DE3608650A1 - Schuettgutmischer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schüttgutmischer, bestehend aus einem Silobehälter mit konischem Boden und Einbauten zur Entnahme von Schüttgutteilmengen aus unterschiedlichen Höhenebenen und anschließender Zusammenführung.

Derartige Schüttgutmischer sind sowohl als Schwerkraftmischer als auch als Umwälzmischer bekannt. Beispielsweise zeigt die DE-AS 17 57 540 einen Schwerkraftmischer, bei dem die Einbauten zur Entnahme von Schüttgutteilmengen aus unterschiedlichen Höhenebenen aus mehreren mit einer Anzahl seitlicher Öffnungen versehenen, vertikalen Rohren bestehen, die in ihrem unteren Abschnitt den konischen Boden des Silobehälters durchqueren und in ein gemeinsames Abzugsrohr einmünden.

Weiterhin ist aus der DE-OS 32 08 499 ein sowohl als Schwerkraftmischer als auch als Umwälzmischer verwendbarer Silobehälter bekannt, dessen Einbauten aus längs der Mittelachse übereinander angeordneten, untereinander gleichartigen Trichtern bestehen, wobei der Einlaufquerschnitt jedes Trichters annähernd in der Höhe des Auslaufquerschnitts des nächst höheren Trichters liegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mischer der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, der unter Beibehaltung des aus der genannten DE-OS bekannten Prinzips der gleichzeitigen Entnahme von Schüttgutteilmengen aus unterschiedlichen Höhenebenen und der unmittelbar folgenden Zusammenführung dieser Teilmengen eine noch kürzere Mischzeit und eine weiter verbesserte Mischgüte bietet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einbauten aus einem Mittelrohr mit seitlichen Zulauföffnungen in unterschiedlichen Höhen, deren Querschnitt von unten nach oben zunimmt, bestehen.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einem Mischer, dessen Mittelrohr in unterschiedlichen Höhen Öffnungen gleichen Querschnitts hat, die aus diesen unterschiedlichen Höhenebenen abgezogenen und dem Mittelrohr zulaufenden Schüttgutteilmengen bei im Mittelrohr herrschenden Freiflußbedingungen je Zeiteinheit unterschiedlich groß sind, nämlich von unten nach oben abnehmen, wo hingegen sich eine Optimierung von Mischzeit und Mischgüte nur dann erreichen läßt, wenn die dem Mittelrohr je Zeiteinheit aus unterschiedlichen Höhenebenen zulaufenden Teilmassenströme gleichgroß gemacht werden können.

Bevorzugte Ausführungsformen zur Erzielung eines möglichst ungehinderten Zulaufs in das Mittelrohr sind in den Unteransprüchen 2 und 3 angegeben.

Die Ansprüche 4 und 5 beziehen sich auf alternative geometrische Anordnungen der Zulauföffnungen. Die Ausführungsform gemäß Anspruch 5 hat hierbei statische Vorteile. In beiden Ausführungsformen können die Zulauföffnungen jedoch aus im wesentlichen ununterbrochenen ringförmigen (Anspruch 4) oder schraubenlinienförmigen (Anspruch 5) Spalten bestehen.

Eine weitere Verbesserung der Mischgüte läßt sich dadurch erzielen, daß der Mischer in an sich bekannter Weise als Umwälzmischer ausgebildet wird, wie dies in Anspruch 6 angegeben ist.

Bevorzugt sind die Flächen der Zulauföffnungen unterschiedlicher Höhen nach der im Anspruch 7 angegebenen Beziehung bemessen. Es läßt sich zeigen, daß bei Einhaltung dieser Beziehung unter der Voraussetzung, daß in dem Mittelrohr Freiflußbedingungen herrschen, diesem aus allen Höhenebenen gleichgroße Teilmengenströme je Zeiteinheit zufließen.

In der Zeichnung sind Mischer nach der Erfindung in zwei beispielsweise gewählten Ausführungsformen schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform als Schwerkraftmischer in perspektivischer, teilweise aufgebrochener Darstellung,

Fig. 2 den Mischer nach Fig. 1 mit aufgebrochenem Mittelrohr und

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform als Umwälzmischer.

Der in den Fig. 1 und 2 wiedergegebene Schüttgutmischer besteht aus einem Silobehälter 1 mit einem Mittelrohr 2, das zahlreiche seitliche Zulauföffnungen 3 ₁, 3 _i , 3 _n hat, wobei der Index die jeweilige Höhenebene bezeichnet. Wie deutlich erkennbar, ist der Querschnitt der Zulauföffnungen in der untersten Höhenebene am kleinsten und wächst bis zu der obersten Höhenebene an.

Damit der freie Zulauf nicht behindert ist, ist jeder Zulauföffnung eine Blende 4 zugeordnet, die schräg nach innen und unten gerichtet ist und annähernd den gesamten Querschnitt der Zulauföffnung gegen den in dem Mittelrohr fließenden Schüttgutstrom abschirmt. Die Ausbildung der Blenden ist genauer aus der Darstellung der Einzelheit X und aus Fig. 2 zu erkennen.

Fig. 3 veranschaulicht die Ausführungsform als Umwälzmischer. Hierzu enthält das Mittelrohr ein in seinem Inneren konzentrisch angeordnetes Steigrohr 5.

Der Auslauf des Silobehälters 1 ist in bekannter Weise so gestaltet, daß sich eine hinreichend lange Dichtstrecke ergibt und der aus dem Mittelrohr 2 austretende Schüttgutstrom mittels eines über den Anschlußstutzen 6 zugeführten Luftstromes über das Steigrohr 5 wieder nach oben gefördert und so pneumatisch umgewälzt wird.

Beiden Ausführungsformen ist die freie Querschnittsfläche der seitlichen Zulauföffnungen in den einzelnen Höhenebenen i nach folgender Beziehung bemessen:

Hierin bedeuten:
i den Laufindex für die betreffende Höhenebene
A der freie Gesamtquerschnitt aller in der Höhenebene i liegenden Zulauföffnungen
_ges der aus dem Mittelrohr 2 auslaufende Gesamtmassenstrom
n die Anzahl der Höhenebenen
v _ges die Geschwindigkeit des Schüttgutstromes beim Austritt aus dem unteren Ende des Mittelrohes
p die Schüttdichte (scheinbare Dichte) des Schüttgutes.

Mit _ges = A · V _ges · ρ
worin A die freie Querschnittsfläche des Mittelrohres bedeutet, läßt sich die Bemessungsregel für die freie Querschnittsfläche der Zulauföffnungen in Abhängigkeit vom Index der Höhenebene vereinfachen auf

worin A wiederum den freien Querschnitt des Mittelrohres bedeutet.

Claims (8)

1. Schüttgutmischer, bestehend aus einem Silobehälter mit konischem Boden und Einbauten zur Entnahme von Schüttgutteilmengen aus unterschiedlichen Niveaus und anschließender Zusammenführung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten aus einem Mittelrohr (2) mit seitlichen Zulauföffnungen (3) in unterschiedlichen Höhen, deren Querschnitt von unten nach oben zunimmt, bestehen.

2. Schüttgutmischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Oberrand jeder Zulauföffnung (3) eine nach innen gerichtete Blende (4) angeordnet ist.

3. Schüttgutmischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Blende (4) schräng nach innen und unten gerichtet ist und annähernd den gesamten Querschnitt der Zulauföffnung (3) abschirmt.

4. Schüttgutmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulauföffnungen gleichmäßig über den Umfang des Mittelrohres (2) verteilt angeordnet sind.

5. Schüttgutmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulauföffnungen (3) längs einer Schraubenlinie über den Umfang des Mittelrohres (2) verteilt angeordnet sind.

6. Schüttgutmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Mittelrohr (2) ein konzentrisches Steigrohr (5) zum Umwälzen des Schüttgutes angeordnet ist.

7. Schüttgutmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen der Zulauföffnungen unterschiedlicher Höhe nach folgender Beziehung bemessen sind:

Hierin bedeuten:
i den Laufindex für die betreffende Höhenebene
A der freie Gesamtquerschnitt aller in der Höhenebene i liegenden Zulauföffnungen
M _ges der aus dem Mittelrohr 2 auslaufende Gesamtmassenstrom
n die Anzahl der Höhenebenen
v _ges die Geschwindigkeit des Schüttgutstromes beim Austritt aus dem unteren Ende des Mittelrohres
ρ die Schüttdichte (scheinbare Dichte) des Schüttgutes.