterschied­ lichen Durchmesser aufweisen.

10. Mischsilo nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen den benachbarten Abzugsöffnungen, denen die größte bzw. die kleinste Abzugsgeschwindigkeit zugeordnet ist, eine radiale, feste Wand (24) angeordnet ist.

11. Mischsilo nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an den Abzugsöffnungen (13) Einrichtungen zur getakteten Pfropfenförderung vorgesehen sind.

12. Mischsilo nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur getakteten Pfropfenförderung mindestens zwei in unterschiedlichem Abstand von der Abzugsöffnung (13) angeordnete Belüftungselemente (6) umfaßt, die mit Einrichtungen zur taktweise wechselnden Druckluftbeaufschlagung verbunden sind.