DE970099C

DE970099C - Process and device for moving, processing or treating granular materials

Info

Publication number: DE970099C
Application number: DEM23718A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Franz Moser; Martin Moser
Original assignee: FRANZ MOSER DIPL ING
Current assignee: FRANZ MOSER DIPL ING
Priority date: 1954-07-09
Filing date: 1954-07-09
Publication date: 1958-08-21

Description

Verfahren und Einrichtung zum Bewegen, Aufbereiten oder Behandeln von körnigen Stoffen Zur Aufbereitung oder Behandlung körniger oder grießförmiger Stoffe verwendet z. B. die Müllereiechnik in vielfacher Form ausschließlich oder hilfsweise Luftströmungen, welche in geeigneter Richtung und Stärke durch das Gut hindurchgeleitet werden. In der Windsichtung erfolgt eine Trennung nach unterschiedlichen »Flugkoeffizienten«. Ruhende oder bewegte Siebe dagegen, die nur leicht besaugt werden, trennen die Gutpartikel nach Größe und Form. Es ist dabei bekannt, daß in Abhängigkeit von der Schichthöhe beim bewegten Sieb Unterschiede im spezifischen Gewicht der einzelnen Teilchen den Siebeffekt beeinflussen.Method and device for moving, processing or treating of granular matter For the preparation or treatment of grainy or gritty Substances used e.g. B. the milling technology in multiple forms exclusively or alternatively air currents, which in a suitable direction and strength through the property be passed through. In the wind sifting, there is a separation according to different ones "Flight Coefficients". On the other hand, stationary or moving sieves that are only slightly vacuumed separate the good particles according to size and shape. It is known that in Depending on the layer height of the moving screen, there are differences in the specific Weight of the individual particles influence the sieving effect.

Noch deutlicher tritt der Einfluß ungleichen spezifischen Gewichtes dann in Erscheinung, wenn die Strömungsgeschwindigkeit der von unten nach oben durch Sieb und Gutschicht hindurchstreichenden Luft so weit gesteigert wird, daß die verbindenden Kräfte innerhalb der Teilchen aufgehoben werden und das Bett zu »fließen« beginnt; die leichteren Teilchen können obenauf »schwimmen«; Siebung und Sichtung überlagern sich. The influence of unequal specific gravity is even more evident then in appearance when the flow rate is from bottom to top through The air passing through the sieve and layer of material is increased so that the connecting Forces within the particles are canceled and the bed begins to "flow"; the lighter particles can "swim" on top; Overlay sieving and sifting themselves.

Dabei sind die Vorgänge und Wirkungen bei den gebräuchlichen Apparaturen bisweilen nicht mehr eindeutig zu beherrschen.Here are the processes and effects in the common apparatus sometimes no longer clearly controllable.

Die sichere Funktion der Anlagen ist gefährdet und geht oft verloren, wenn drlle Luft an irgendeiner Stelle durch die Schicht durchbricht und durch diese Gasse ausweicht. Gerade bei großen Windgeschwindigkeiten stellen sich jedoch leicht, bis- weilen unterstützt durch Verschiebungen des Bettes, solche Durchbrüche ein. The safe functioning of the systems is at risk and is often lost, if the air breaks through the layer at any point and through it Dodges alley. However, especially at high wind speeds, it is easy to until- sometimes supported by shifting the bed, such Breakthroughs a.

Ist nun die Neigung der luftdurchlässigen Unterlage (Sieb, Rost od. dgl.) kleiner als der natürliche Schütfwinkel des Gutes, so bleibt das Material liegen, der Durchlauf stockt. If the inclination of the air-permeable base (sieve, grate, etc.) Like.) smaller than the natural angle of repose of the property, the material remains lie, the flow stalls.

Es ist bekannt, daß man selbst bei verhältnismäßig grobkörnigem und inhomogenem Gut, wie ungereinigtes Getreide, dem Bestreben der Luft, sich Kanäle oder Durchbrüche zu schaffen und durch sie auszuweichen, mit gewissem Erfolg dadurch begegnen kann, daß man als luftdurch.-lässige Unterlage poröse Steine oder dichte Gewebe od. dgl. verwendet. Allein, derartige vorgeschaltete »Gitter« besitzen einen hohen Eigenwiderstand und verbrauchen deshalb zusätzliche Antriebsenergie am Lüfter. In staubhaltiger Luft legen sich die feinen Poren Schnel zu, und auf eine Siebwirkung muß ohniehin verzichtet werden Bekanntlich ist bisweilen, z. B. gerade in der Müliereitechnik, eine intensive Bespülung des Gutes als sogenannte »Luftwäsche« auch in Verbindung mit Siebung und Sichtung sehr erwünscht. Die sogenannte pneumatische Getreidereiningung z. B. wurde ermöglicht durch die Anwendung hoher Relativgeschwindigkeiten zwischen Gut und Luft. It is known that even with relatively coarse-grained and inhomogeneous material, such as uncleaned grain, the tendency of the air to form channels or creating breakthroughs and dodging them, with some success by doing so it can be countered that porous stones or dense stones are used as the air-permeable base Fabric or the like. Used. But such upstream "grids" have one high inherent resistance and therefore consume additional drive energy on the fan. In dusty air, the fine pores close quickly and act as a sieve must be renounced anyway. B. especially in the Mülerei technique, intensive rinsing of the goods as so-called »air washing« also in connection with screening and sifting very desirable. The so-called pneumatic grain cleaning z. B. was made possible by the use of high relative speeds between Good and air.

Das nachfolgend beschriebene; die Erfindung aufzeigende Verfahren mag - im Gegensatz zu bekannten Einrichtungen, in welchen die Aufbereitung des Gutes bei hoher Luftgeschwindigkeit dadurch erstrebt wird, duß die Gutteilchen zu einer »Wolke« aufgestäubt werden, sowie zum Unterschied. gegenüber bekannten »staubfließtechniscbe.n« Verfahren, bei welchen ein flüssiges oder gasförmiges Mittel mit solcher Geschwindigkeit und Menge durch das Gut hindurchströmt, daß dabei eine ruhende oder wandernde Schüttgutschicht entsteht # als » schrittweise wandernde Durchbruchschicht« bezeichnet werden. The following described; Methods demonstrating the invention likes - in contrast to well-known facilities in which the processing of the goods at high air speed is aimed at duss the good particles to one "Cloud" are dusted up, as well as to the difference. compared to known »staubfließtechniscbe.n« Process in which a liquid or gaseous agent at such a rate and quantity flows through the material, so that a stationary or moving bulk material layer arises # to be referred to as a »gradually migrating breakthrough layer«.

Nach einem Merkmal der Erfindung ist die Durchlaufbewegung des Gutes durch die Förderrinne bzw. das. »Fließbett« od. dgl. nicht eine stetige oder fließende, sondern eine notwendigerweise instationäre, schrittweise ausgreifende oder rollende, mit in Bahnrichtung periodisch und in der Regel gleichsinnig durch die Schicht als fluktuierende Aufwallung sich fortpflanzenden Dichteunterschieden; der Durchlauf des Gutes kann' also etwa mit der Bewegung einer fortschreitenden Welle in einer Flüssigkeit verglichen werden. According to a feature of the invention is the passage movement of the goods through the conveyor trough or the. "Fluid bed" or the like. Not a steady or flowing, but a necessarily unsteady, step-by-step or rolling, with in the direction of the orbit periodically and usually in the same direction through the layer as fluctuating surge of propagating density differences; the run of the good can, for example, with the movement of a progressive wave in a Liquid can be compared.

Naturgemäß ist deshalb auch die Bewegung der im Kreuzstrom durch die Gutschicht hindurchstreichenden Luft eine zeitlich und örtlich instationäre; im gleichen Zeitpunkt variiert ihre Geschwindigkeit über die Fläche des Bettes oder der Förderrinne hinweg zwischen einem Maximalwert, der in der Regel an der Untergrenze der Schicht erheblich größer sein kann als die Schwebegeschwindigeit eines Vergleichskornes, und. einem Minimalwert, der im Grenzfalie gegen Null gehen kann. Naturally, therefore, the movement is also carried out in a cross flow the air passing through the layer of material is temporally and spatially unsteady; at the same time their speed varies over the area of the bed or the conveyor trough between a maximum value, which is usually at the lower limit the layer can be considerably greater than the floating speed of a comparative grain, and. a minimum value that can approach zero in the limit case.

An Orten großer Luftgeschwindigkeit werden die Gutpartikel vom Luftstrom mitgenommen, und je nach dessen Stärke aufgewirbelt oder aufgestäubt, während zur gleichen Zeit neben dem Luftdurchbruch die Luftgeschwindigkeit so gering sein kann, daß das Gut in natürlicher Packung verharrt. In places with high air speed, the good particles are removed from the air flow taken, and, depending on its strength, whirled up or dusted up during the at the same time, in addition to the air breakthrough, the air speed can be so low, that the goods remain in their natural packing.

Es können daher immer eutllich unterscheidbare fließtech'niscbe Zustände zur gleichen Zeit und nebeneinander im gleichen Bett bzw. in der gleichen Förderrinne beobachtet werden; der Aufströmzustand der Schicht ist also ein inhomogener.There can therefore always be clearly distinguishable flow technical states at the same time and next to each other in the same bed or in the same conveyor trough to be observed; the upflow condition of the layer is therefore inhomogeneous.

Mit der Luftges'chwindigkei't varilert naturgemäß auch die Reynoldsche Zahl, und dieser Wechsel Bekundet bekanntlich, daß die am Korn angreifenden Flüssigkeitskräfte gerade in dem fraglichen Bereich sich nicht nur in ihrer Größe, sondern auch in ihrer Art und, Zusammensetzung ändern. The Reynold's naturally also varies with the air speed Number, and this change shows, as is well known, that the liquid forces acting on the grain especially in the area in question not only in size, but also in their nature and composition change.

Die Elastizität des FeststofF-Gas-Gemisches ist in der Zone, in weicher das Gut von den Luftkräften erfaßt und dabei holchgetragen wird, naturgemäß eine andere als in der Zone der ruhenden Schüttgutschent. In der ruhenden oder nur leicht. angeockerten. Schicht berühren die Partikel ein an-der, jeder Anstoß und jede Schwingung werden durch die. starke Reibung sofort gedämpft oder geschluckt. The elasticity of the solid-gas mixture is in the zone where it is softer the good is seized by the forces of the air and carried through the hole, naturally one other than in the zone of the stationary bulk material. In the dormant or only slightly. loosened up. In the first layer, the particles touch each other, every impact and every vibration are through the. strong friction immediately dampened or swallowed.

Während man im allgemeinen bei den bekannten staubfliejtechnischen Verfahren, insbesondere in der Wirbelchichttechnik, kleine Kanal durchbrüche als störende Begleiterscheinungen betrachtet und große zu vermeiden sucht, weil sie den kontinuierlichen. Bettes gefährden, werden nach dem aufgezeigten Verfahren derartige Durchbrüche gerade mit Absicht hervorgerufen und mit Plan geteuert und bei der Anwendung des Verfahresn den jeweiligen Erfordernissen angepaßt. While one generally uses the known dust-flow technical Process, especially in fluidized bed technology, as small channel breakthroughs considers disturbing side effects and tries to avoid great ones because of them the continuous. Endanger the bed, according to the procedure shown, such Breakthroughs brought about on purpose and controlled with a plan and in the application of the process adapted to the respective requirements.

In der absatzweise (das ist ohne fortwährende Gutbeschickung und -abfuhr) betriebenen Schüttgutschicht oder Wirbelschicht können derartige Durchbrüche in einfacher Weise schon dadurch erzwungen werden, daß unter dem (waagerechten) sibe od. dgl., auf dem das Gut lastet, hinreichend von einem Luftstrom beaufschlagte Düsen oder Schlitze od. ä. auf mechanische Art vorbeibewegt werden. Zum gleichen Zweck kann die Luft ebenso durch Trichter, Schlitze usw., die über die Schicht hinwegs-treifien, abgesaugt werden. In the intermittent (that is without continuous loading of goods and -Discharge) operated bulk material bed or fluidized bed can have such breakthroughs can be forced in a simple way by the fact that under the (horizontal) Sibe or the like, on which the material rests, sufficiently acted upon by an air stream Nozzles or slots or the like are moved past in a mechanical manner. At the same time Purpose can also be the air through funnels, slits, etc., which drift over the layer, be sucked off.

Auf solche Art läßt sich zwar das Ziel erreichen, daß das Gut in geordineter Weise durchgemischt und in Verbindung damit gegebenenfalls besonderen Aufbereitungs- odir Behandlungsvorgängen unterworfen wird, so, wenn eine Reinigung oder Entstaubung des Gutes bei hoher Luftgeschwindigkeit beabsichtigt ist oder wenn, eine schnelle und sichere Verteilung von Wärmemengen, die an festen Wänden durch Kontakt mit dem Gut getauscht werden, erstrebt wird. Der technische Fortschritt, den die Erfindung bringt, ist jedoch in diesem Fall durch den Übergang von der willkürlich entstehenden und unwillkommenen Kanalbildung zum planmäßig erzeugten und fortbewegten Luftdurchbruch im allgemeinen noch nicht gegeben. In this way the goal can be achieved that the good in mixed in an orderly manner and in connection with it possibly special Is subjected to reprocessing or treatment processes, so if a cleaning or dedusting of the goods at high air speed is intended or if, a quick and safe distribution of the amount of heat coming through on solid walls Contact with the goods to be exchanged is sought. Technical progress, which the invention brings is, however, in this case by the transition from that arbitrary resulting and unwelcome channeling to the systematically generated and moved Air breakthrough has generally not yet occurred.

Erst in der fortlaufend beschickten Schicht kommt die Erfindung richtig zur Geltung, wenn mittels des Durchbruches nicht nur die (im wesent- lichen) vertikale Mischbewegung, sondern zugleich der horizontale »Vorschub« des Gutes gesteuert wird; dabei wird nämlich nach der Erfindung der Luftdurchbruch und die ihm eigene Aufströmung des Gutes als Instrument dazu benutzt, um selbst bei einem Schüttgut, das ob seiner (groben) Körnung oder ob seiner inhomogenen Zusammensetzung beim Aufströmen keinen sicheren und hinreichend gleichmäßigen Fließzustant mehr erbringt und demzufolge einer Behandlung oder Aufbereitung in einer Wirbelfießschicht widérsteht, noch einen geordneten, schrittweisen Durchsatz des Gutes zu bewerkstelligen. The invention only comes into its own in the continuously charged shift to apply if by means of the breakthrough not only the (essentially lichen) vertical mixing movement, but at the same time the horizontal »feed« of the goods is controlled will; namely, according to the invention, the air breakthrough and his own Upflow of the material used as an instrument to even with a bulk material, whether its (coarse) grain size or its inhomogeneous composition when flowing up no longer provides a safe and sufficiently uniform flow condition and consequently resists treatment or conditioning in a fluidized bed, another to achieve an orderly, gradual throughput of the goods.

Die bisher gebräuchliche gleichzeitige Aufströmung und Behandlung der gesamten Schicht wird im erfindungsgemäßen Verfahren aufgehoben und durch eine taktmäßige Folge von einzelnen Arbeitsgängen ersetzt. The previously common use of simultaneous influx and treatment the entire layer is canceled in the method according to the invention and by a Replaced cycle-based sequence of individual work steps.

Eine wesentliche Aufgabe der zuströmenden Luft, die im engen Bereich des Durchbruches zusammengefaßt wird, besteht darin, daß sie die gerade erfaßbare Gutmenge von der festen Unterlage hochzuschleudern oder hochzutragen hat. Die Strömung der Luft im trichterförmig sich erweiternden Durchbruch ist durch unterschiedliche Querschnitte charakteristert ; zur Arbeitsleistung wird demgemäß zum erheblichen Teil außer der Druckenergie auch die Geschwindigkeitenergie der Strömung herangezogen. An essential task of the incoming air, which is in the narrow area of the breakthrough is summarized in the fact that it is the just detectable Has to be thrown up or carried upwards from the solid base. The current the air in the funnel-shaped widening breakthrough is through different Characterized cross-sections; accordingly, work performance becomes considerable In addition to the pressure energy, the velocity energy of the flow is also used.

Auch noch an den trichter ähnlichen Abgrenzungen des strahlargien Durchbruches werden strömungsnahe Gutschichten von der aufströmenden Luft aufgelockert und zum »Fließen« gebracht. Also at the funnel-like demarcation of the jet argien Through the breakthrough, near-flow layers of material are loosened by the flowing air and made to "flow".

Die Konzentration an Feststoff ist dort um ein Vielfaches größer als im Kern des Luftdurchbruches. Die Folge ist, daß an der Begrenzung des Durchbruches die Partikelschicht auf Grund ihrer Schwere nach unten drückt und daß die seitliche Druckkomponente dieser Gutsäule den Durchbruch an der Entstehungsstelle, also unmittelbar über der luftudurchlässigen Unterlage, abzudros seln versucht.The concentration of solids there is many times greater than in the core of the air breakthrough. The consequence is that the breakthrough is limited the particle layer presses down due to its gravity and that the side Pressure component of this Gutsäule breakthrough at the point of origin, i.e. immediately tried to throttle off the air-permeable surface.

Hier, im engsten Querschnitt, werden' die nachdrückenden Gutteilchen vom Luftstrahl angesaugt und hochgeschleudert. Bei abnehmender Strömungsgeschwindigkeit - im freien Raum über der Schicht - fallen die Partikel wieder aus dem Luftstrom aus und lagern sich in der Umgebung des $Triechtuerrandes auf die Schicht und gleiten erneut nach unten. Die vom Durchbruch erfaßten Gutpartikel werden demnach gewissermaßen im Kreislauf umgewirbelt und' dabei intensiv durchgemischt.Here, in the narrowest cross-section, 'are the pushing good particles sucked in by the air jet and thrown up. With decreasing flow velocity - in the free space above the layer - the particles fall out of the air flow again and settle on the layer in the vicinity of the door edge and slide down again. The good particles detected by the breakthrough are accordingly to a certain extent whirled around in a cycle and intensively mixed.

Es ist ersichtlich, daß die Gutpartikel im Verlauf dieser Bewegung, vor allium an den Trennflächen in der Zone des engsten Querschnittes, Relativgeschwindigkeiten ausgesetzt sind, die erheblich höher sind als die Schwebegeschwindigket. It can be seen that the good particles in the course of this movement, above allium at the interfaces in the zone of the narrowest cross-section, relative speeds that are significantly higher than the hover speed.

Seine bescondere Aufgabe, das Gut durch die Förderrinne bzw. das Fließbett hindurch zuleiten, kann der Durchbruch noch nicht erfüllen, solange er am Entstehungsorte verharrt oder solange die Partikel, die vom Luftstrahl hochgetragen und abgeworfen werden, - wleaa auch in anderer Vermischung - doch wieder an der ursprünglichen Stelle zu liegen kommen. Its special task, the goods through the conveyor trough or the Passing the fluidized bed through cannot achieve the breakthrough as long as it remains at the place of origin or as long as the particles carried up by the air jet and are thrown off - wleaa also in a different mixture - but again at the original place come to rest.

Die Erfindung geht bei der Lösung des TTansportproblems von der Erkenntnis aus, daß der » ortsfeste « Durchbruch (mitsamt seiner Berandung) als ein in sich geschlossenes System zu betrachten ist, in dem sich zwischen Luftstrahl und Gutbewegung ein dynamischer Gleichgewichtzustand einstell bzw. einpendalt, und daß dieses Gleichgewicht durch eine »äußere Kraft« dergestalt gestört oder verlagert werden kann, daß die Gutteilchen (im Endeffekt) eine Vorwärtsbewegung ausführen. The invention is based on knowledge in solving the transport problem from the fact that the "fixed" breakthrough (including its border) as an in itself A closed system is to be considered, in which there is between the air jet and the movement of the material a dynamic state of equilibrium sets or pendalt, and that this equilibrium can be disturbed or displaced by an "external force" in such a way that the Good particles (in the end) execute a forward movement.

Die gewünschte Verlagerung des Gleichgewichtszustandes erreicht die Erfindung in ganz einfacher Weise dadurch daß Vosgorge getroffen wird, daß zulaufseitig die seitliche Komponente der nachdrückenden bzw. nachfließenden Gutschicht verstärkt wird; diese Wirdkung wird aber erreicht, wenn man Vorsorge trifft, daß zulaufseitig die Schicht etwas höher gehalten wird als ablaufseitig. The desired shift in the state of equilibrium is achieved by Invention in a very simple way in that Vosgorge is made that the inlet side the side component of the pushing or flowing material layer is reinforced will; This will be achieved, however, if one takes precautions that on the inflow side the layer is kept slightly higher than on the outlet side.

Das spezifische Gewicht der festen Teilchen ist sehr viei größer als das der Luft, eine geringe zulaufseitige Überhöhung der potentiellen Energie der «nachfließendien » Gutsäule stört das Gleichgewicht und bat zur Folge, daß zulaufseitig mehr Material vom durchbrechenden Luftstahl mitgerissen wird als ablaufseitig; diese ungleiche Entnahme von Gut dauert so lange, bis der ursprünglich Gleichgewichtszustand wiederhergestellt ist. The specific gravity of the solid particles is much greater than that of the air, a slight increase in the potential energy on the inlet side the "nachfließendien" manor column disturbs the equilibrium and asked for the inflow side as a result more material is carried away by the breaching air jet than on the outlet side; these Uneven removal of goods lasts until the original state of equilibrium is restored.

Nach der Erfindung ist nun das Verfahren nicht darauf beschränkt, daß die Durchbrüche bei der fortwährend beschickten Schicht auf mechanischem Wege, etwa, wie erwähnt, mittels vorbeistreichender Düsen od. dgl., gesteuert und fortbewegt werden; vielmehr soll - nach einem besonders hervorstehenden Merkmal' - die Entstehung und Steuerung der Durchbrüche ohne mechanisch bewegte Mittel auf völlig automatischem Wege als Folge einer geeigneten Wahl der Betriebsbedingungen vor sich gehen. According to the invention, the method is not limited to that the breakthroughs in the continuously charged layer are mechanically for example, as mentioned, by means of passing nozzles or the like, controlled and moved will; rather, according to a particularly prominent feature, the origin and control of the breakthroughs without mechanically moving means on fully automatic Ways to go on as a result of an appropriate choice of operating conditions.

Es muß dazu im Durchbruch ein solcher Gleiche gewichtszustand hergestellt und, fortwährend beibehalten werden, daß ständig eine geeignete Menge von Guptartikeln von der Zulaufseite abgetragen und an der Ablaufseite angelandet wird und sich auf diese Weise der Durchbruch durch das über die poröse Unterlage wandernde Gut hindurchgraben kann. Die fordurung nach Aufrehchterhaltung eines vorgeschriebenen Gleichgewichtszustandes im Durchbruch auf seinem Wege durch, die Förderrinne bzw. das Fließbett beinhaltet die Aufgabe, daß nicht' nur die aus dem strömenden Medium herrührenden Kräfte, sondern auch. die aus dem Gut stammenden Kräfte in vorgeschriebener und gleichbleibender Form und Folge eingebracht und zusammengefügt werden müssen. Praktisch wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die poröse Unterlage eine in an sich bekannterWeise schwache bis mäßige Neigung erhält; in gleichmäßiger Schichthöhe wird das Gut durch die Rinne gefördert. Der überschuß $der auf der Zulaufeite angreifenden seitlich schiebenden Kraft, die ja eine Komponente des Bodendruckes des Gutes ist, wird dadurch in zeitlich gleichlbleibender Höhe zur Wirkung gebracht. For this purpose, such a state of weight must be established in the breakthrough and, continually maintaining an appropriate quantity of articles at all times is removed from the inlet side and landed on the outlet side and on in this way dig the breakthrough through the material migrating over the porous substrate can. The requirement to maintain a prescribed state of equilibrium in the breakthrough on its way through that includes the conveyor trough or the fluidized bed the task that not 'only the forces arising from the flowing medium, but even. the forces stemming from the property in a prescribed and constant manner Form and sequence must be introduced and put together. This becomes practical The object is achieved in that the porous substrate is in a manner known per se receives weak to moderate inclination; the product is through in an even layer height promoted the gutter. The excess of those attacking on the feed side pushing force, the one Component of the soil pressure of the good is, is thereby brought into effect at a constant amount over time.

Besondere Beachtung ist bei der » automatisch gesteuerten « Fortwährend beschickten Schicht den Einlauf-und Auslaufbedingungen zu widemen, denn von ihnen hängt nicht nur die Regelung der Gutzufuhr und Gutabfuhr ab, sie müssen vielmehr so beschaffen sein, daß der Durchbruch an geeigneter Stelle und zum richtigen Zeitpunkt zum Entstehen und nach Erfüllung seiner Funktion wieder zum Verlöschen gebracht wird. Particular attention should be paid to the "automatically controlled" Continuous to dedicate the loaded layer to the inlet and outlet conditions, because of them not only depends on the regulation of the supply and removal of goods, they must rather be such that the breakthrough occurs at the right place and at the right time to arise and, after fulfilling its function, to extinguish again will.

Im einfachsten Fall kann. dieser Forderung schon dadurch entsprochen werden, daß die Einlaufschwelle nach. dem Verbild der bekannten pneumatischen Rinnen etwas höher angebracht wird als die Auslaufschwelle. Die Neigung des Bettes oder der Förderrinne usw. ist merklich kleiner als der Schüttwinkel des Gutes. Der Durchbruch entsteht jeweils an der Stelle geringsten Luftwiderstandes, und diese Stelle wird zwangsweise an die Auslaufschwelle verlegt, wenn dafür gesorgt ist, daß dort ständig etwas Gut frei und unbehinder t abrieseln oder absickern kann, so daß die Schichthöhe sich an dieser Stelle etwas ermäßigt, oder, falls das Gut an der Auslaufshcwelle staut, wenn auf mechanischem Wege in periodischer Folge, wenn möglich in dem Taktmaße, im dem ein Durchbruch durch das Bett bzw. die Rinne eilt, eine hinreichende Gutmenge, z. B. mittels Schleusen, Schaufeln od. dgl., abgezogen wird. In the simplest case it can. this requirement already met be that the inlet threshold after. the image of the well-known pneumatic channels is attached a little higher than the outlet threshold. The slope of the bed or the conveyor trough etc. is noticeably smaller than the angle of repose of the material. The breakthrough arises in each case at the point of least air resistance, and this point becomes forcibly moved to the outlet threshold, if it is ensured that there is always something good can trickle or seep away freely and unimpeded, so that the layer height at this point a little less, or, if the good at the outlet shaft accumulates, if by mechanical means in periodic succession, if possible in the rhythm, in which a breakthrough rushes through the bed or the channel, a sufficient amount of material, z. B. by means of locks, shovels or the like. Is deducted.

Eine wesentliche regelungstechnische Voraussetzung für die Aufrechterhaltung des durch die Erfindung ermöglichten Bewegungsvorganges und Damit des Gutdurchastzes ist die rechtzeitige Vernichtus des Durchbruches, nachdem er seine Aufgabe auf dem Wege durch die Förderrinne erfüllt hat und am Gutzulauf angelangt ist. Auch bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß eine seitliche, schiebende Komponente aus dem Bodendruck der den Durchbruch begrenzenden Gutschicht in, geeigneter, wahlweiser Größe zur Wirkung gebracht werden kann, also auch in solcher Größe, daß sie das Gleichgewicht im Durchbruch nicht nur verschiebt, sondern es gänzlich ze rstört. Um den' Durchbruch zum Erlöschen zu bringen, wird das Gut vorzugsweise in einem Bunker vor dem Zulauf angestaut; der anbrandende Durchbruch lockert und unterwühlt den Fuß der auf den Einlauf drückenden Gutsäule das in freier Schüttung nachstürzende Gut »erdirückt« den Luftdurchbruch. An essential control technology requirement for maintenance the movement process made possible by the invention and thus the Gutdurchastzes is the timely destruction of the breakthrough after doing his job on the Has fulfilled paths through the conveyor trough and has reached the Gutzulauf. Also at the solution to this problem, the invention is based on the knowledge that a lateral, pushing component from the ground pressure of the layer of material limiting the breakthrough in, suitable, optional size can be brought into effect, so also in of such magnitude that it not only shifts the equilibrium in the breakthrough, but it completely destroys. In order to extinguish the breakthrough, the good becomes preferably backed up in a bunker in front of the inlet; the searing breakthrough loosens and digs under the foot of the column of manure that is pressing on the inlet Bulk falling material "pushes" the breakthrough in air.

Mitunter kann die Gutzuführung auch. in der Weise erfolgen, daß forbalufend oder in dem Takte, in dem die Durchbrüche anbranden, vorzugsweise mittels Schnecken Speisewalzen od. dgl., eine Menge an Gut eingedreht wird, die ausreicht, um den Durchbruch abzuwürgen. Am Ort geringsten Widerstandes schafft sich die Luft einen neuen Durchbruch, das Spiel wiederholt sich. Occasionally, the material supply can also. done in such a way that forbalufend or in the cycle in which the breakthroughs burn, preferably by means of screws Feed rolls od. The like., An amount of good is turned in, which is sufficient to the Stall breakthrough. The air creates one at the point of least resistance new breakthrough, the game repeats itself.

Jede zeitliche oder örtliche Änderung der Luftmenge, der Rauhigkeit oder der Durchlässigkeit der vorgeschalteten. porösen Unterlage, der Neigung der Rinne, der Schichthöhe oder des Durchsatzes, der Gutart bzw. Gutbeschaffenheit u. a. m. führt zu einer Verschiebung des zur Aufrechterhaltung und Fortbewegung des Durchbruches notwendigen, für die Erfindung charakteristischen fließtechnischen Gleichgewichtszustanders zwischen den innerhalb der fluktuierenden Schicht wirksam werdenden, zum einen Teil aus dem strömenden Medium, zum anderen aus dem Gut herrührenden Kräfte. Zur Einregulierung des jeweils gewünschten Gleichgewichtsza&tan'des bei Wechsel des Behandlungsgutes oder des Aufbereitungs- bzw. Behandlungseffektes ist aus diesen Gründen heraus häufig die Anpassung von mehreren Betriebstgräßen, z. B. der Luftmenge und der Neigung der Förderrinne oder der Schichtböhe, erforderlich. Any temporal or spatial change in the amount of air or the roughness or the permeability of the upstream. porous substrate, the inclination of the Channel, the layer height or the throughput, the type or quality of the material and the like. a. m. leads to a shift in the maintenance and movement of the Breakthrough necessary, for the invention characteristic flow technology Equilibrium between those within the fluctuating layer is effective partly from the flowing medium and partly from the material Powers. To regulate the desired balance point when changing the item to be treated or the processing or treatment effect for these reasons it is often necessary to adapt several company sizes, z. B. the amount of air and the inclination of the conveyor trough or the layer height required.

Luftmenge und Luftdruck und mit ihnen der Kraftbedarf des Lüfters können nach dem aufgezeigten Verfahren, bei dem nur ein geringer Teil der Schicht jeweils beaufschlagt ist und zum »Fließen « gebracht wird, mitunter nidriger gehalten werden als in der gebräuchlichen Wirbels fließschicht, die zum kontinuierlichen Durchlauf eine gleichmäßige und vollständige »Fließbarmachung» der gesamten, in der Förderrinne bzw dlem Fließbett lagernden Schicht verlangt. Air volume and air pressure and with them the power requirement of the fan can according to the method shown, in which only a small part of the layer is acted upon and made to "flow", sometimes held lower are considered in the usual vortex flow layer leading to the continuous Run a uniform and complete "flowability" of the entire, in the conveyor trough or the fluidized bed layer.

Das durch die Erfindung aufgezeigte Verfahren darf als Erweiterung der Wirbelschincttechnik und mitunter als Ersatz für die Wirbelfißschicht für solche Fälle angesprochen werden, in denen eine hinreichend homogene, stetig arbeitende Wirbel : schicht nicht mehr möglich ist oder nur unter Schwierigkeiten und unter Inkaufnahme hoher Druckverlauste in der luftdurchlässigen Unterlage herzustellen ist. Im aufgezeigten Verfahren ist der Eigenwiderstand der luftdurchlässigen Unterlage in jedem Falle gering ; selbst in sehr stanubalige Luft legen sich die zulässigen groben. Poren nicht zu, die Luft kann daswegen im Kreislauf enführt werden. The method shown by the invention may be used as an extension the vertebral bone technique and sometimes as a substitute for the vertebral fissure layer for such Cases are addressed in which a sufficiently homogeneous, steadily working Vertebra: layer is no longer possible or only with difficulty and under Accept high pressure lice in the air-permeable base is. In the method shown, the inherent resistance of the air-permeable base is in any case minor; the permissible ones are even in very stern air rough. Do not close pores, so the air can be drawn off in the circuit.

Grundsätzlich anders geartet ist der Bewegungsvorgang in der »Durchhruchschicht«: Das Einzelkon »fließt« nicht mehr »schwimmend«, wie in bekannten Wirdbelschichte, sondern »penselt« im Durchbruch, wenn es vom Luftstrom erfaßt und hochgetragen und dann wieder abgeworfen wird, zunächst einmal (im Mittelwert) in senkrechter Richtung. Diese (im wesentlichen) lot rechte Bewegung jedes einzelnen Kornes wird über die Förderringe hinweg zur »oszilierenden., Behnkurve« auseinandergezogen, wenn das ursprüngliche Kräftegleichgewicht dadurch eine Veränderung erfährt, daß ihm eine einseitig schiebende Kraft überlagert wird. The movement process in the »penetration layer« is fundamentally different: The individual con "flows" no longer "floating", as in well-known conical layers, but "pens" in the breakthrough when it is seized by the air stream and carried up and is then thrown off again, initially once (on average) in a vertical direction. This (essentially) perpendicular movement of each individual grain is carried out over the Conveyor rings pulled apart to the "oscillating., Behn curve", if that The original equilibrium of forces undergoes a change when a unilateral pushing force is superimposed.

Jeweils der gewünschten Wirkung entsprechend können bei der Anwendung des Verfahrens die Betriebsbedingungen variiert werden. Während z. B. bei hinreichend grobem Korn, das in niedriger Schüttung lagert, ein. merklicher Anteil der dem Fließbett bzw. der Förderrinne zugeführten Luft seitlich vom Durchbruch durch die Kornzwiscbenräume seinen Weg findet und debei das Gut Wielleicht um eine Kleinigkeit anloclcert, werden bei zunehmende Schichthöhe Anteil und Geschwindig- keit der durch die Kornzwisehenräume hindurchstreichenden Luft geringer, der Durchbruch dagegen wird um so ergiebiger und kraftvoller. In each case according to the desired effect can be used of the process the operating conditions can be varied. While z. B. with sufficient coarse grain that is stored in low bulk. noticeable proportion of the fluidized bed or the air supplied to the conveyor trough laterally from the breakthrough through the grain intervening spaces finds its way and may be attracted to the property for a little something with increasing layer height proportion and speed speed of through the air passing through the corneal toe spaces is less, the breakthrough on the other hand becomes all the more productive and powerful.

Die gerade beim kraftvollen Durchbruch in den Spitzen erheblich über der Schwebegeschwindigkeit liegenden Relativgeschwindigkeiten ermöglichen eine gute Reinigung, beispielsweise von Getreliide, nicht nur deswergen, weil bei dem Verfahren das Gut wiederholt und intensiv (auch im Getreide spalt) bespült und »gewaschen« wird, sondern auch deswegen, weil ungleichen Massen unterschiedliche Beschleunigungs-und Verzögerungszeiten und entsprechende Bahnkurven zugeordnet sind; nur selten verlaufen überdies die Widerstandsbeiwerte verschiedenartiger Körperformen über einen größeren Re-Zahl-Bereich hinweg konform, vor allem divergieren die kritischen Re-Zahlen für den Umschlag. Which is considerably over, especially with the powerful breakthrough in the tips Relative speeds lying around the hovering speed enable a good Cleaning, for example, of Getreliide, not only because of the process the goods repeatedly and intensively (also in the grain gap) rinsed and "washed" is, but also because unequal masses have different acceleration and Delay times and corresponding trajectories are assigned; rarely get lost In addition, the drag coefficients of different body shapes over a larger one Re-number range conforms, especially the critical Re-numbers for diverge the envelope.

Bei geringer schichthöhe wird nur jeweils eine geringe Menge des Gutes von der durchbrechenden Luft mitgenommen und dabei besonders sauber und schonend umgewendet; die Verweilzeit der einr zelnen durch das. Bett hindurchwandernde Gut partikel ist in diesem Falle bemerkenswert gleichmäßig. Vornehmlich. bei kleiner Bettneigung und geringer Schichthöhe durcheilen. häufig. mehrere kleinere Durchbrüche nacheinander die Rinne. Bei großer Schichthoihe hingegen werden bedeutende Gutmengen von der Luft erfaßt und wirbelnd hochgetragen. Die Relativgeschwindigkeit beträgt an der Unterseite der Schicht gegebenenfalls ein Mehrfaches der Schwebegeschwindigkeit des Einzelkornes. Die Durchmischung des Gutes ist im Wirbel recht intensiv, während neben. dem Durchbruch. das Gut in völliger Ruhe liegenbleibt; die Kontrolle der Verweilzeit aber wird mit steigender Schicht schwieriger und geht schließlich auch beim vorgeschlagenen, Verfahren wie bei der brodelnden oder kühlenden Wirbelschicht verloren. Vorübergehende Abweichungen der Bettneigung von der Ausgangslage, wie sie unvermeidlich sind, wenn. eine nach dem Verfahren arbeitende Anlage auf einem rollenden Fahrzeug, z. B. einem Mähdrescher, aufgebaut ist, werden von der über den größten Teil des Bettes zähen und trägen Schicht aufgenommen bzw. abgefangen, ohne daß durch sie der Gutdurchsatz ernstlich gefährdet würde. Auch. gegenüber Schwankungen um die Lönagschase ist des angegebene Verfahren weiniger störungsanfällig als die » dünnflüssige « Wirbelfließschicht. Notfalls kann dem seitlichen Abgleiten des Gutes (bei längerem einseitigem »Hängen« des Bettes bzw. der Rinne) und gegebenenfalls der Quervermischung des Gutes (quer zur Bahnrichtung) dadurch vorgebeugt werden, daß die Rinne längs des Gutweges mittels Zwischenwände od. ä. in schmale Einzelbahnen unterteilt wird, von denen. jede von einem gesonderten Durchbruch durchlaufen wird. Dabei lösen sich, sofern störende Einflüsse ausgeschaltet werden, die Durchbrüche in ähnlicher Periodizität an der Ablaufstelle ab wie die Wirbel der Karmanschen Wirbelstraße. If the layer is low, only a small amount of the Good things are carried away by the breaking air and are particularly clean and gentle turned over; the residence time of the individual goods moving through the bed particle is remarkably uniform in this case. Mainly. at smaller Rush through bed inclination and low layer height. frequently. several smaller breakthroughs one after the other the gutter. With a large layer height, however, there are significant amounts of material seized by the air and carried up in a whirling motion. The relative speed is on the underside of the layer, possibly a multiple of the levitation speed of the single grain. The mixing of the material is quite intense in the vortex while Next. the breakthrough. the goods are left lying in complete repose; control the However, the dwell time becomes more difficult as the layer rises, and it finally works in the proposed method as in the boiling or cooling fluidized bed lost. Temporary deviations of the bed inclination from the starting position, such as they are inevitable, though. a system working according to the process on a rolling vehicle, e.g. B. a combine, are built by the over Most of the bed is absorbed or intercepted by a tough and sluggish layer, without seriously jeopardizing the throughput of goods. Even. against fluctuations around the Lönagschase, the specified procedure is less prone to failure than the "Thin" fluidized bed. If necessary, the Good things (when the bed or the channel is »hanging« on one side for a long time) and possibly the cross-mixing of the goods (across the direction of the web) can be prevented, that the channel along the path by means of partitions od. Ä. In narrow individual lanes is divided by those. each is traversed by a separate breakthrough. Provided that disruptive influences are eliminated, the breakthroughs dissolve at the point of discharge with a similar periodicity as the vertebrae of the Karmans Vortex street.

Die Aufteilung desl Bettes bzw. der Förderrinne in schmale Felder begünstigt überdies die Vermehrung der Zahl kleiner Durchbrüche an Stelle einzelner großer umfangreicher Durchbrüche und trägt deshalb zur Verminderung des Abriebes bei. wenn es sich um oberflächenempfindliches Gut handelt. The division of the bed or the conveyor trough into narrow fields also favors the increase in the number of small breakthroughs instead of individual ones large extensive breakthroughs and therefore contributes to the reduction of abrasion at. when it is a matter of surface-sensitive goods.

Erschütterungen des Bettes durch Rütteln oder Vibrieren, wie es bei ähnlichen Einrichtungen. bekannt ist, erleichtern das »Zerließen« der Schüttung. Shaking the bed by shaking or vibrating, as it is with similar facilities. is known, facilitate the "dissolving" of the bulk.

In der Müllereitechnik z. B. eignet sich das Verfahren neben der schon eingangs angeführten ursprünglichen Anwendung zum Trennen (bzw. In milling technology z. B. is the method in addition to the Original application for cutting (or

Reinigen) von inhomogenem Gut (Sichtung, Siebung, Trennen nach spezifischem Gewicht) zum schonenden Beimischen oder Zusammenmischen, Auflockern, Bleichen, Begasen usw. homogenen Gutes bzw. von Materialien mit gleichem spezifischer Gewicht. Die Beigabe kleiner Gutmengen kann noch während des Durchlaufes durch das vorzugsweise langgestreckte Fließbett od. ä. erfolgen. Während des Umwendens bzw. Mischens werden die Gutoberflächen nicht durch den Druck einer Gutsäule oder eines Mischwerkzeuges belastet, die Gefahr des Abreibens oder Verschleißens griffiger Körnungen ist hiermit gebannt.Cleaning) of inhomogeneous material (sifting, sieving, separating according to specific Weight) for gentle admixing or mixing, loosening, bleaching, gassing etc. homogeneous goods or materials with the same specific weight. the Small quantities of material can be added during the run through the preferably elongated fluidized bed or the like. While turning or mixing the surfaces of the goods are not affected by the pressure of a column of goods or a mixing tool loaded, the risk of abrasion or wear of grippy grains is hereby banned.

Auch bei Darren usw. kann der Luftdurchbruch des gezeigten Verfahrens mechanisch bewegte Wender, Mischer oder Fräsen ersetzen.Even with kilns etc. the air breakthrough of the method shown can Replace mechanically operated turner, mixer or milling machine.

Der Durchbruch legt immer neue Partikelflächen an der Schichtoberseite und -unterseite frei, die gegebenenfalls, selbst wenn es sich um ein temperaturempfindliches Gut handelt, ohne Schaden zu nehmen von energiestarker Strahlung getroffen werden dürfen, weil. die Verweilzeit an den Außenseiten der Schicht nur kurz ist und die von der Partikeloberfläche aufgenommene Wärmemenge schon beim nächste Wirbeldurchung wieder innerhalb der Schicht mit umgebenden Partikeln getauscht wird. The breakthrough always creates new particle surfaces on the top of the layer and underside free, if necessary, even if it is a temperature-sensitive Acts well without being hit by high-energy radiation allowed because. the dwell time on the outside of the layer is short and the Amount of heat absorbed by the particle surface during the next vortex flow is exchanged again within the layer with surrounding particles.

Auf das ständig wiederholte Abmischen und Durchwirbeln des Gutes in den Luftdurchbrüchen ist es zurückzuführen, daß mit Hilfe des Verfahrens ein sehr sehr schneller und wirksamer Wärmeaustausch zwischen dem Gut einerseits und festen Wandungen, insbesondere der porösen Unterlage, anderseits bewerkstelligt wird. Die Behandlung bzw. Aufheizung (Kühlung) des Gutes vollzieht sich stufenweise, die Wärmeübertragung erfolgt durch Leitung zwischen festen Körpern; jede Durchwirbelung führt dem Schichtinnern nach Art des turbulenten » Austausches « wiederum eine endliche Menge Wärme zu. In der Wahl der Taktfolge ist ein Mittel an die Hand gegeben, um die Stufung zu steuern. The constant mixing and whirling of the product in the air breakthroughs it is due to the fact that with the help of the process a very, very fast and effective heat exchange between the good on the one hand and solid walls, in particular the porous base, accomplished on the other hand will. The treatment or heating (cooling) of the goods takes place in stages, heat is transferred by conduction between solid bodies; any vortex leads to the interior of the layer in the manner of a turbulent "exchange", in turn, a finite one Amount of heat too. In the choice of the bar sequence, a means is given to control the gradation.

Die Arbeitsweise eignet sich nach obigem auch zur Behandlung eines Gutes, das in der Außenzone (Schale) eine höhere Temperatur verträgt als im Kern, z. B. von Getreide, selbst kann, wenn die Schaleschicht eine schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweist. Bei geeigneter Wahl der Betriebsgrößen ist es möglich, das Verfahren zum »Konditionierena z. B. von Getreide zu verwenden und Wärmespannungen in die Trenuschichten zwischen Kern und Schale zu legen. Im Gegensatz zur Behandlung in üblichen Wirbeischichten, bei der jedes Korn von der (»isolierenden«) Grenzschicht des strömenden Mediums umschlossen ist, stehen die Partikel in der erfindungsgemäßen Durchbruchschicht mit einem Teil der Oberflächen jeweils sowohl untereinander als auch mit den festen, begrenzenden Wandungen vorübergehend in Berührung. Die Wärmeübertragung innerhalb der Schicht erfolgt im weiteren im wesentlichen durch den im neuen Verfahren besonders ausgeprägten »Austausch'« der wäremspeichernden Massen der Gutpartikel; die Luft hat unmittelbar kaum einen Anteil an der Wärmeübertragung innerhalb der Schicht, Umwege an Wärme werden dadurch vermieden. Dieser durch die Erfindung aufgezeigte unmittelbare und schnelle Wärmeübergang ermöglicht eine wirtschaftliche Nutzung von Wärmequellen oder Wärmesenken noch dann, wenn das verfügbare Temperaturgefälle so gering ist, daß der Umweg über einen Wärmezwischenträger und die hierbei notwendige Zwischenschaltung von gefälleverzehrenden Wärmeaustauschern unlohnend erscheinen müßte. Die Erfindung erleichtert also den Anschluß an Wärmemengen, welche bei verhältnismäßig niedrigem Temperaturnzveau dargeboten werden, beispielsweise der im Kühlwasser von Verbrennungskraftmaschinen abgeführten Verlustwärme oder der von einer Wärmepumpe angelieferten Wärme. Aus den gleichen Gründen kann mit Vorteil der unmittelbare Wärmeübergang auch zur Kühlung des Gutes ausgenützt werden, wenn die Wärme des Gutes z. B. an Flußwasser oder an Kühlsole abgeleitet werden. soll und nur eine geringe antreibende Temperaturdifferenz zur Verfügung steht; wollte man aus solchen Wärmequellen oder zu solchen Wärmesenken auf dem Umwege über eine Vorheizung oder Vorkühlung der Luft die gleichen Wärmemengen zuführen oder entziehen, so wären große Luftmengen (Kraftbedarf, Abluftverluste) sowie umfangreiche und kostspielige, gefälleverzehrende Wärmeaustauscher erforderlich. Bekanntlich ist die Leistungsziffer thermodynamischer Kreisprozesse für Wärmepumpe und Kühlmaschine um so günstiger, je geringer der Abstand zwischen den begrenzenden Speichertemperaturen gehalten werden kann. The working method is also suitable for treating a Good that can withstand a higher temperature in the outer zone (shell) than in the core, z. B. of grain, even if the shell layer has poor thermal conductivity having. With a suitable choice of the operating sizes, it is possible to use the method for »Conditioning a z. B. to use from grain and thermal stresses in the trenus between To put the core and shell. In contrast to the treatment in usual fluidized beds, in which each grain is separated from the ("insulating") boundary layer of the flowing medium is enclosed, the particles are in the inventive Breakthrough layer with a part of the surfaces each with each other as also temporarily in contact with the solid, delimiting walls. The heat transfer within the layer is essentially carried out by the method used in the new process particularly pronounced "exchange" of the heat-storing masses of the good particles; the air has hardly any direct share in the heat transfer within the Layer, detours to heat are avoided. This demonstrated by the invention immediate and rapid heat transfer enables economical use from heat sources or heat sinks even if the available temperature gradient is so small that the detour via an intermediate heat carrier and the necessary one The interposition of heat exchangers that consume inclines appear unworthy would have to. The invention thus facilitates the connection to amounts of heat which are relatively low Temperaturnzveau are presented, for example that in the cooling water of Loss heat dissipated from internal combustion engines or that of a heat pump delivered heat. For the same reasons, the immediate Heat transfer can also be used to cool the goods when the heat of the goods z. B. can be derived from river water or cooling brine. should and only a small one driving temperature difference is available; one wanted from such heat sources or to such heat sinks indirectly via pre-heating or pre-cooling supplying or withdrawing the same amount of heat from the air would result in large amounts of air (Power requirement, exhaust air losses) as well as extensive and costly, slope-consuming Heat exchanger required. It is well known that the coefficient of performance is more thermodynamic Cycle processes for heat pumps and cooling machines are all the more favorable, the smaller the distance can be kept between the limiting storage temperatures.

Mittelbar, und zwar auf dem Umwege über die Feststoffteilchen wird natürlich auch die durch die Schicht hindurchtretende Luft in das Temperaturfeld mit einbezogen; hierdurch werden die festen Teilchen zu speichernden Wärmeübertragungsgliedern, die Durchbruchschicht wird zum Wärmeaustauscher (nach dem Regeneratorenprinzip, ähnlich dem pebblestone-heater) zwischen geheizten oder gekühlten Wänden (Rosten usw.) und dem strömenden Medium. Die Zwischenschaltung einer Stufe mit Wärmeübertragung durch Leitung von einer festen Wand an die nach der Er. findung intermittierend durchmischte, oszillierende Schüttgutschicht, die ja jeweils nur in einem schmalen Querstreifen innerhalb der Förderrinne zum » Fließen « gebracht wird, während die Partikel über den größten Teil des Bettes hin in dichter Packung aneinanderlagern und hierbei wieder nachgeheizt werden können, erbringt gasseitig eine Einsparung an feststehender Wärmeaustauschfläche; ständig werden neue thermische Anlaufvorgänge an »regenerierten« Wärmeaustauschflächen erzwungen ; der Temperaturgradient wird dadurch verbessert. Indirectly, via the solid particles naturally also the air passing through the layer into the temperature field included; as a result, the solid particles become heat transfer members to be stored, the breakthrough layer becomes a heat exchanger (according to the regenerator principle, similar to the pebblestone heater) between heated or cooled walls (grids etc.) and the flowing medium. The interposition of a stage with heat transfer by conduction from a solid wall to the one after the Er. finding intermittent mixed, oscillating bulk material layer, each only in a narrow one The horizontal strip within the conveyor trough is made to "flow" while the Particles are packed closely together across most of the bed and can be reheated in the process, results in savings on the gas side on a fixed heat exchange surface; there are constant new thermal start-up processes forced on "regenerated" heat exchange surfaces; the temperature gradient becomes thereby improved.

Die Sonderstellung des durch die Erfindung aufgezeigten Prinzips der »Durchbruchschicht« innerhalb der Gruppe der »staubfließtechnichen« Verfahren zwischen Schüttschicht, Wirbelschicht und Flugstaubwolke bringt es mit sich, daß auch seine Anwendungen sich mit denen der genannten Verfahren wenigstens zum Teil überdecken. Schichthöhe, Bettneigung usw. lassen sich im Einzelfall unter Umständen so weit anpassen, daß im äußeren Bild und vielLeicht auch in der strömungstechnischen und verfahrenstechnischen Wirkung eine Annäherung an das eine oder andere der genannten Verfahren sichtbar wird, wenigstens innerhalb des Bereiches des Durchbruches. The special position of the principle shown by the invention the "breakthrough layer" within the group of "dust flow technology" processes between bulk bed, fluidized bed and airborne dust cloud it means that its applications are at least partially similar to those of the processes mentioned cover. The height of the layers, the inclination of the bed, etc. can be determined in individual cases Adjust so far that in the outer picture and perhaps also in the aerodynamic one and procedural effect an approximation of one or the other of the mentioned Process becomes visible, at least within the area of the breakthrough.

Natürlich können an Stelle von Luft zur Erzeugung des Durchbruches bzw. der Durchbruchschicht im Prinzip beliebige Gase oder Dämpfe verwendet werden., darüber hinaus auch unter Umständen tropbare Flüssigkeiten, sofern nur die entsprechenden physikalisehen »Modellgesetze« auch im Bereich des Durchbruches eingehalten werden können. Of course, air can be used to generate the breakthrough instead of air or the breakthrough layer, in principle, any gases or vapors can be used., in addition, liquids that can be dripped under certain circumstances, provided that only the appropriate ones physical "model laws" are also adhered to in the area of the breakthrough can.

Außer körnigem Material kann im erfindungsgemäßen Verfahren auch anderes beliebiges kleinstückiges Gut, z. B. flockiges, stäbchenförmiges oder blättchenförmiges Gut, aufbereitet oder behandelt werden, soweit noch ein entsprechendes Gleichgewicht der Kräfte hergestellt werden kann. In addition to granular material, the method according to the invention can also any other small piece of goods, e.g. B. flaky, rod-shaped or leaf-shaped Good, processed or treated, provided that there is still an appropriate balance the forces can be produced.

Die äußere Ähnlichkeit der Du:rchbruchschicht mit der Wirbel schicht darf aber nicht über wesentliche aus der Eigenart des Aufströmzustandes und des Bewegungsvorganges heraus. zu. erklärende strömungsmechainesche Verschiedenheiten hinwegtäuschen, welche die Vorbedingungen, insbesondere für Wärme- und Stoffaustauschvorgänge, weitgehend verschieben. Die Durchbruchschicht wird in den Teilen, die nicht gerade von der durch stoenden Luft erfaßt werden, nicht oder nur verschwindend wenig angehoben; in den ruhenden Schüttgutpartien sind die Kornzwischenräume sehr eng, die Strömung durch sie bzw. um das Einzelkorn ist durch wesentlich kleinere Re-Zahlenl und damit durch relativ dickere »isolierende« Grenzschichten charakterisiert, als sie der homogenen Wirbelschlicht eigen sind. The external similarity of the Du: fracture layer with the eddy layer but may not be about essentials from the peculiarity of the upflow condition and the Movement process out. to. explanatory fluid mechanics differences hide the preconditions, especially for heat and mass transfer processes, largely move. The breakdown layer is in the parts that are not straight not lifted or only minimally lifted by which are caught by bumping air; In the stationary bulk material, the grain gaps are very narrow, the flow through them or around the single grain is through much smaller Re numbers and thus characterized by relatively thicker "insulating" boundary layers than they are homogeneous fluidized bed.

Im Bereich des Durchbruches dagegen liegen andere Verhältnisse vor; Kornzwischenräume und Relativgeschwindigkeiten sind größer als in der homogenen Wirbeischicht; Wärme- und Stoffaustausch am Einzelkorn werden dadurch sehr begünstigt, daß einerseits die gesamte Kornoberfläche freigelegt ist, zum anderen, daß die dimensionslosen Kenngrößen für Wärmeübergang und Stoffaustausch, die ja eine Funktion der Reynoldsschen Zahl sind, zu Werten anwachsen, welche bei der Umströmung des Einzelkornes in der homogenen Wirbelschicht nicht erreicht werden können. Eine weitere Folge der unterschiedlichen Gasgeschwindigkeiten ist es, daß in der Zeiteinheit ungleiche Stoff- und (Wärme-) Energiemengen an ungleichen Austauschflächen dargeboten werden. In the area of the breakthrough, however, the situation is different; Gap spaces and relative speeds are greater than in the homogeneous one Fluidized bed; Heat and material exchange on the single grain are very favored, that on the one hand the entire grain surface is exposed, on the other hand that the dimensionless Parameters for heat transfer and mass transfer, which are a function of Reynolds' Number are to grow to values, which at the flow around the single grain cannot be achieved in the homogeneous fluidized bed. Another episode of the different gas velocities is that unequal in the unit of time Quantities of substance and (heat) energy are presented on unequal exchange surfaces.

Während z. B. der Wärmevorrat des durch die ruhende Schüttgutschicht hindurchstreichenden Luftanteils schon in einer dünnen Zone erschöpft wird, besteht im Durchbruch ein Überschuß.While z. B. the heat supply of the bulk material layer at rest The proportion of air that passes through it is already exhausted in a thin zone an excess in the breakthrough.

Vor allem bei Stoffaustauschvorgängen zwischen dem strömenden Medium und einem verhältnismäßig grobkörnigen Gut ist nun häufig, beispiellsweise bei der Trocknung, eine beträchtliche Wärmemenge zu tauschen. Das technische Problem liegt dann in der Regel nicht auf der Stoffseite, in der Übernahme oder Abfuhr der Feuchtigkeit durch das strömende Medium - diese Aufgabe wird schon, von geringen Luftmengen bewältigt -, sondern auf der Wärmeseite, in der Heranbringung und Verteilung der zur Verdampfung benötigten Wärmemengen. Dies bedeutet, daß große Luftmengen oder hohe Temperaturen zur Verfügung stehen müssen, wenn die Verdampfungswärme auf konvektivem Wege gedeckt werden soll. Especially in the case of mass transfer processes between the flowing medium and a relatively coarse-grained product is now common, for example at the Drying to exchange a considerable amount of heat. The technical problem lies then usually not on the fabric side, in the takeover or removal of moisture by the flowing medium - this task is already accomplished by small amounts of air - but on the warm side, in the approach and distribution of the evaporation required amount of heat. This means that large amounts of air or high temperatures must be available if the heat of evaporation is covered by convective means shall be.

Handelt es sich um ein temperaturempfindliehes, hygroskopisches Gut, so ist die zulässige Temperaturspanne begrenzt; die Geschwindigkeit des Stoffaustauschvorganges wird in solchen Fällen bisweilen fast ausschließlichl durch die Wärmeleitfähigkeit und die Diffusionsgeschwindigkeit im Festgut bestimmt.If it is a temperature-sensitive, hygroscopic item, so the permissible temperature range is limited; the speed of the mass transfer process in such cases is almost exclusively due to the thermal conductivity and determines the rate of diffusion in the solid.

Die aus dem Verfahren sich ergebende intermittierende, stufenweise Behandlung läßt auch bei temperaturempfindlichem Gut, wie Getreide, eine hohe Lufterhitzung zu, weil nur kurzfristig, und zwar nur während des Durchlaufes des Luftdurchbruches; die unempfindliche Schaleschicht mit dem heißen Gas in Berührung kommt, hingegen im anschließenden längeren Taktteil die aufgenommene Wärmemenge Zeit findet, bei sich ermäßigender Temperatur in das Korn innere weiterzuwandern. The intermittent, gradual one resulting from the procedure Treatment allows for a high level of air heating even with temperature-sensitive goods such as grain to, because only briefly, and only during the passage of the air breakthrough; the insensitive shell layer comes into contact with the hot gas, however the amount of heat absorbed finds time in the subsequent longer cycle part to migrate further into the grain interior as the temperature decreases.

Trotz hoher Lufterhitzung wird auf Grund der für das Verfahren besonders charakteristischen zeitlichen Aufspaltung eines Arbeitsvorganges in aufeinanderfolgende Teilbehandlungsvorgänge eine Beschädigung des Gutes vermieden.Despite high air heating, the special for the process characteristic temporal splitting of a work process into successive ones Partial treatment processes avoid damage to the goods.

Noch günstiger und wirkungsvoller kann nach der Erfindung das Programm für den Stoffaustausch gesteuert werden, wenn es gelingt, möglichst den gesamten Wärmebedarf des Prozesses mittels Wärmeleitung von festen Wänden an das berüh rende Gut heranzubringen und mittels »Austausches« innerhalb der Schicht zu verteilen; wenn dabei auf dem Umwege über das angewärmte Gut auch die strömende Luft erwärmt wird, so verlaufen Temperatur-und Diffusionsgefälle in der gleichen Richtung. According to the invention, the program can be even cheaper and more effective for the mass transfer can be controlled, if possible, the whole Heat requirement of the process by means of heat conduction from solid walls to the touching one Easily brought up and distributed within the shift by means of "exchange"; if the flowing air is also warmed up indirectly via the warmed material temperature and diffusion gradients run in the same direction.

Ähnlich den bekannten Wirbelschichtverfahren kann auch das vorgeschlagene Durchbruchschichtverfahren bei Kontaktvorgängen Verwendung finden, bei denen das (zum Zusammenbacken neigende) Gut bewegt werden muß, ebenso bei chemischen Prozessen und Reaktionen zwischen strömendem Medium und Feststoffteilchen oder zwischen mehreren Gasen, welche zusammengemischt durch die Schicht hindurchgeblasen werden, wobei die festen Teilchen als Katalysatoren dienen können. The proposed can also be similar to the known fluidized bed process Breakdown layer processes are used in contact processes where the (tending to stick together) Good must be moved, as is the case with chemical processes and reactions between flowing medium and solid particles or between several Gases mixed together and blown through the layer, wherein the solid particles can serve as catalysts.

Die Betriebszustände, Arbeitsweise und Beschaffenheit mehrerer übereinandergelagerter Bette, Förderrinnen od. dgl. können gegebenenfalls unterschiedlich eingerichtet sein, auch dann, wenn beispielsweise zum Zwecke der Annäherung an das Gegenstromprinzip die verschiedenen Schichten vom gleichen Gasstrom betrieben werden. The operating status, mode of operation and nature of several superimposed Beds, conveyor troughs or the like can optionally be set up differently even if, for example, for the purpose of approximating the countercurrent principle the different layers are operated by the same gas flow.

Der durch die Erfindung ermöglichte vorzügliche Wärmeaustausch, zwischen fester Wandung und Gutschicht auf Grund unmittelbarer Berührung schafft die Voraussetzung dafür, daß verschiedene, vom gleichen oder von fremdem Gut beaufschlagte Förderrinnen usw. in den Kreislauf und gegebenen falls. thermodynam ! ischen Kreisprozeß des durch sie hin (lurchgeleiteten strömenden Mediums oder einer die festen Wandungen, insbesoridere die durchlässigen Böden (Roste), erwärmenden oder kühlenden, gegebenen, falls verdampfenden. Wärmeträgerflüssigkeit geschaltet werden können. The excellent heat exchange made possible by the invention, between A solid wall and layer of material due to direct contact creates the prerequisite for the fact that different conveyor troughs acted upon by the same or other goods etc. in the circuit and if necessary. thermodynam! ical cycle of through it (flowing medium passed through or one of the solid walls, in particular the permeable floors (grids), warming or cooling, given, if evaporating. Heat transfer fluid can be switched.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Method of moving, processing, handling etc. of small-sized, especially granular material in a layer that is on a a gas-permeable base and a gas flows through it from below, characterized in that in a limited space, in the so-called breakthrough, gravitational forces from the material and flow forces from the gas combined into a dynamic equilibrium and that by means of such controlled and in the same sense of direction the bed continuous breakthroughs the material is turned over, whirled up or dusted, while in addition to the breakthroughs, the material is stored in a dormant bulk layer.

2. The method of claim 1 when used in a batchwise manner charged layer, characterized in that the breakthroughs of the gas inevitably by means of mechanical means moved past under the layer or over the layer, under overpressure or underpressure standing nozzles or slots or the like. Controlled will.

3. The method according to claim I when used in a continuously charged Layer, characterized in that the breakthroughs of the gas inevitably means nozzles moving past, etc. are controlled, with the inlet and outlet threshold for the goods that migrate through the bed or the conveyor trough in per se known Way are arranged at different heights so that under the effect of the slope the material from the breakthroughs running periodically through the bed, locally so loosened up and that it is whirled up gradually moved through the bed or the conveyor trough.

4. The method according to claim I, characterized in that the by the inclined, permeable base conveyed gaseous medium in free flow is pressed or sucked through the layer in such an amount that a fluctuating dynamic state of equilibrium between the goods passing through on the one hand and the upstream medium on the other hand is established and maintained in such a way that that the medium is brought to break through at the Gutauslaufschwelle and that the breakthroughs dig through the bed in a periodic sequence up to the inlet of the crop and there are erased by pressing good, whereby in the breakthrough the good is like this It is loosened and whirled up so that it gradually spreads through the bed or the conveyor trough moved through.

5. The method according to claim I and one of the following claims 2 to 4, characterized in that the treatment of the goods is split in time Work processes or treatment steps are carried out intermittently or in stages.

6. The method according to claim I and one of the following claims, characterized characterized in that the heat to the layer of material by conduction between solid Walls, e.g. B. the permeable base, and the alternately touching good particles is brought in (or removed from it) and within the layer by circulation of the goods is distributed.

7. The method according to claim I and at least one of the following claims, characterized in that the material that has flowed up as an intermediate heat carrier between a solid wall and the flowing gas is used.

8. The method according to at least claim I, characterized in that that several conveyor troughs or beds switched one after the other and optionally in a thermodynamic cycle of the flowing gas or an intermediate one Heat transfer medium are coupled.

9. The method according to at least claim 1, characterized in that that by means of known measures shaking or vibrating movements in the Bed are introduced, which facilitate the "flowing" of the bed.

10. Device for performing the method according to claim I and at least one of the following claims, characterized in that the bed or the conveyor trough is divided into narrow lanes.

Publications considered: German Patent Specifications No. 620 572, 69I 774, 696 2I4, 7I5 I80; Ullmanns Encyclopedia, Vol. I (195I); Chemical engineer technology, February I952.