DE4328314A1 - Misch- und Vorratssilo für staubförmige Schüttgüter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Silo nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Es sind Vorrats- und Mischsilos mit pneumatischer Auflockerung für staubförmige Schüttgüter bekannt, deren Böden mit Verdrän­ gungskörpern oder Entlastungskammern versehen sind, um während der Siloentleerung Massenfluß zu erzeugen.

In der EP 0399080 ist ein Zentralkegel als Siloboden ausgebildet, der als Verdrängungskörper das Schüttgut während der Siloent­ leerung in den äußeren Silowandbereich treibt. Am Kegelfuß ist ein Auflockerungsboden mit doppelstöckigen Luftförderrinnen angeordnet, so daß wahlweise das fluidisierte Schüttgut sowohl in Auslaufnähe als auch aus dem Silowandbereich gleichmäßig abfließen kann. Es sind eine größere Anzahl von Dosierschiebern, die Einbrin­ gung eines Zentralkegels und die anschließende Zusammenführung des ausgetragenen Schüttgutes durch einen Sammelbehälter erforder­ lich. Obwohl mit dieser Konzeption gute Betriebsergebnisse erzielt werden, ist sie dennoch relativ aufwendig und nicht für alle Bedarfs­ fälle einsetzbar.

In der Ausführung der DP 21 21 616 sind zwei übereinander angeordnete Auflockerungsböden vorgesehen, die ebenfalls pneumatisch aufgelockert werden und im Bodenzentrum eine Gutssammelkammer das fluidisierte Schüttgut aufnimmt, um es über einen Auslaufschieber kontrolliert auszutragen.

Der Bauaufwand ist nicht unerheblich. Die Trennung zwischen oberer und unterer Auflockerungsebene ist nicht optimal gelöst, weil es immer wieder zu Kurzschlußströmungen aus der bevorzugten oberen Auflockerungsebene kommt.

Eine weitere Ausführung zeigt die EP 012 30 31 mit einem großen Zentralkegel und vielen zusätzlichen radial angeordneten Entleerungs­ kammern.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, mit erheblich geringerem Aufwand für die Bau- und Maschinentechnik eine Boden- und Entleerungs­ vorrichtung zu schaffen, die besonders geeignet ist vorhandene Siloböden zu sanieren und andererseits Silos mit sehr großen Durchmesern oder sonstigen Querschnitten gesamtwirtschaftlich erstellen und betreiben zu können.

Die verbesserte Nutzung vorhandener Siloräume vor allem in der Zement- und Bindemittelindustrie ist international ein permanentes Anliegen der Betreiber. Aufgrund der bestehenden Baustatik und betrieblichen Gesamtsituation lassen sich viele dieser Silos mit den herkömmlichen Sanierungskonzepten nicht modernisieren. Für den Neubau von Großraumsilos, die für die Langzeitlagerung von Schüttgütern, wie es beispielsweise für Flugaschen aus dem Kraft­ werksbereich zur Entsorgung und Wiederverwertung der Fall ist, sind häufig die bekannten Silotechniken nicht nur zu aufwendig, sondern zum Teil wegen angestrebter oder verlangter Bauwerks­ höhenbegrenzungen durch die erforderlichen Einbauten nur noch mit einem reduzierten Nutzungsgrad zu betreiben.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht nun darin, daß auf absolut flachen Siloböden ein im Umfang und Anordnung variables Entleerungs- Tunnelsystem gesetzt werden kann. Diese Entleerungstunnel werden zweckmäßig aus standardisierten Fertigteilen mit gleichen Bau­ abmessungen und vorzugsweise aus Beton hergestellt zusammengesetzt. Diese Fertigteile sind für alle Bedarfsfälle einsetzbar, weil auch alle vorkommenden Lastfälle von den gegossenen Fertigteilelementen aufgenommen werden können. Es können unterschiedliche Siloquerschnitts­ formen mit den Tunnelelementen belegt werden. Es gibt zwei Aus­ führungsformen für die Fertigteilelemente, nämlich mit und ohne Einlauföffnung. Nachdem die Tunnellinien auf dem flachen Boden abgesetzt sind, sind weder Armierungsverbindungen noch die Stöße zu vergießen, weil anschließend zwischen den einzelnen Tunnellinien bis zu deren Oberkante Füllstoffe, wie z. B. Kies oder und Mager-Vergußbeton eingebracht wird. Begehbare Silobodenunterräume sind nicht erforderlich, wenn die besonders kostengünstige Ausführung gewählt wird den Silo direkt mit seinem Boden auf gewachsenen Boden zu setzen.

Die Tunnelelemente mit durch die Tunneldecke führenden Einlauf­ öffnungen sind außerdem mit darunter angeordneten flachen Zwischen­ böden ausgestattet, die in Verbindung mit darauf installierten Luftförderrinnen während des Entleerungsbetriebes als Reibschlußsperre wirksam werden. Die einzelnen Tunnellinien haben Anschluß an einen mit gleichen Abmessungen versehenen Sammel- und Entleerungstunnel. Der Verfüll- bzw. Vergußvorgang wird so abgeschlossen, daß ein nach den Einlauföffnungen flach geneigter Sattelboden entsteht. Die so vergossenen Tunnellinien haben nur senkrechte Druckkräfte aufzunehmen. Der entstandene Sattelboden wird mit Luftförderrinnen belegt, die in Sektionen unterteilt und den Einlauföffnungen zugeordnet sind. Während dem Siloentleerung werden die Sektionen nur immer im Wechsel belüftet. Hierbei wird der Reibschluß unter der aktivierten Ein­ lauföffnung durch Belüftung der Luftförderrinnen auf dem Zwischenboden aufgelöst und das fluidisierte Schüttgut kann ungehindert in den betreffenden Tunnel abfließen. Nach dem Belüftungswechsel wird der vorher gelöste Reibschluß wieder hergestellt und das durch die Einlauföffnung in den Tunnel eingedrungene Schüttgut stützt unter Reibschlußbildung sich wieder auf dem Zwischenboden unter Bildung einer Böschung ab. Die leicht geneigten Tunnelböden sind mit Luftförderrinnen belegt, so daß das eingeflossene Schüttgut weitergefördert wird bis es im Entleerungstunnel durch die Auslauf­ öffnung mit angeschlossenen Dosierschieber ausgetragen werden kann. Durch die Vielzahl der gesteuerten Auflockerungssektionen mit zugehörigen Einlauföffnungen können alle Silobodenbereiche unter konstanten Auflockerungsbedingungen im Wechsel mit einer ein­ fachen Belüftungssteuerung aktiviert und für die Siloentleerung herangezogen werden ohne das tote Zonen entstehen können. Es wird ein ansatzfreier Massenfluß praktiziert durch die gleichmäßige Luftverteilung auf verhältnismäßig kleine Auflockerungssektionen in unmittelbarer Nähe der Einlauföffnungen. Das Schüttgut kann praktisch der Schüttguttrombe folgend annähernd senkrecht aus den vielen Sektionen mit Einlauföffnungen in die Tunnellinien abfließen und erfaßt somit in gestaffelter Form schließlich den gesamten Silo­ querschnitt. Durch den beschriebenen Bewegungsvorgang der Schütt­ guttromben setzt ein Massenaustausch ein der vorhandene physikalische oder chemische Zusammensetzungsschwankungen ab baut und somit die Qualität des Schüttgutes nach Verlassen des Silos sich verbessert hat. Alle Tunnellinien sind durch Luken in der Silowand von außen zu inspizieren, was auch bei gefülltem Silo erfolgen kann, weil die einzelnen Tunnellinien leergefahren werden können.

Für die Belüftung der Sektionen und Luftförderrinnen in dem Tunnelsystem sind Drehkolbengebläse mit geringen Volumenströmen und niedrigen Druckdifferenzen erforderlich, so daß die gesamte Silo­ entleerung nicht nur annähernd verschleißfrei und wartungsarm sondern auch mit geringstem Energieaufwand zu vollziehen ist.

Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Silo 1 mit etwa 30 Metern Durchmesser und dem erfindungsgemäßen Siloboden 2, der auf einen gewachsenen Boden 16 gesetzt werden kann. Der Boden besteht aus mehreren Tunnellinien 3 die in einen Sammel- und Auslauftunnel 4 münden. Die Tunnellinien 3 und 4 sind mit vielen über den Siloboden verteilten Einlauföffnungen 5 versehen, unter denen sich in geringem Abstand flache Zwischenböden 6 befinden, die als Reibschlußsperre im unbelüfteten Zustand des Schüttgutes wirken. Zwischen den einzelnen Tunnellinien 3 und 4 werden Füllstoffe 7, Kies und Magerbeton, bis zur Oberkante der Tunnelflucht eingebracht. Zu den Tunneleinläufen 5 sind die Böden leicht geneigt und mit Luftförderrinnen 8 in Sektionen aufgeteilt belegt. Auf den flachen Zwischenböden 6 unterhalb der Einlauföffnungen 5 sind ebenfalls Luftförderrinnen 9 angeordnet, die immer dann mit zugehörigen Luftförderrinnen 8 belüftet werden, wenn aus der angesteuerten Sektion mit Einlauföffnung 5 Schüttgut fluidisiert und ausgetragen werden soll. In den Tunnellinien 3 und 4 sind Luftförderrinnen 10 leicht geneigt angeordnet, die das fluidisierte Schüttgut bis zu den Auslaufstutzen 11 fördern. Der kontrollierte Austrag erfolgt durch Dosierschieber 13. Jede Tunnellinie besitzt in der Silowand 1 Inspektionsluken 12. Der Sammel- und Auslauftunnel 4 wird durch die Leitungen 14 entlüftet.

Die Fig. 2 zeigt in der oberen Hälfte einen Querschnitt durch die Tunnellinien 3 und 4 und in der unteren Hälfte eine Draufsicht auf den Auflockerungsboden 2 mit den Luftförderrinnen 8 und den Tunneleinläufen 5.

Unter den Einläufen 5 befinden sich die als Reibschlußsperren wirkenden Zwischenböden 6. Die Luftförderrinnen 10 werden in den Tunnellinien 3 und 4 gemäß der Programmsteuerung für die Luftförder­ rinnen 8 belüftet. An dem Sammel- und Auslauftunnel 4 sind in der dargestellten Ausführungsform 2 Auslaufstutzen 11 mit Dosierschiebern 13 vorgesehen. Die Einlauföffnungen 5 sind von Sektions-Luftförder­ rinnen 8 umgeben.

Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Tunnellinien 3. Auf dem Siloboden 2 sind Luftförderrinnen 8 angeordnet von denen das fluidisierte Schüttgut durch die Einlauföffnungen 5 über die wechselweise wirkenden Reibschlußsperren 6, 9 in die Tunnellinien 3, 4 gelangt. Die Tunnellinien sind mit Luftförderrinnen 10 belegt.

Die Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch ein Tunnellinienelement 15. Durch Belüftung der Luftförderrinnen 8 fließt das Schüttgut durch die Einlauföffnungen 5 auf die aus dem flachen Zwischen­ boden 6 und den Luftförderrinnen 9 bestehenden Reibschlußsperren, um dann über diese in das Tunnelelement 15 abzufließen.

Durch Belüftung der Luftförderrinnen 10 wird das Schüttgut bis vor die Auslaufstutzen 11 gefördert, um dann von den angeschlossenen Dosierschiebern 13 ausgetragen zu werden. Auf der Reibschlußsperre 6, 9 sind schematisch der wechselnde Fließ- und Beharrungszustand des Schüttgutes dargestellt.

Claims (6)

1. Misch- und Vorratssilo für staubförmige Schüttgüter bestehend aus dem Silokörper (1) und dem Flachboden (2), der mit Luftförderrinnen (8) belegt ist, die in eine größere Anzahl abwechselnd belüfteter Sektionen unterteilt sind aus denen das fluidisierte Schüttgut aus allen Bodenbereichen gleichmäßig und unabhängig von der Siloboden­ form und Flächengröße, gesteuert über nur einen Siloauslauf (11) mit Dosierschieber (13) ausgetragen werden kann, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nur das jeweils fluidisierte Schüttgut durch die aktivierten Einlauföffnungen (5) über belüftete Reibschlußsperren, die aus den flachen Zwischenböden (6) und Luftförderrinnen (9) bestehen, in die Tunnellinien (3, 4) einströmt, während alle unbelüfteten Sektionen mit Luftförderrinnen (8) und die ebenfalls unbelüfteten Reibschlußsperren (6, 9) das Schüttgut daran hindern in die Tunnel­ linien einzuströmen.

2. Misch- und Vorratssilo nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tunnellinien (3, 4) aus Fertigteilelementen bestehen, die in unterschiedlicher Anordnung zusammengesetzt werden können.

3. Misch- und Vorratssilo nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tunnellinien (3) mit einem entlüfteten Sammel- und Auslauftunnel (4) oder einem Gutssammelraum anderer Form Verbindung haben.

4. Misch- und Vorratssilo nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Sammel- und Auslauftunnel (4) nur ein Auslaufstutzen mit Dosierschieber (13) erforderlich ist unabhängig von der Silogröße.

5. Misch- und Vorratssilo nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Tunnellinie (3, 4) Inspektionsluken (12) in der Silowand (1) besitzt.

6. Misch- und Vorratssilo nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftung der Luftförderrinnen (8, 9, 10) durch Drehkolbengebläse mit sehr niedrigen Volumenströmen und Druckdifferenzen erfolgt.