EP0649349A1 - Verfahren und vorrichtung zum sieben eines schüttgutstroms - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum sieben eines schüttgutstroms

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EP0649349A1
EP0649349A1 EP94916946A EP94916946A EP0649349A1 EP 0649349 A1 EP0649349 A1 EP 0649349A1 EP 94916946 A EP94916946 A EP 94916946A EP 94916946 A EP94916946 A EP 94916946A EP 0649349 A1 EP0649349 A1 EP 0649349A1
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sieve
conveying
fluidized bed
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screen
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B4/00—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents
    • B07B4/08—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents while the mixtures are supported by sieves, screens, or like mechanical elements

Definitions

  • the invention relates to a screening device in which a bulk material flow is to flow through a screening area for the most part, while only foreign bodies such as metal parts or clumps of material are retained. It is based on the task of reducing the screen area required for this.
  • the solution according to the invention consists in that a fluidized bed conveying surface is connected upstream of the sieve surface in the conveying path of the bulk material flow with approximately the same conveying direction.
  • the bulk material flow reaches the screen surface as a fluidized bed.
  • the bulk material (at least its fine-grained portion) is flowable. This facilitates the movement processes associated with the sieving process, namely on the one hand the passage of the sieve underflow through the sieve openings and on the other hand the separation within the material bed.
  • This increases the sieving capacity per unit area of the sieving surface; the required expansion of the screen area is reduced. This simultaneously reduces the height requirement.
  • the fluidized bed conveying surface can be a conventional pneumatic conveying trough, through the porous bottom of which gas is introduced into the material bed lying on the conveying surface, as a result of which the fluid bed is brought into a flowable state.
  • the conveying movement can be caused by a corresponding gradient of the conveying surface.
  • the fluidized bed state cannot be maintained in the long term above the sieve surface because the gas which is the basis of the fluidized state and separates the particles from one another can easily flow up and down. It is therefore expedient that the screen area in the conveying direction is so short in relation to the conveying speed that the fluidized bed state of the Sieve overflow remains. More precisely, the bulk material bed at the end of the sieve conveying path should be in a state in which it is still flowable so that it can flow off the sieve surface. The other operating conditions must also be taken into account, in particular a slope and any vibration of the screen surface that is provided. These influences have a favorable effect on the conveyance and the flowability of the material bed. If there is a gradient or vibration, the vortex state at the end of the sieving section need not be so pronounced that the material could still flow away solely due to this vortex state.
  • the sieve section is shorter than would be necessary to screen off the entire fine fraction.
  • several fluidized bed conveying surfaces and sieve surfaces can be arranged one behind the other.
  • the entire sieving device then presents itself as a sequence of several sections of pneumatic conveying troughs alternating with sieve sections preferably interposed in the same plane, the sieve sections each being kept so short that further conveyance does not stop there, while the pneumatic conveying stations gutter sections are so long that the required fluidized bed state can be restored.
  • a device for generating a differential pressure promoting the screen passage can be provided.
  • the use of a differential pressure on a screen surface is known per se (GB-A 671 232).
  • FIG. 1 shows a side view of part of a plant with the screening device according to the invention
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the screening device
  • FIG. 3 shows a top view of the screening device
  • FIG. 4 shows a cross section along line IV-IV of FIG. 2.
  • a pneumatic conveying trough 2 is connected to the outlet of a bulk goods container 1.
  • This is a known conveying element which, as the bottom of a closed conveying channel, has an air-permeable plate which is pressurized with compressed air from an air supply channel underneath, which penetrates into the material bed lying thereon after passing through the bottom and forms it as a fluidized bed flowable state. Due to the slight gradient, it starts to move.
  • the sieve device 4 Connected to the pneumatic conveying trough 2 via an elastic compensator 3 is the sieve device, generally designated 4, whose underflow is carried on by a pneumatic conveying trough 5 which is connected to the sieve device via an elastic compensator 6.
  • the overflow is discharged laterally at 7.
  • the sieve device 4 is arranged on supports 8 by means of oscillating bearings 9 and equipped with unbalance motors 10 which set them in vibration according to known principles.
  • FIG. 2 This shows an upper sieve space 11, the bottom of which is flush with the compensator 3 and connects to the ventilation bottom of the conveyor trough 2.
  • a sieve sub-space 12 which is designed as a pneumatic conveyor trough with a ventilation base 13 and a ventilation space 14 for removing the sieve underflow.
  • the pneumatic conveyor trough 5 is connected to the pneumatic conveyor trough of this sub-space in alignment via the compensator 6.
  • the floor 15, which - as can be seen from the top view in FIG. 3 - is composed of four sieve surfaces 16 and ventilation floors 17 arranged in-between, to which compressed air from a line 18 with suitable Actuators can be supplied via the ventilation spaces 19.
  • These ventilation floors and the ventilation floor of the conveyor trough 2 were referred to above with the more general expression fluidized bed conveyor surface.
  • a chute 20 adjoins the last screen surface 16, which discharges the screen overflow and is provided with flaps 21 in order to prevent the inflow and outflow of air if necessary.
  • a pendulum flap 22 can be provided over the beginning of the bottom 15 of the sieve device.
  • the material bed enters the screening device from the pneumatic conveyor trough 2 in the state of the fluidized bed. Due to its fluidized state, the gradient and the vibration, it largely runs over the first screen surface 16. This sieve area is dimensioned shorter than would be necessary for the sieving process to be completed.
  • the fluidization state of the fluidized bed is refreshed again over the following ventilation section 16, so that it reaches and overflows the following sieve section in the fluidized state, and so on.
  • the screen overflow is discharged through the chute 20 at the end of the screening device.

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Description

Verfahren und Vorrichtung zum Sieben eines Schüttgutstroms
Beim Sieben eines Schüttgutstroms ist es üblich, den Schütt¬ gutstrom von oben auf die Siebfläche zu geben, auf der er sich schichtförmig verteilt. Durch Vibration und/oder Gefälle kann die Schicht in Bewegung gehalten und der Siebüberlauf abgeför¬ dert werden. Auch wenn die Schicht durch Vibration in Bewegung gehalten wird, befindet sie sich in einem vergleichsweise dichten Schüttzustand.
Aus der US-A 2 200 472 ist eine Siebvorrichtung zum Befreien eines Gummigranulats von Staub und groben Fremdkörpern be¬ kannt, in welcher das Gut über eine geneigt angeordnete Siebfläche geleitet wird, die von unten nach oben von einem Gasstrom durchquert wird, der Staub und spezifisch leichte Fremdkörper stärker anhebt als das Granulat, welches weniger stark angehoben wird und nach dem Durchqueren des Schüttgut¬ stroms auf das Sieb zurückfällt. Im Bereich des Luftstrahls selbst kann das Granulat nicht gegen dessen Wirkung durch das Sieb hindurchfallen. Ob es sich anschließend an den Luft¬ strahlbereich in einem Zustand befindet, der die Siebwirkung begünstigt, wird in der Schrift nicht offenbart.
Auch aus der DE-A 22 19 179 ist es bekannt, aus einem zu siebenden Schüttgutstrom leichte Anteile durch einen von unten nach oben hindurchgehenden Blasstrom auszuscheiden. Die Siebbarkeit der verbleibenden Teilchen wird dadurch nicht verändert, da diese beim Durchqueren des Luftstroms die Berührung mit der Förderfläche nicht verlieren.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Siebvorrichtung, in welcher ein Schüttgutstrom zum größten Teil eine Siebfläche durchfließen soll, während lediglich Fremdkörper wie Metall¬ teile oder Materialklumpen zurückgehalten werden. Es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, die dafür benötigte Siebfläche zu verringern.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß der Siebfläche eine Wirbelbettförderflache im Förderweg des Schüttgutstroms mit etwa gleicher Förderrichtung vorgeschaltet ist. Dadurch gelangt der Schüttgutstrom als Wirbelbett auf die Siebfläche. Im Zustand des Wirbelbetts ist das Schüttgut (zumindest sein feinkörnigerer Anteil) fließfähig. Dies erleichtert die mit dem Siebvorgang verbundenen Bewegungsvorgänge, nämlich zum einen den Durchgang des Siebunterlaufs durch die Sieböffnungen und zum anderen die Separation innerhalb des Gutbetts . Die Siebleistung je Flächeneinheit der Siebfläche wird dadurch vergrößert; die benötigte Ausdehnung der Siebfläche wird verringert. Damit verringert sich gleichzeitig der Höhenbe¬ darf. Bei der Wirbelbettförderflache kann es sich um eine herkömmliche pneumatische Förderrinne handeln, durch deren porösen Boden Gas in das auf der Förderfläche liegende Gutbett eingeleitet wird, wodurch dieses in fließfähigen Zustand versetzt wird. Die Förderbewegung kann durch entsprechendes Gefälle der Förderfläche veranlaßt sein.
Der Wirbelbettzustand läßt sich oberhalb der Siebfläche nicht langfristig aufrechterhalten, weil das den Wirbelzustand begründende, die Partikeln voneinander trennende Gas leicht nach oben und unten abfließen kann. Es ist deshalb zweckmäßig, daß die Siebfläche in Förderrichtung im Verhältnis zur Förder¬ geschwindigkeit so kurz ist, daß der Wirbelbettzustand des Siebüberlaufs erhalten bleibt. Genauer gesagt, soll sich das Schüttgutbett am Ende der Siebförderstrecke in einem Zustand befinden, in welchem es noch so fließfähig ist, daß es von der Siebfläche abfließen kann. Dabei sind die übrigen Betriebsbe¬ dingungen mit in Betracht zu ziehen, insbesondere Gefälle und eine etwa vorgesehene Vibration der Siebfläche. Diese Einflüs¬ se wirken begünstigend auf die Förderung und die Fließfähig¬ keit des Gutbetts. Wenn Gefälle oder Vibration hinzutreten, braucht daher der Wirbelzustand am Ende der Siebstrecke nicht so ausgeprägt zu sein, daß das Gut alleine aufgrund dieses Wirbelzustands noch abfließen könnte.
Aufgrund dieser Umstände sind der Länge der Siebstrecke, wenn dort nicht eine Auffrischung des Wirbelzustands durch Gaszu¬ fuhr erfolgt, Grenzen gesetzt. Es kann daher sein, daß die Siebstrecke kürzer ist als es zum Absieben des gesamten Feinanteils erforderlich wäre. In diesem Fall kann man nach der Erfindung mehrere Wirbelbettförderflächen und Siebflächen hintereinander anordnen. Die gesamte Siebvorrichtung stellt sich dann als eine Folge mehrerer Abschnitte von pneumatischen Förderrinnen im Wechsel mit vorzugsweise in derselben Ebene zwischengeschalteten Siebabschnitten dar, wobei die Siebab¬ schnitte jeweils so kurz gehalten sind, daß die Weiterför¬ derung darauf nicht stockt, während die pneumatischen Förder¬ rinnenabschnitte so lang sind, daß darauf der erforderliche Wirbelschichtzustand wieder hergestellt werden kann.
Um den Durchfluß des fließfähigen Guts durch die Siebflächen zu beschleunigen, kann eine Einrichtung zur Erzeugung eines den Siebdurchgang fördernden Differenzdrucks vorgesehen sein. Die Anwendung eines Differenzdrucks an einer Siebfläche ist an sich bekannt (GB-A 671 232).
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbei- spiel schematisch veranschaulicht. Darin zeigen: Fig. 1 die Seitenansicht eines Teils einer Anlage mit der erfindungsgemäßen Siebvorrichtung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Siebvorrichtung, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Siebvorrichtung und Fig. 4 einen Querschnitt gemäß Linie IV-IV der Fig. 2.
In dem Beispiel gemäß Fig. 1 ist an den Auslauf eines Schüt- gutbehälters 1 eine pneumatische Förderrinne 2 angeschlossen. Dabei handelt es sich um ein bekanntes Förderelement, der als Boden eines geschlossenen Förderkanals eine luftdurchlässige Platte aufweist, die von einem darunter befindlichen Luftzu¬ führungskanal mit Druckluft beaufschlagt ist, die nach dem Passieren des Bodens in das darauf liegende Gutbett eindringt und es als Wirbelschicht in fließfähigen Zustand versetzt. Aufgrund leichten Gefälles gelangt es in Förderbewegung.
An die pneumatische Förderrinne 2 ist über einen elastischen Kompensator 3 die allgemein mit 4 bezeichnete Siebeinrichtung angeschlossen, deren Unterlauf von einer pneumatischen Förder¬ rinne 5 weitergeführt wird, die über einen elastischen Kompen¬ sator 6 an die Siebeinrichtung angeschlossen ist. Der Überlauf wird seitlich bei 7 abgeführt. Die Siebeinrichtung 4 ist auf Stützen 8 mittels Schwinglagern 9 angeordnet und mit Unwucht¬ motoren 10 ausgerüstet, die sie nach bekannten Grundsätzen in Vibration versetzen.
Der Aufbau der Siebeinrichtung ergibt sich aus Fig. 2. Darin erkennt man einen Sieboberraum 11, dessen Boden fluchtend über den Kompensator 3 an den Belüftungsboden der Förderrinne 2 anschließt. Darunter befindet sich ein Siebunterraum 12, der als pneumatische Förderrinne mit einem Belüftungsboden 13 und einem Belüftungsraum 14 zur Abförderung des Siebunterlaufs ausgeführt ist. An die pneumatische Förderrinne dieses Siebun¬ terraums ist die pneumatische Förderrinne 5 über den Kompensa¬ tor 6 fluchtend angeschlossen. Zwischen dem Oberraum 11 und dem Unterraum 12 befindet sich der Boden 15, der sich - wie aus der Draufsicht Fig. 3 erkenn¬ bar - aus vier Siebflächen 16 und dazwischen fluchtend ange¬ ordneten Belüftungsböden 17 zusammensetzt, denen Druckluft von einer Leitung 18 mit geeigneten Stellorganen her über die Belüftungsräume 19 zuführbar ist. Diese Belüftungsböden sowie der Belüftungsboden der Förderrinne 2 wurden oben mit dem allgemeineren Ausdruck Wirbelbettförderflache bezeichnet.
An die letzte Siebfläche 16 schließt sich eine Schurre 20 an, die den Siebüberlauf abführt und mit Verschlußklappen 21 versehen ist, um nötigenfalls den Zu- und Abstrom von Luft zu verhindern.
Damit das Gut über der Siebeinrichtung nicht durchschießt, kann über dem Anfang des Bodens 15 der Siebeinrichtung eine Pendelklappe 22 vorgesehen sein.
Das Gutbett tritt von der pneumatischen Förderrinne 2 im Zustand der Wirbelschicht in die Siebeinrichtung ein. Aufgrund ihres fluidisierten Zustands, des Gefälles und der Vibration läuft sie großenteils über die erste Siebfläche 16 hinweg. Diese Siebfläche ist kürzer bemessen, als es für die Vollen¬ dung des Siebvorgangs erforderlich wäre. Über der folgenden Belü tungsstrecke 16 wird der Fluidisierungszustand der Wirbelschicht wieder aufgefrischt, so daß sie im fluidisierten Zustand die folgende Siebstrecke erreicht und überläuft, und so fort. Der Siebüberlauf wird durch die Schurre 20 am Ende der Siebeinrichtung abgeführt.
Wenn lediglich Grobgut aus dem Förderstrom ausgesiebt werden soll, haben sämtliche Siebflächen 16 gleiche Öffnungsgröße. Es versteht sich, daß man die Einrichtung auch so abwandeln kann, daß sie zum Klassieren benutzt werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Sieben eines Schüttgutstroms, die einen Förderweg über eine Siebfläche hinweg bildet, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Förderweg mindestens eine Wirbelbettförderflache und mindestens eine Siebfläche (16) mit etwa gleicher Förderrichtung hintereinander angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Wirbelbettförderflachen (17) und Siebflächen (16) hintereinander angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Siebfläche(n) (16) mit einem Vibrationsan¬ trieb (10) verbunden ist (sind).
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelbettförderflache(n) (17) und Siebfläche(n) (16) zu einer gemeinsam vibrierbaren Einheit zusammenge¬ faßt sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeich¬ net durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines den Sieb¬ durchgang fördernden Differenzdrucks.
EP94916946A 1993-05-10 1994-05-10 Verfahren und vorrichtung zum sieben eines schüttgutstroms Expired - Lifetime EP0649349B1 (de)

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PCT/EP1994/001504 WO1994026428A1 (de) 1993-05-10 1994-05-10 Verfahren und vorrichtung zum sieben eines schüttgutstroms

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EP0649349B1 EP0649349B1 (de) 1998-04-22

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JP (1) JPH07508932A (de)
AT (1) ATE165258T1 (de)
DE (2) DE9307072U1 (de)
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WO (1) WO1994026428A1 (de)

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