EP1533022A2 - Mischsilo zum Lagern und Mischen rieselfähiger Feststoffe, insbesondere von Pulvern - Google Patents

Mischsilo zum Lagern und Mischen rieselfähiger Feststoffe, insbesondere von Pulvern Download PDF

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EP1533022A2
EP1533022A2 EP04026966A EP04026966A EP1533022A2 EP 1533022 A2 EP1533022 A2 EP 1533022A2 EP 04026966 A EP04026966 A EP 04026966A EP 04026966 A EP04026966 A EP 04026966A EP 1533022 A2 EP1533022 A2 EP 1533022A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mixing
container
sections
channels
mixed
Prior art date
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Application number
EP04026966A
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English (en)
French (fr)
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EP1533022B1 (de
EP1533022A3 (de
Inventor
Hans Dr.-Ing. Hoppe
Michael Dipl.-Ing. Dürr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coperion Waeschle GmbH and Co KG
Original Assignee
Coperion Waeschle GmbH and Co KG
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Publication of EP1533022A3 publication Critical patent/EP1533022A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/50—Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/80—Falling particle mixers, e.g. with repeated agitation along a vertical axis
    • B01F25/83—Falling particle mixers, e.g. with repeated agitation along a vertical axis with receptacles provided with fixed guiding elements therein, e.g. baffles; Cross-mixers comprising crossing channels for guiding the falling particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/40—Mixers using gas or liquid agitation, e.g. with air supply tubes
    • B01F33/406—Mixers using gas or liquid agitation, e.g. with air supply tubes in receptacles with gas supply only at the bottom

Definitions

  • the invention relates to a mixing silo according to the preamble of the claim 1.
  • Such a mixed silo is known from DE 41 12 884 C2.
  • the Mixing ducts have a different in the region of their outlet end Channel cross section. Due to this structure is due to the different flow resistance and the resulting different Flow rates in the present in the funnel Mixing channels a good mixing of mix in the mixing container achieved, the structure for the design of the mixing channels is relatively consuming.
  • a blockage of the narrower mixing channels is also not excluded. In particular, powders to be mixed tend to be one Bridging and thus to a blockage when mixing channels with narrow sections are present.
  • the mixing channels are not along their the entire way of attached to the central support structure limiting elements must be given, but that it is sufficient Provide displacement sections, each at least in one area of the mixing silo specify mixing channels of different cross section.
  • Such displacement sections can be easily in shape design and are therefore inexpensive and robust to produce.
  • the displacement sections according to the invention can be easily manufactured and are in relation to Mixture, which rests on them, resistant. In particular, lets achieve a mixing channel configuration with equal sector angles, where due to the different cone symmetry of the displacement body nevertheless different sized minimum outlet cross sections result in the individual sectors.
  • Displacement sections according to claim 2 are particularly easy to produce.
  • a fluidizing device loosens the mixing channels passing through the mix, resulting in a steady flow of the mix is favored.
  • a preferred embodiment of such a fluidization device is a fumigation device.
  • the gassing device can be with little effort, so that a gassing unit can Mixing material in more than one mixing channel can fluidize what the construction the gassing simplified.
  • a gassing device with several separately controllable gassing units allows a targeted Loosening of the mix in selected mixing channels.
  • a pneumatic discharge aid can also be used a mechanical discharge aid, in which a steady Flow of the mix by knocking or by the use of vibrating floors given is.
  • An attachment of the gassing device according to claim 4 or 5 leads to be able to easily through a single gassing unit to fluidize the mix in several mixing channels.
  • the attachment The gassing device according to claim 6 is due to the present there favorable angle conditions advantageous.
  • Conical sections designed as displacement sections according to claim 6 can be made from the same basic shape, but only in their Length adapted to the desired cross-sectional symmetry of the mixing channel Need to become.
  • the generatrix of the cone sections are the Direction of conveyance of the mix in the constricted by the cone sections Mixing channels before.
  • Alternative to cone sections with the same cone angle can also be used with different cone angle become.
  • the displacement sections at different heights relative to the longitudinal axis at the Mounting structure to install.
  • Partition sections according to claim 7 lead to a simple limitation the individual sector-shaped mixing channels.
  • the partition sections can also as support elements for the central support structure be used.
  • a container inlet according to claim 8 can for targeted influencing the Arrangement and movement of individual mixed material fractions in the mixing vessel be used. This allows a quality distribution of the mix be set in the area of the container outlet.
  • An overflow channel according to claim 9 favors the formation of different Blend qualities in the area of the container outlet.
  • a support structure according to claim 10 is in an easy toschreibder way an additional mixing channel. This can also partially by the displacement sections be limited.
  • mixing silo 1 is used for storage and mixing free-flowing solids, in particular of powders.
  • the mixing silo 1 comprises an upright mixing container 2 with a hollow cylindrical Container wall 3, which is open at the top and thus a container inlet. 4 forms, and with a container wall 3 continues down and tapered to a container outlet 5 tapered bottom 6.
  • Der Mixing container 2 is rotationally symmetrical with respect to a central central longitudinal axis 7.
  • a central tube 8 is arranged, the longitudinal axis with the central longitudinal axis 7 of the mixing container 2 coincides.
  • the center tube 8 is over four relative to the central longitudinal axis 7 radially extending vertical support walls 9, 10, 11, 12 mounted in the mixing container 2.
  • the Supporting walls 9, 10, 11, 12 are circumferentially about the central longitudinal axis 7 each offset by 90 ° to each other.
  • the reference numbering the support walls 9 to 12 takes place in the plan view of FIG.
  • Support walls 9 to 12 are inside with the outer wall of the central tube 8 and on the outside with the inner wall of the container wall 3 on the one hand and the inner wall the bottom 6 welded on the other.
  • the support wall 12 is omitted.
  • Two adjacent each Support walls 9 to 12 limit together with the container wall 3, as in 2, a total of four quadrants in the mixing container 2.
  • In each of these quadrants is one of four outer ones Mixing channels 13, 14, 15, 16 of the mixing container 2 before.
  • the center tube 8 in turn limits an internal mixing channel 17, so that the mixing container 2 has a total of five mixing channels 13 to 17.
  • the supporting walls 9 to 12 can each have two adjacent mixing channels 13 to 16 from each other disconnect, by overcoming one of the support walls 9 to 12 an overflow Mixing between two adjacent mixing channels 13 to 16 is possible.
  • the supporting walls provide overflow channels, of which one, the overflow channel 17a, in Fig. 3 is indicated.
  • the central tube 8 serves as central supporting structure in the mixing silo 1.
  • the displacement sections 18 to 21 are as to the container outlet 5 expanding conical sections formed about the central longitudinal axis 7.
  • the displacement sections 18 to 21 are based on the central longitudinal axis 7 at the same height at the central tube 8 attached. All four displacement sections 18 to 21 have the same cone angle, but have coat lines of different Length.
  • the displacement portion 18 between the support walls 9 and 10th in the first quadrant of the plan view of Fig. 2 has the shortest generatrix.
  • the second shortest generatrix has the displacement section 20 between the support walls 11 and 12 in the third quadrant of the plan view of Fig. 2nd
  • the second longest generatrix has the displacement section 21 between the support walls 12 and 9 in the fourth quadrant of the plan view of Fig. 2nd
  • the longest generatrix has the displacement section 19 between the Supporting walls 10 and 11 in the second quadrant of the plan view of Fig. 2.
  • the outer mixing channels 14, 16, 15, 13 have an increasing channel cross section in this order in this area.
  • the channel cross section of the narrowest outer mixing channel 14 is greater than that of the inner mixing channel 17. According to the difference in Course of the channel cross sections of the mixing channels 13 to 17 results in a difference the flow rate of mixed material stored in the mixing silo 1 through the mixing channels 13 to 17. The larger the ratio between the outlet cross section and the inlet cross section of the mixing channels 13 to 17, the higher the flow rate in this one. This Ratio is greatest for the inner mixing channel 17, since this over the displacement sections 18 to 21 downwardly conically greatly expanded. Through the inner mixing channel 17 so material flows from a Mischgut für in the mixing container 2, compared to the Mischgut lamb, from which mix through the other mixing channels 13 to 16 flows, is highest in the mixing container 2 is arranged.
  • a gassing device 22 for fluidization of the mixing material flowing through the mixing channels 13 to 17.
  • the fumigation device 22 is an example of a fluidizing device, which the bulk flow through at least one of the mixing channels 13 to 17 actively supported. It will be described below on the basis of these Fig. 1 and 3 described, wherein Fig. 3 shows a further embodiment a mixing silo, but which in relation to the gassing device 22 does not differ from that of FIGS. 1 and 2. components already described with reference to FIGS. 1 and 2 below, the same reference numbers will be used and will not again explained in detail.
  • the gassing device 22 has an annular outside the bottom 6 surrounding supply line 23, which in a manner not shown with a Gas source is connected.
  • About stub lines 24 is the supply line 23rd with a total of four ventilation cushions 25 of the gassing device 22 in FIG Connection, in particular separately, so independently controlled can be.
  • Each of the ventilation pads 25 is in one of four quadrants the top view of FIG. 2 attached to the bottom 6.
  • the ventilation cushions 25 can also be suitably arranged ventilation cloths be provided.
  • the ventilation cushions 25 are projected perpendicular to the material conveying direction predatory generatrices of the displacement sections 18 to 21 an extension such that they gas, especially air, which supplied via the supply line 23 and the stubs 24 from the ventilation pads 25 enters the mixing container 2, both in the inner Mixing channel 17 and in one of the outer mixing channels 13 to 16 penetrate to let. In each case a ventilation cushion 25 supplies two Mixing channels.
  • the mixing silo 1 according to FIGS. 1 and 2 with the gassing device 22 works as follows: Due to the different ratios from inlet cross section to outlet cross section in the mixing channels 13 to 17 are after filling the mixing container 2 with mix different flow rates in the mixing channels 13 to 17 one. In the container outlet 5 are thereby placed side by side MischgutstMail from different layers of the mixing container and thus from mix with different quality, eg. B. with different Distribution of particle size generated. These different stripes can then be in the container outlet 5 downstream conveyor sections mix well.
  • the embodiment of the mixing silo 1 according to FIG. 3 continues to differ from that of FIGS. 1 and 2 in that instead of one after open top mixing container 2 of these a top wall 26 with a reference on the central longitudinal axis 7 eccentrically arranged container inlet 27 has. Furthermore, in the mixed silo according to FIG. 3, the supporting walls 10 (not visible in Fig. 3) and 12 in the direction of the container outlet 5 to relative to the embodiment of FIGS. 1 and 2 extended such that they extend to the vicinity of this.
  • container inlet 27 On the basis of eccentrically arranged container inlet 27 is a corresponding eccentric Befiillung of the mixing container 2. It fill the first Mixing channels below the container inlet 27 until the level of the Mischguts the level of the upper edge portion of the support walls 9 to 12 reached. From this level, an overflow, z. B. over the overflow channel 17a, the mix from the mixing channels below the tank inlet 27 to the other mixing channels instead.
  • These latter mixing channels So be from a higher layer of material in the mixing container 2 supplied as the initially befiillten mixing channels below the container inlet 27.
  • FIG. 4 Another embodiment of a mixing silo is shown in FIG. 4. components this mixed silo 1, which already with reference to FIG. 1 to 3, bear the same reference numerals and will not explained again in detail.
  • the mixing silo 1 according to FIG. 4 has a upwardly open mixing container 2 and a central tube 8 like that according to FIGS. 1 and 2 and an embodiment of the supporting walls 9 to 12 accordingly the mixing silo 1 in Fig. 3.
  • the container outlet 5 is at Mixed silo 1 of FIG. 4 a flanged on the container outlet 5 rotary valve 29 downstream.
  • the fall line is arranged below the container outlet 5, is a recirculation line 31 connected via the mix 32 from the container outlet 5, promoted through the rotary valve 29, again the mixing container 2 via the eccentric container inlet 27 can be supplied.
  • the mix 32 is in Fig. 4 in various Mischgutfr risken 33, 34, 35, 36th divided.
  • the Mischgutfr force 36 is the one that after passing through the Mischgutfr neglect 34 through the mixing channels 13 and 17 in front of the container outlet 5 again as a truncated union fraction.
  • the recirculation or recirculation of the mixed material in the mixing silo 1 after Fig. 4 via the recirculation line 31 causes the entire content of the mixing container 2 is blended with each other, so that after Recirculation from the container outlet 5 a uniform product can be deducted from the mixing silo 1.
  • the integration of the mixing silo 1 in the recirculation process described above is not mandatory.
  • the mixed silo 1 can also in continuous operation, So without recirculation, are used.

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Abstract

Ein Mischsilo (1) für Pulver oder sonstiges Schüttgut hat einen rohrförmigen, eine zentrale Längsachse aufweisenden Mischbehälter (2). Dieser weist einen Behältereinlauf (4), eine äußere Behälterwand (3) sowie einen Behälterauslauf (5) und einen sich zu diesem hin verjüngenden und in diesen ausmündenden Boden (6) auf. Zwischen dem Behältereinlauf (4) und dem Behälterauslauf (5) ist eine Mehrzahl von Mischkanälen (13 bis 17) vorgesehen, wobei mindestens zwei Mischkanäle (13 bis 17) zumindest bereichsweise einen voneinander unterschiedlichen Kanalquerschnitt aufweisen. Mindestens zwei dieser Mischkanäle (13 bis 17) unterschiedlichen Querschnitts sind teilweise durch jeweils einen Verdrängungsabschnitt (18 bis 21) begrenzt. Dieser geht von einer im Mischbehälter (2) angeordneten zentralen Tragstruktur (8) aus. Die Verdrängungsabschnitte (18 bis 21) unterscheiden sich in ihrer Geometrie voneinander. Hierdurch wird bei einfachem Aufbau der Mischkanäle (13 bis 17) eine gute Durchmischung von Mischgut im Mischsilo (1) erreicht. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Mischsilo nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Mischsilo ist bekannt aus der DE 41 12 884 C2. Dort ist an einer zentralen Tragstruktur im Mischbehälter ein durch Blechsegmente in eine Mehrzahl von Mischkanälen unterteilter Trichter vorgesehen. Die Mischkanäle haben im Bereich ihres auslaufseitigen Endes einen unterschiedlichen Kanalquerschnitt. Durch diesen Aufbau wird aufgrund der unterschiedlichen Fließwiderstände und der hieraus resultierenden unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten in den im Trichter vorliegenden Mischkanälen eine gute Durchmischung von Mischgut im Mischbehälter erreicht, der Aufbau zur Ausgestaltung der Mischkanäle ist jedoch relativ aufwändig. Eine Verstopfung der engeren Mischkanäle ist zudem nicht auszuschließen. Insbesondere zu mischende Pulver neigen häufig zu einer Brückenbildung und damit zu einer Verstopfung, wenn Mischkanäle mit engen Abschnitten vorliegen.
Aus der DE-OS 2 211 127 sind Mischsilo-Ausführungen bekannt, bei denen Mischkanäle durch sich konisch nach unten erweiternde Mischsäulen begrenzt sind.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mischsilo der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine gute Durchmischung bzw. ein guter Verschnitt des Mischguts im Mischbehälter, insbesondere auch bei zu mischenden Pulvern, mit geringerem Aufwand erreicht werden kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Mischsilo mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Mischkanäle nicht längs ihres gesamten Weges von an der zentralen Tragstruktur angebrachten Begrenzungselementen vorgegeben werden müssen, sondern dass es ausreicht, Verdrängungsabschnitte vorzusehen, die jeweils zumindest in einem Bereich des Mischsilos Mischkanäle unterschiedlichen Querschnitts vorgeben. Derartige Verdrängungsabschnitte lassen sich in ihrer Form einfach gestalten und sind daher unaufwändig und robust herstellbar. Durch die hierdurch vorgegebenen unterschiedlichen minimalen Kanalquerschnitte wird erreicht, dass Fraktionen des Mischguts im Mischbehälter dem Behälterauslauf mit unterschiedlicher Fließgeschwindigkeit zugeführt werden, so dass am Auslauf Mischgut aus verschiedenen Schichten des Mischsilos vorliegt. Ein Silo, welches am Auslauf Mischgut aus verschiedenen Siloschichten bereitstellt, ist auch dann ein Mischsilo im Sinne der vorliegenden Erfindung, wenn die eigentliche Durchmischung des Mischguts erst nach dem Auslauf aus dem Silo erfolgt. Die erfindungsgemäßen Verdrängungsabschnitte lassen sich einfach herstellen und sind in Bezug auf Mischgut, welches auf ihnen lastet, widerstandsfähig. Insbesondere lässt sich eine Mischkanal-Konfiguration mit gleichen Sektorwinkeln erreichen, bei denen aufgrund der unterschiedlichen Konussymmetrie der Verdrängungskörper trotzdem unterschiedlich große minimale Austrittsquerschnitte in den einzelnen Sektoren resultieren.
Verdrängungsabschnitte nach Anspruch 2 sind besonders einfach herstellbar.
Eine Fluidisierungseinrichtung nach Anspruch 3 lockert das die Mischkanäle durchtretende Mischgut auf, wodurch ein stetiger Fluss des Mischgutes begünstigt ist. Eine bevorzugte Ausführungsform einer derartigen Fluidisierungseinrichtung ist eine Begasungsvorrichtung. Im Zusammenspiel mit der Anordnung der Wandabschnitte lässt sich die Begasungsvorrichtung ohne großen Aufwand so gestalten, dass eine Begasungseinheit das Mischgut in mehr als einem Mischkanal fluidisieren kann, was den Aufbau der Begasungsvorrichtung vereinfacht. Eine Begasungsvorrichtung mit mehreren getrennt ansteuerbaren Begasungseinheiten ermöglicht eine gezielte Auflockerung des Mischguts in ausgewählten Mischkanälen. Anstelle einer Begasungsvorrichtung, also einer pneumatischen Austragshilfe kann auch eine mechanische Austragshilfe eingesetzt sein, bei der ein stetiger Fluss des Mischguts durch Klopfen oder durch den Einsatz von Vibrationsböden gegeben ist.
Eine Anbringung der Begasungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5 führt zur Möglichkeit, durch eine einzelne Begasungseinheit in einfacher Weise das Mischgut in mehreren Mischkanälen zu fluidisieren. Die Anbringung der Begasungseinrichtung nach Anspruch 6 ist aufgrund der dort vorliegenden günstigen Winkelverhältnisse vorteilhaft.
Als Konusabschnitte ausgeführte Verdrängungsabschnitte nach Anspruch 6 lassen sich aus der gleichen Grundform fertigen, wobei sie nur in ihrer Länge an die gewünschte Querschnittssymmetrie des Mischkanals angepasst werden müssen. Die Mantellinie der Konusabschnitte gibt dabei die Förderrichtung des Mischguts in den durch die Konusabschnitte verengten Mischkanälen vor. Alternativ zu Konusabschnitten mit gleichem Kegelwinkel können auch solche mit unterschiedlichem Kegelwinkel eingesetzt werden. Es ist bei einer weiteren Variante möglich, die Verdrängungsabschnitte in unterschiedlichen Höhen bezogen auf die Längsachse an der Tragstruktur anzubringen.
Trennwand-Abschnitte nach Anspruch 7 führen zu einer einfachen Begrenzung der einzelnen sektorförmigen Mischkanäle. Die Trennwand-Abschnitte können zudem als Tragelemente für die zentrale Tragstruktur eingesetzt sein.
Ein Behältereinlauf nach Anspruch 8 kann zur gezielten Beeinflussung der Anordnung und Bewegung einzelner Mischgutfraktionen im Mischbehälter eingesetzt werden. Hierdurch kann eine Qualitätsverteilung des Mischguts im Bereich des Behälterauslaufs eingestellt werden.
Ein Überlaufkanal nach Anspruch 9 begünstigt die Ausbildung unterschiedlicher Mischgutqualitäten im Bereich des Behälterauslaufs.
Eine Tragstruktur nach Anspruch 10 gibt in einfach zu gestaltender Weise einen zusätzlichen Mischkanal vor. Dieser kann bereichsweise auch durch die Verdrängungsabschnitte begrenzt sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1
ein erfindungsgemäßes Mischsilo in einer perspektivischen und teilweise aufgebrochenen Darstellung;
Fig. 2
eine Aufsicht auf einen Mischbehälter des Mischsilos von Fig. 1;
Fig. 3
einen vertikalen Längsschnitt durch eine weitere Ausfiihrungsform eines Mischsilos und
Fig. 4
eine weitere Ausgestaltung eines Mischsilos in einem Förderkreislauf für Mischgut.
Ein in Fig. 1 dargestelltes Mischsilo 1 dient zum Lagern und zum Mischen rieselfähiger Feststoffe, insbesondere von Pulvern. Das Mischsilo 1 umfasst einen aufrecht stehenden Mischbehälter 2 mit einer hohlzylindrischen Behälterwand 3, die nach oben offen ist und somit einen Behältereinlauf 4 bildet, und mit einem die Behälterwand 3 nach unten fortsetzenden und konisch sich zu einem Behälterauslauf 5 verjüngenden Boden 6. Der Mischbehälter 2 ist bezüglich einer zentralen Mittel-Längsachse 7 rotationssymmetrisch.
Auf Höhe des Übergangs zwischen der Behälterwand 3 und dem Boden 6 ist im Mischbehälter 2 ein Mittelrohr 8 angeordnet, dessen Längsachse mit der Mittel-Längsachse 7 des Mischbehälters 2 zusammenfällt. Das Mittelrohr 8 ist über vier bezogen auf die Mittel-Längsachse 7 radial verlaufende vertikale Tragwände 9, 10, 11, 12 im Mischbehälter 2 angebracht. Die Tragwände 9, 10, 11, 12 sind in Umfangsrichtung um die Mittel-Längsachse 7 jeweils um 90° gegeneinander versetzt. Die Bezugszeichennummerierung der Tragwände 9 bis 12 erfolgt in der Aufsicht der Fig. 2 im Uhrzeigersinn, beginnend mit der dort rechts dargestellten Tragwand 9. Die Tragwände 9 bis 12 sind innen mit der Außenwand des Mittelrohrs 8 und außen mit der Innenwand der Behälterwand 3 einerseits und der Innenwand des Bodens 6 andererseits verschweißt. Zur übersichtlicheren Darstellung ist in Fig. 1 die Tragwand 12 weggelassen. Jeweils zwei benachbarte Tragwände 9 bis 12 begrenzen gemeinsam mit der Behälterwand 3, wie in der Aufsicht der Fig. 2 dargestellt, insgesamt vier Quadranten im Mischbehälter 2. In jedem dieser Quadranten liegt einer von insgesamt vier äußeren Mischkanälen 13, 14, 15, 16 des Mischbehälters 2 vor. Das Mittelrohr 8 begrenzt seinerseits einen inneren Mischkanal 17, so dass der Mischbehälter 2 insgesamt fünf Mischkanäle 13 bis 17 aufweist. Die Tragwände 9 bis 12 können jeweils zwei benachbarte Mischkanäle 13 bis 16 voneinander trennen, wobei durch Überwindung einer der Tragwände 9 bis 12 ein Überlauf von Mischgut zwischen zwei benachbarten Mischkanälen 13 bis 16 möglich ist. Insoweit geben die Tragwände Überlaufkanäle vor, von denen einer, der Überlaufkanal 17a, in Fig. 3 angedeutet ist.
Neben den Tragwänden 9 bis 12 und der Behälterwand 3 begrenzt jeweils ein vom Mittelrohr 8 ausgehender Verdrängungsabschnitt 18, 19, 20, 21 einen der äußeren Mischkanäle 13 bis 16. Das Mittelrohr 8 dient daher als zentrale Tragstruktur im Mischsilo 1. Die Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 sind als sich zum Behälterauslauf 5 hin erweiternde Konusabschnitte um die Mittel-Längsachse 7 ausgebildet. Die Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 sind bezogen auf die Mittel-Längsachse 7 auf gleicher Höhe am Mittelrohr 8 angebracht. Alle vier Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 weisen den gleichen Kegelwinkel auf, haben aber Mantellinien unterschiedlicher Länge. Der Verdrängungsabschnitt 18 zwischen den Tragwänden 9 und 10 im ersten Quadranten der Aufsicht von Fig. 2 hat die kürzeste Mantellinie. Die zweitkürzeste Mantellinie hat der Verdrängungsabschnitt 20 zwischen den Tragwänden 11 und 12 im dritten Quadranten der Aufsicht von Fig. 2. Die zweitlängste Mantellinie hat der Verdrängungsabschnitt 21 zwischen den Tragwänden 12 und 9 im vierten Quadranten der Aufsicht von Fig. 2. Die längste Mantellinie hat der Verdrängungsabschnitt 19 zwischen den Tragwänden 10 und 11 im zweiten Quadranten der Aufsicht nach Fig. 2. In dem Bereich, wo die Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 zum Behälterauslauf 5 hin enden, weisen die äußeren Mischkanäle 13 bis 16 aufgrund der unterschiedlichen Länge der Mantellinien der Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 einen unterschiedlichen Kanalquerschnitt auf. Die äußeren Mischkanäle 14, 16, 15, 13 weisen in dieser Reihenfolge einen zunehmenden Kanalquerschnitt in diesem Bereich auf.
Im Anschluss an das Mittelrohr 8 hin zum Behälterauslauf 5 begrenzen die Innenwände der Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 den inneren Mischkanal 17, so dass die Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 gleichzeitig mit ihren Innenseiten den inneren Mischkanal 17 einerseits und mit ihren Außenwänden einen der äußeren Mischkanäle 13 bis 16 begrenzen.
Der Kanalquerschnitt des engsten äußeren Mischkanals 14 ist größer als derjenige des inneren Mischkanals 17. Entsprechend dem Unterschied im Verlauf der Kanalquerschnitte der Mischkanäle 13 bis 17 resultiert ein Unterschied der Fließgeschwindigkeit von im Mischsilo 1 gelagertem Mischgut durch die Mischkanäle 13 bis 17. Je größer das Verhältnis zwischen dem Auslaufquerschnitt und dem Einlaufquerschnitt eines der Mischkanäle 13 bis 17 ist, desto höher ist die Fließgeschwindigkeit in diesem. Dieses Verhältnis ist für den inneren Mischkanal 17 am größten, da sich dieser über die Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 nach unten konisch stark erweitert. Durch den inneren Mischkanal 17 fließt also Material aus einer Mischgutschicht im Mischbehälter 2, die im Vergleich zu den Mischgutschichten, aus denen Mischgut durch die anderen Mischkanäle 13 bis 16 fließt, am höchsten im Mischbehälter 2 angeordnet ist. Entsprechend sind auch die äußeren Mischkanäle 13 bis 16 aufgrund ihrer unterschiedlichen Geometrie, also aufgrund ihres unterschiedlichen Kanalquerschnitts und aufgrund des unterschiedlichen Verhältnisses zwischen Auslauf- und Einlaufquerschnitt, selektiv in Bezug auf die Schichthöhe des sie durchfließenden Mischguts. Oberhalb des Behälterauslaufs 5, wo sich alle Mischkanäle 13 bis 17 vereinigen, laufen daher Materialströme von Mischgut aus unterschiedlichen Behälterhöhen des Mischbehälters 2 zusammen.
In Fig. 1 nur angedeutet ist eine Begasungsvorrichtung 22 zur Fluidisierung des durch die Mischkanäle 13 bis 17 fließenden Mischguts. Die Begasungsvorrichtung 22 ist ein Beispiel für eine Fluidisierungseinrichtung, welche den Schüttgut-Fluss durch mindestens einen der Mischkanäle 13 bis 17 aktiv unterstützt. Sie wird nachfolgend anhand der diese darstellenden Fig. 1 und 3 beschrieben, wobei die Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Mischsilos darstellt, welche sich aber in Bezug auf die Begasungsvorrichtung 22 nicht von derjenigen der Fig. 1 und 2 unterscheidet. Komponenten, die schon unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben wurden, tragen nachfolgend die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen erläutert.
Die Begasungsvorrichtung 22 weist eine ringförmig den Boden 6 außen umgebende Zufuhrleitung 23 auf, die in nicht dargestellter Weise mit einer Gasquelle verbunden ist. Über Stichleitungen 24 steht die Zufuhrleitung 23 mit insgesamt vier Belüftungskissen 25 der Begasungsvorrichtung 22 in Verbindung, die insbesondere getrennt, also unabhängig voneinander, angesteuert werden können. Jedes der Belüftungskissen 25 ist in einem der vier Quadranten der Aufsicht der Fig. 2 am Boden 6 angebracht. Alternativ zu den Belüftungskissen 25 können auch entsprechend angeordnete Belüftungstücher vorgesehen sein.
Die Belüftungskissen 25 haben in Projektion senkrecht zu den die Mischgut-Förderrichtung vorgebenden Mantellinien der Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 eine Erstreckung derart, dass sie Gas, insbesondere Luft, welches zugeführt über die Zufuhrleitung 23 und die Stichleitungen 24 aus den Belüftungskissen 25 in den Mischbehälter 2 eintritt, sowohl in den inneren Mischkanal 17 als auch in einen der äußeren Mischkanäle 13 bis 16 eindringen lassen. Jeweils ein Belüftungskissen 25 versorgt dadurch zwei Mischkanäle.
Das Mischsilo 1 nach den Fig. 1 und 2 mit der Begasungsvorrichtung 22 arbeitet folgendermaßen: Aufgrund des jeweils unterschiedlichen Verhältnisses von Einlaufquerschnitt zu Auslaufquerschnitt bei den Mischkanälen 13 bis 17 stellen sich nach einem Befüllen des Mischbehälters 2 mit Mischgut unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten in den Mischkanälen 13 bis 17 ein. Im Behälterauslauf 5 werden hierdurch nebeneinander gelegte Mischgutstreifen aus unterschiedlichen Schichten des Mischbehälters und damit aus Mischgut mit unterschiedlicher Qualität, z. B. mit unterschiedlicher Verteilung der Teilchengröße erzeugt. Diese unterschiedlichen Streifen lassen sich anschließend in dem Behälterauslauf 5 nachgeordneten Förderabschnitten gut vermischen.
Die Ausfiihrung des Mischsilos 1 nach Fig. 3 unterscheidet sich weiterhin von derjenigen nach den Fig. 1 und 2 dadurch, dass anstelle eines nach oben offenen Mischbehälters 2 dieser eine Deckwand 26 mit einem in Bezug auf die Mittel-Längsachse 7 exzentrisch angeordnetem Behältereinlauf 27 aufweist. Ferner sind beim Mischsilo nach Fig. 3 die Tragwände 10 (nicht sichtbar in Fig. 3) und 12 in Richtung auf den Behälterauslauf 5 zu gegenüber der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 derart verlängert, dass sie sich bis in die Nähe von diesem erstrecken.
Als weiterer Unterschied zum Mischsilo 1 nach den Fig. 1 und 2 fehlt beim Mischsilo 1 nach Fig. 3 das Mittelrohr 8. Die Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 sind in den Eckbereichen der an der Mittel-Längsachse 7 des Mischbehälters 2 aneinander anstoßenden Tragwände 9 bis 12 an diesen angebracht. Diese Eckbereiche dienen daher bei der Ausführung nach Fig. 3 als zentrale Tragstruktur.
Die Funktion des Mischsilos 1 nach Fig. 3 ist, soweit sich diese vom Mischsilo 1 nach den Fig. 1 und 2 unterscheidet, Folgende: Aufgrund des exzentrisch angeordneten Behältereinlaufs 27 erfolgt eine entsprechende exzentrische Befiillung des Mischbehälters 2. Es füllen sich zunächst die Mischkanäle unterhalb des Behältereinlaufs 27, bis der Füllstand des Mischguts das Niveau des oberen Kantenbereichs der Tragwände 9 bis 12 erreicht. Ab dieser Füllstandshöhe findet ein Überlauf, z. B. über den Überlaufkanal 17a, des Mischguts von den Mischkanälen unterhalb des Behältereinlaufs 27 zu den anderen Mischkanälen statt. Diese letzteren Mischkanäle werden also von einer höher gelegenen Materialschicht im Mischbehälter 2 versorgt als die zunächst befiillten Mischkanäle unterhalb des Behältereinlaufs 27. Schon zu Beginn des Befiillvorgangs im Mischbehälter 2 liegen dann im Auslauf 5 zwei Materialstreifen von Mischgut aus unterschiedlichen Mischbehälterschichten vor, welche sich entsprechend dem oben im Zusammenhang mit der Funktionsweise des Mischsilos nach den Fig. 1 und 2 Ausgeführten im Anschluss an den Behälterauslauf 5 gut vermischen lassen. Die Wirkung der Vermischung wird beim Mischsilo 1 nach Fig. 3 insbesondere also während der Anfahrphase, also während des ersten Befiillens des Mischbehälters 2, verbessert.
Eine weitere Ausführung eines Mischsilos ist in Fig. 4 dargestellt. Komponenten dieses Mischsilos 1, welche schon unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen erläutert. Das Mischsilo 1 nach Fig. 4 hat einen nach oben offenen Mischbehälter 2 und ein Mittelrohr 8 wie dasjenige nach den Fig. 1 und 2 und eine Ausgestaltung der Tragwände 9 bis 12 entsprechend dem Mischsilo 1 in Fig. 3. Dem Behälterauslauf 5 ist beim Mischsilo 1 nach Fig. 4 eine am Behälterauslauf 5 angeflanschte Zellenradschleuse 29 nachgeschaltet. Mit einem Schleusenausgang 30, der in Falllinie unter dem Behälterauslauf 5 angeordnet ist, ist eine Rezirkulationsleitung 31 verbunden, über die Mischgut 32 aus dem Behälterauslauf 5, gefördert durch die Zellenradschleuse 29, wieder dem Mischbehälter 2 über den exzentrischen Behältereinlauf 27 zugeführt werden kann. Das Mischgut 32 ist in Fig. 4 in verschiedene Mischgutfraktionen 33, 34, 35, 36 unterteilt. Die Mischgutfraktion 36 ist diejenige, die nach Durchlaufen der Mischgutfraktion 34 durch die Mischkanäle 13 und 17 sich vor dem Behälterauslauf 5 wieder als verschnittene Vereinigungsfraktion ergibt.
Die Rezirkulation oder Umwälzung des Mischgutes im Mischsilo 1 nach Fig. 4 über die Rezirkulationsleitung 31 führt dazu, dass der gesamte Inhalt des Mischbehälters 2 miteinander verschnitten wird, sodass nach erfolgter Rezirkulation aus dem Behälterauslauf 5 ein gleichmäßiges Produkt aus dem Mischsilo 1 abgezogen werden kann.
Die Einbindung des Mischsilos 1 in den vorstehend beschriebenen Rezirkulationsprozess ist nicht zwingend. Das Mischsilo 1 kann auch im Durchlaufbetrieb, also ohne Rezirkulation, eingesetzt werden.

Claims (10)

  1. Mischsilo (1) für Pulver oder sonstiges Schütt- und Mischgut
    mit einem rohrförmigen, eine zentrale Längsachse (7) aufweisenden Mischbehälter (2)
    mit einem Behältereinlauf (4, 27),
    mit einer äußeren Behälterwand (3),
    mit einem Behälterauslauf (5)
    und mit einem sich zum Behälterauslauf (5) hin verjüngenden und in diesen ausmündenden Boden (6),
    mit einer im Mischbehälter (2) angeordneten zentralen Tragstruktur (8),
    mit einer Mehrzahl von Mischkanälen (13 bis 17) im Mischbehälter (2) zwischen dem Behältereinlauf (4, 27) und dem Behälterauslauf (5),
    wobei mindestens zwei Mischkanäle (13 bis 17) einen voneinander unterschiedlichen minimalen Kanalquerschnitt aufweisen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens zwei (13 bis 16) von den Mischkanälen (13 bis 17), die unterschiedlichen minimalen Kanalquerschnitt aufweisen, teilweise begrenzt sind durch jeweils einen von der zentralen Tragstruktur (8) ausgehenden und in die Mischkanäle (13 bis 16) hineinragenden Verdrängungsabschnitt (18 bis 21), wobei
    die Verdrängungsabschnitte (18 bis 21) als sich zum Behälterauslauf (5) hin erweiternde Konusabschnitte um die Mittel-Längsachse (7) mit unterschiedlicher Konusgeometrie ausgebildet sind, so dass um die zentrale Tragstruktur (8) herum die Mischkanäle (13 bis 16) sektorförmig mit unterschiedlichen minimalen Durchtrittsquerschnitten gebildet sind.
  2. Mischsilo nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verdrängungsabschnitt (18 bis 21) durch einen Wandabschnitt derart ausgebildet ist, dass durch die beiden gegenüberliegenden Seiten des Verdrängungsabschnitts (18 bis 21) jeweils ein Mischkanal (13, 17; 14, 17; 15,17; 16,17) begrenzt ist.
  3. Mischsilo nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mindestens eine Fluidisierungseinrichtung (22), welche den Schüttgut-Fluss durch mindestens einen der Mischkanäle (13 bis 17) aktiv unterstützt, insbesondere durch eine Begasungsvorrichtung (22) mit einer Begasungseinheit (25) zur Fluidisierung von Mischgut (32).
  4. Mischsilo nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Begasungseinheit (25) in Projektion senkrecht zu einer durch den Verdrängungsabschnitt (18 bis 21) vorgegebenen Mischgut-Förderrichtung derart erstreckt, dass eine Fluidisierung von Mischgut (32) in beiden vom Verdrängungsabschnitt (18 bis 21) begrenzten Mischkanälen (13, 17; 14, 17; 15, 17; 16, 17) durch die Begasungseinheit (25) der Begasungsvorrichtung (22) erfolgt.
  5. Mischsilo nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Begasungseinheit (25) am Boden (6) des Mischbehälters (2) angebracht ist.
  6. Mischsilo nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Konusabschnitte (18 bis 21) bei gleichem Kegelwinkel Mantellinien unterschiedlicher Länge aufweisen, wobei die Konusabschnitte (18 bis 21) insbesondere auf gleicher Höhe bezogen auf die Längsachse (7) an der Tragstruktur (8) angebracht sind.
  7. Mischsilo nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die den Verdrängungsabschnitten (18 bis 21) zugeordneten Mischkanäle (13 bis 16) durch sich radial von der zentralen Tragstruktur (8) aus erstreckende Tragwände (9 bis 12) voneinander getrennt sind.
  8. Mischsilo nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Behältereinlauf (27) in Bezug auf die Längsachse (7) exzentrisch angeordnet ist.
  9. Mischsilo nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einzelne Tragwände (12) sich axial derart erstrecken, so dass zwischen zwei Mischkanälen (15, 16) ein Überlaufkanal (17a) gebildet ist.
  10. Mischsilo nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen zentralen Mischkanal (17) in der Tragstruktur (8).
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