DE3102270C2 - - Google Patents
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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.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |