EP1535862B1

EP1535862B1 - Siloauslaufverteiler

Info

Publication number: EP1535862B1
Application number: EP04027256A
Authority: EP
Inventors: Klaus Kohlmüller; Harald Faber
Original assignee: Schenck Process GmbH
Current assignee: Schenck Process Europe GmbH
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2024-11-17
Also published as: DE10356339B4; DK1535862T3; EP1535862A2; ATE359976T1; EP1535862A3; DE10356339A1; ES2281736T3; DE502004003529D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Siloauslaufverteiler.
Vor volumetrischen und gravimetrischen Dosiergeräten ist in der Regel ein Silo- oder ein Vorratsbehälter vorgesehen, der ein kontinuierliches Nachströmen des zu dosierenden Schüttgutes sicherstellen soll. Dabei muß dafür Sorge getragen werden, dass der aus dem Silo ausströmende Schüttgutstrom möglichst gleichmäßig und mindestens mit der auszutragenden Förderstärke in das Dosiergerät nachströmen kann. Bei runden Silos mit einer einzigen Auslauföffnung ist dies in der Regel nicht weiter problematisch, wenn das Schüttgut nicht zur Brückenbildungen neigt und die Übergangswinkel von dem großvolumigen Siloquerschnitt zu dem verhältnismäßig kleinen Auslaufrohr nicht zu groß sind. Bei zu Brückenbildungen neigenden vornehmlich staubförmigen Schüttgütern wird bei kritischen Verengungswinkeln ein kontinuierlicher Auslauf oft durch Austragshilfen wie Rührwerke und dergleichen sichergestellt.
Teilweise ist es aber auch notwendig oder vorteilhaft von einer einzigen Siloanlage gleich mehrere Abnehmer oder Dosiergeräte zu versorgen, so dass unterhalb oder am Silo ein Siloauslaufverteiler für mehrere Auslaufrohre vorgesehen werden muss. Insbesondere bei staubförmigen oder schwer fließenden Schüttgütern ist dabei ein kontinuierlicher Auslaufstrom in jedes der Auslaufrohre zu gewährleisten. Da bei einer derartigen Querschnittsaufteilung zumindest partielle Querschnittsverengungen konstruktionsbedingt sind, treten gerade dort häufig Brücken- oder Schachtbildungen auf, die zu Betriebsstörungen der Siloanlage führen können. Insbesondere auch bei starkem Kernflussverhalten treten häufig schwankende Fließgeschwindigkeiten auf die durch die Dosiergeräte häufig nicht ausregelbar sind, so dass dadurch zumindest auch die Dosiergenauigkeit beeinträchtigt werden kann.
Ein Schüttgutsilo mit zwei Auslassöffnungen ist aus der DE 35 29 779 C2 bekannt, das einen Siloauslaufverteiler darstellt. Bei diesem Schüttgutsilo sind im Anschluss an den Auslauftrichter ein zylindrischer Behälterteil angeordnet, der an seiner Unterseite zwei kleine Auslauföffnungen aufweist. Die beiden Auslauföffnungen werden dabei durch zwei schiefe Auslauftrichter gebildet, die oben in den zylindrischen Auslaufteil münden. Die Auslauftrichter sind in der Mitte mit einander und außen mit dem zylindrischen Siloteil verbunden und bilden dadurch unterschiedliche Ansatzwinkel zur Senkrechten, die bis zu 45° betragen. Dadurch entstehen im Innenbereich des Silos insbesondere beim Auslaufverteiler stark geneigte Schrägflächen zur Vertikalen, die den Schüttgutausfluss erheblich behindern können. Deshalb sind die beiden Auslauftrichter mit einem gelochten Zwischenboden abgedeckt, auf dem ein Flachgitter aufliegt, das mit einem Vibrationsantrieb verbunden ist. Zusätzlich ist in den beiden einzelnen Ablauftrichtern noch jeweils eine Vibrationseinrichtung angeordnet, die beide einen kontinuierlichen Schüttgutstrom in die Auslaufrohre sicherstellen sollen. Zusätzlich zur Vermeidung der Fließ-/Austragseigenschaften sind im Silobehälter unter den Zwischenböden noch Belüftungsvorrichtungen vorgesehen, die die Fließeigenschaften des Schüttgutes im Silo verbessern sollen. Ein derartiger Siloauslauf für zwei Auslaufrohre ist relativ aufwendig, da zur Sicherstellung eines kontinuierlichen Fließverhaltens offensichtlich zwei Zwischenböden, vier Vibrationseinrichtungen und zwei Belüftungsvorrichtungen notwendig sind.
Zum gleichmäßigen Schüttgutaustrag aus einem Schüttgutsilo ist aus dem Firmenprospekt "Rotaflow Schüttgutaktivator" der Firma Altmayer aus 66780 Rehlingen, Südstraße 14 ein separater Siloauslaufverteiler bekannt. Dieser besteht aus einem runden, flachen, nach unten gewölbten Gehäuseteil mit einer großen Einlassöffnung und zwei oder drei kleineren Auslassöffnungen. Die Einlassöffnung ist mit einem seitlichen Befestigungsflansch versehen und wird damit unter der Siloauslauföffnung befestigt, während an die mindestens zwei Auslauföffnungen weiterführende Auslaufrohre anschraubbar sind. Im Innenraum des Siloauslaufsverteilers ist ein Rührarm angeordnet, der von einem außenliegenden Elektromotor angetrieben wird. Zur besseren Auflockerung der abfließenden Schüttgüter ist noch eine Belüftungsvorrichtung an der Unterseite des Auslaufverteilerbodens vorgesehen. Zur gleichmäßigen Schüttgutaustragung rotiert der Rührarm horizontal im Innenraum des Gehäuseteils, so dass eine Brückenbildung oder andere fließhemmende Verdichtungen aufgelöst werden sollen. Ein derartiger Siloauslaufverteiler ist aber mit seinen angetriebenen Drehteilen einem Verschleiß unterworfen und erfordert daher einen regelmäßigen Pflege- und Erhaltungsaufwand durch den der Betriebsablauf Störungen unterworfen sein kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Siloauslaufverteiler für fließende Schüttgüter zu schaffen, der eine Brücken- oder Schachtbildung verhindert und ohne zusätzliche verschleißbehaftete Austragshilfen auskommt.
Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildung und vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch das rosettenartige Anordnen der durchdringenden Rohrstutzen von der Einlauföffnung bis in die Auslauföffnungen der gesamte Abflussquerschnitt im wesentlichen unverändert bleibt und nur Schrägflächen mit geringen Wandneigungen auftreten, so dass das Fließverhalten durch die kleineren Auslauföffnungen im Grunde nicht beeinträchtigt wird. Zur Kompensation der störenden Schrägflächen kann es sogar vorteilhaft sein, die Summe der Auslaufquerschnitte geringfügig größer zu wählen wie den Einlaufquerschnitt.
Durch die spitzwinkelige Durchdringung der aufteilenden Rohrstutzen ergeben sich vorteilhafterweise Ansetzwinkel von unter 30° zur Senkrechten, durch die der Massenfluss nahezu nicht behindert wird, so dass Austragshilfen und energieabhängige Antriebe unnötig sind. Da der Auslaufverteiler gleichzeitig eine Querschnittsverengung vermeidet kommt es kaum zu Richtungsänderungen im Massenstrom, so dass vorteilhafterweise auch eine Betriebsunterbrechung nicht zur Verstopfung führt, da der Schwerkraftdurchfluss auch durch die Aufteilung auf mehrere Auslassöffnungen nicht beeinträchtigt wird. Vorteilhafterweise wird durch diese geringen Richtungsänderungen an den sphärischen Ansatzstellen gleichzeitig auch ein Aufstauen von Teilströmen verhindert, so dass keine Toträume mit schüttgutverdichtenden Bereichen entstehen, wodurch Betriebsstörungen weitgehend vermeidbar sind.
Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, dass durch die Querschnittsoptimierung der Einlassöffnung zu den Auslassöffnungen eine Überschreitung der kritischen Schüttgutgeschwindigkeit vermieden werden kann. Dadurch werden insbesondere bei kompressiblen oder schwer fließenden Schüttgütern vorteilhafterweise Druckunterschiede im Schüttgutstrom durch partielle Fließgeschwindigkeitsunterschiede vermieden, die sonst zu einem pulsierenden Schüttgutaustrag führen können und dadurch die Dosierkonstanz beeinträchtigen. Die Querschnittsoptimierung hat gleichzeitig den Vorteil, dass der Siloauslaufverteiler trotz fehlender Austragshilfen nur eine geringe Bauhöhe erfordert, da in den Siloauslaufverteiler im Grunde keine Querschnittsverengung auftritt. Deshalb ergibt sich die Bauhöhe lediglich aus den konstruktiven Verbindungsmöglichkeiten der ineinander mündenden Rohrstutzen und ist daher nicht von den die Durchflussmenge beeinflussenden Verengungswinkeln wie bei trichterförmigen Ausläufen abhängig.
Durch die symmetrische, rosettenartige Anordnung der aufteilenden ineinander mündenden Rohrstutzen sind vorteilhafterweise auch Auslaufverteiler in gleicher Bauart mit bis zu vier Auslauföffnungen möglich. Durch die ineinander mündenden Rohrstutzen entstehen an den Ansetzwinkeln nahezu keine horizontalen Ansetzflächen, so dass der Siloauslaufverteiler vorteilhafterweise auch bei bis zu vier Auslauföffnungen keine Totzonen aufweist. Gleichzeitig entstehen durch die spitzwinkelige Ineinandermündung der Rohrstutzen nahezu gleichartige Verbindungswinkel zur Senkrechten, mit sphärischen Verbindungskanten die den schwerkraftabhängigen Massenstrom nur geringfügig behindern, so dass auch bei großen Durchflussmengen pro Zeiteinheit keine störenden Strömungsverhältnisse auftreten.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1:: die Vorderansicht eines Siloauslaufverteilers mit zwei Ausläufen;
Fig. 2:: die Seitenansicht des Siloauslaufverteilers mit zwei Ausläufen;
Fig. 3:: die Draufsicht auf den Siloauslaufverteiler mit zwei Ausläufen;
Fig. 4:: eine Draufsicht auf einen Siloauslaufverteiler mit drei Ausläufen, und
Fig. 5:: eine Draufsicht auf einen Siloauslaufverteiler mit 4 Ausläufen.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Siloauslaufverteiler in Vorderansicht mit zwei Ausläufen dargestellt, der im wesentlichen aus vier ineinander mündenden Rohrstutzen 6, 7, 8, 9 besteht, die so ausgebildet sind, dass diese an ihren miteinander verbundenen Durchdringungskanten gleichmäßige spitze Neigungswinkel von ca. 20° zur Senkrechten bilden. Dabei sind die Rohstutzen 6, 7, 8, 9 rosettenartig und symmetrisch zu einer senkrechten Mittelebene 5 angeordnet.
Bei dem dargestellten Siloauslaufverteiler handelt es sich um eine Ausführung zur Verteilung von Kohlenstaub in einem Brennrohrofen zur Zementherstellung, der unter einem nicht dargestellten Vorratssilo angebracht ist. Der Siloauslaufverteiler kann auch als Teil des Vorratssilos oder dessen Auslauftrichter ausgebildet sein. Vom Vorratssilo sollen zwei Kohlenstaubdosiervorrichtungen versorgt werden, die den Kohlenstaub in eine pneumatische Förderleitung einleiten, die dann zu einem oder mehreren Brennrohröfen führt. Jede Dosiervorrichtung besteht vorzugsweise aus einer nicht dargestellten Zellenradschleuse und einer nachfolgenden kontinuierlichen gravimetrischen Wägevorrichtung.
Zur Verteilung von schwerfließenden zu Kernfluss neigenden staubförmigen Schüttgütern, wie vorzugsweise Kohlenstaub, geht die Erfindung von einer antriebslosen Lösung aus, die einen störungsfreien Betrieb durch einen gleichmäßigen gravimetrischen Massenfluss im Auslaufverteiler gewährleistet. Kern der Erfindung war dabei die Erkenntnis, dass bei Überschreitung einer kritischen Schüttgutgeschwindigkeit im System Betriebsstörungen durch Schachtbildungen oder Brückenbildungen kaum auszuschließen sind. Dadurch können auch Unterdruckbereiche entstehen, die zu pulsierenden Druckausgleichsvorgängen führen und einen unregelmäßigen Schüttgutstrom verursachen, der durch geregelte Dosiereinrichtungen oft nur unzureichend ausgleichbar ist.
Zusätzlich entstehen in einer Siloanlage bei schwerfließenden Schüttgütern, wie vorzugsweise Kohlenstaub, durch Querschnittsverengungen und durch Reibungswirkungen an den Wandflächen teilweise Schachtbildungen oder ein Kernflussverhalten. Beim Kernflussverhalten ist dann hauptsächlich nur noch das Schüttgut oberhalb des Ausflussquerschnitts in Bewegung, wodurch zusätzliche Totzonen entstehen in denen sich die Schüttgüter mit der Zeit verfestigen. Bei den sich dadurch verkleinernden Kernbereichen treten dann aber wieder zusätzlich höhere Schüttgutgeschwindigkeiten auf, die zu einer Überschreitung einer kritischen Schüttgutgeschwindigkeit führen können. Deshalb sieht die Erfindung einen Siloauslaufverteiler mit möglichst geringer Auslaufgeschwindigkeit unterhalb der kritischen Schüttgutgeschwindigkeit vor.
Beim vorliegenden Schüttgut/Kohlenstaub wurde durch empirische Untersuchungen eine kritische Schüttgutgeschwindigkeit von v_max = 0,05 m/s ermittelt, bei dessen Überschreitung in der Regel mit Unterdruckbereichen und unregelmäßigem Massenstrom zu rechnen ist. Es sind aber auch Kohlenstaubsorten bekannt, die eine kritische Schüttgutgeschwindigkeit von nur 0,04 m/s aufweisen. Deshalb weist der Schüttgutverteiler bei einem vorgegebenen Massenstrom bzw. Einzelförderstärke von ṁ = 40 t/h Rohrstutzen 6, 7, 8, 9 einer Auslassöffnung von d = 750 mm ∅ auf. Dieser Auslassdurchmesser d jedes der beiden Rohrstutzen 6, 7, 8, 9 wurde für einen Auslaufverteiler aus einem glatten rostfreien Edelstahlblech ermittelt, der nur eine geringe Wandreibung gegenüber dem Kohlenstaub aufweist. Der Rohrdurchmesser d wurde nach folgender Formel: $d = \sqrt{\frac{4 \cdot \dot{m}}{π \cdot ρ_{ko} \cdot v_{\max}}}$
ermittelt.
Dabei bedeutet:

ṁ: entspricht der Förderstärke,
ρ_ko: entspricht der Kohlenstaubdichte,
π: entspricht der Kreiskonstante 3,14, und
v_max: entspricht der kritischen Schüttgutgeschwindigkeit.

Für das berechnete Ausführungsbeispiel wurde als Kohlenstaubdichte ein bekannter Wert von ρ_ko = 0,5 t/m³ zu Grunde gelegt und für die maximale oder kritische Schüttgutgeschwindigkeit v_max = 0,05 m/s gewählt. Nach der vorliegenden Berechnung des Auslaufdurchmessers d ergibt sich beispielsweise für die Kohlenstaubdosierung ein Mindestdurchmesser von ca. 750 mm der einhaltbar ist, wenn im gesamten Auslaufverteiler eine gleichmäßige kritische Fließgeschwindigkeit nicht überschritten werden soll. Um diese unterkritische Fließgeschwindigkeit v_max sicherzustellen, wurde ein Auslaufverteiler vorgesehen, bei dem die Auslaufrohre so ineinander münden, dass diese im gesamten Auslaufverteiler die Fließgeschwindigkeit kaum beeinträchtigen können. Dazu wurden wie aus Fig. 2 und Fig. 3 ersichtlich ist, die oberen beiden Rohrstutzen 6, 7 auf ihrer Mantelfläche so aufgeschnitten, dass sie um den oberen Befestigungsflansch 11 einen runden Einlassdurchmesser D bilden. Die beiden oberen Rohrstutzen 6, 7 sind leicht trichterförmig mit unterschiedlichen axialen Wandneigungen ausgebildet, die unten in zwei runden Öffnungen enden.
Die beiden oberen Rohrstutzen 6, 7 sind rosettenartig nebeneinander angeordnet und auf einer vertikalen Mittelebene 5 miteinander verbunden. Zur Verbindung sind beide Rohrstutzen 6, 7 miteinander verschweißt und bilden in der Mittelebene 5 eine nach oben offene hyperbelförmige schmale Verbindungskante 13. Die beiden unteren Öffnungen besitzen den berechneten Durchmesser d = 750 mm, wobei die oberen Rohrstutzen 6, 7 eine Länge von 2000 mm aufweisen. Die Länge ergibt sich im wesentlichen aus den geometrischen Mantelflächen der Rohrstutzen 6, 7, die sowohl von den Auslassöffnungen d als auch von der Einlassöffnung D abhängt.
Aus der erfindungsgemäßen Erkenntnis, dass die kritische Schüttgutgeschwindigkeit v_max an keiner Stelle im Auslaufverteiler größer sein darf als in ihren Auslassöffnungen 2 wurde ein vergrößerter Einlaufquerschnitt ermittelt, der im Grunde sicherstellt, dass im gesamten System keine Engstelle auftritt. Aus dieser Erkenntnis wurde eine Durchflussmenge festgesetzt, die sich aus der Summe der Auslassmengen bei höchstens v_max ergibt. Bei einer derartigen vorgesehenen rosettenartigen Anordnung der Rohrstutzen 6, 7 ist eine Verteilung bis auf mindestens 4 Auslauföffnungen ausführbar, so dass sich der Einlassdurchmesser D nach folgender Formel: $D = d \cdot \sqrt{n}$
ergibt. Wobei n die Anzahl der Auslauföffnungen 2 angibt.
Bei den gewählten 2 Auslauföffnungen 2 von 750 mm Ø ergibt sich ein Einlaufdurchmesser von ca. D _n=2 = 1100 mm. Zur Einhaltung der maximal zulässigen kritischen Schüttgutgeschwindigkeit v_max könnte zwar der Einlaufdurchmesser D auch größer gewählt werden, hierdurch besteht dann aber leicht die Gefahr des Kernflussverhaltens mit Todzonenbildung und einsetzender. Verfestigung in diesen Bereichen. Deshalb ist es vorteilhaft, den Einlaufdurchmesser D nicht größer als den ermittelten Durchmesserwert D _n=2 zu wählen. Zur Kompensation der fliesshemmenden Schrägflächen ist es sogar vorteilhaft, den Einlaufquerschnitt geringfügig kleiner als die Summe der Auslaufquerschnitte festzulegen.
Allerdings sind diese Schüttgutgeschwindigkeiten v_max nur einhaltbar, wenn der Auslaufverteiler nahezu keine Engstellen aufweist, durch die der durchfließende Schüttgutstrom, wenn auch nur partiell abgebremst werden könnte. Konstruktionsbedingt sind aber bei einer derartigen Aufteilung auf mehrere Auslassöffnungen grundsätzlich Aufprallflächen nicht gänzlich zu vermeiden. Deshalb münden die durchmesserverjüngenden beiden oberen Rohrstutzen 6, 7 so ineinander, dass die Ansatzwinkel an den Durchdringungskanten nur eine geringe Schräge zur Senkrechten aufweisen, die ca. 20° beträgt.
An den beiden oberen Rohrstutzen 6, 7 sind zusätzlich noch zwei untere Rohrstutzen 8, 9 angeschweißt, die zylinderförmig ausgebildet sind. Die beiden unteren Rohrstutzen 8, 9 weisen dabei einen Durchmesser d auf, der gleich dem Auslaufdurchmesser von d = 750 mm ist. Die beiden unteren Rohrstutzen 8, 9 sind dabei seitlich nach außen geneigt, so dass sie mit der Senkrechten bzw. Vertikalen einen Winkel von 20° bilden. Am unteren Rand der Auslassöffnungen 2 sind ebenfalls zwei kleinere Befestigungsflansche 12 angeschweißt, an die Verbindungsrohre zur Zellenradschleuse anschraubbar sind. Die beiden unteren Rohrstutzen 8, 9 sind dabei nur nach einer Seite geneigt, so dass sie aus Sicht der Seitenansicht in Fig. 2 vertikal verlaufen. Durch die axial zweiteilige Aufteilung mittels der vier Rohrstutzen 6, 7; 8, 9 entstehen wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, insgesamt sphärische Verbindungskanten 13, die gleichmäßige Anstellungswinkel von höchstens 20° zur Senkrechten aufweisen und somit den gravimetrischen Massenstrom in seinem Fließverhalten nahezu ungehindert verteilen.
Die beiden unteren Rohrstutzen 8, 9 besitzen eine Länge von ca. 500mm die sich im Grunde lediglich aus den Befestigungsmöglichkeiten der Anschlussflansche 13 ergibt. Diese Rohrstutzen 8, 9 können auch länger ausgebildet und bis zu den Zellenradschleusen oder anderen Dosiervorrichtungen verlängert werden. Es ist aber auch möglich, den Siloauslaufverteiler lediglich mit den beiden oberen Rohrstutzen 6, 7 auszuführen, wenn die Verbindungsrohre zu den Dosierorganen direkt angeschweißt werden. Da alle Rohrstutzen 6, 7; 8, 9 rosettenartig ineinander münden und dadurch gleichbleibende spitzwinkelige sphärische Verbindungskanten 13 miteinander bilden, sind auch Auslaufverteiler mit bis zu vier Auslassöffnungen ausführbar.
In Fig. 4 der Zeichnung ist ein Siloauslaufverteiler mit drei Auslassöffnungen 2 in Draufsicht dargestellt. Dabei sind für die funktionsgleichen Geräteteile die gleichen Bezugsziffern wie in den Figuren 1 bis 3 angegeben. Bei einem derartigen Auslaufverteiler besteht der obere Teil aus drei rosettenartig nebeneinander angeordneten und miteinander verbundenen Rohrstutzen 6, 7; 8, 9 die in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet sind. Diese oberen Rohrstutzen 6, 7 sind an einem Einlassbefestigungsflansch 11 mit rundem Durchmesser angeschweißt und bilden an ihrem unteren Ende drei kreisrunde Öffnungen 14. An diesen Öffnungen 14 sind ebenfalls drei untere zylinderförmige Rohrstutzen 8, 9 angeschweißt, die seitlich nach Außen um 20° zur Senkrechten bzw. Vertikalen geneigt sind. An den Auslassöffnungen 2 sind wiederum Befestigungsflansche 12 angeschweißt, an die die nachfolgenden Dosierorgane anbringbar sind. Bei einem derartigen Auslaufverteiler für Kohlenstaub wären die Auslassöffnungen ebenfalls mit einem Durchmesser d von mindestens d = 750 mm ausführbar, woraus sich dann ein Einlassdurchmesser D _n=3 von ca. 1300 mm ergibt.
Da auch dieser dreiteilige Auslaufverteiler zu seiner vertikalen Mittelachse 15 symmetrisch ausgebildet ist, ergeben sich gleichmäßige Durchdringungskanten 13 die allesamt sphärisch ausgebildet sind und einen Neigungswinkel zur Senkrechten von ebenfalls etwa 20° aufweisen. Dadurch wird ein gravimetrischer Schüttgutfluss gewährleistet, der zur Senkrechten durch keine nennenswerten Prallflächen oder Umlenkungswinkel behindert wird, so dass ein kontinuierlicher gleichmäßiger Durchfluss gewährleistet ist. Bei einem derartigen gravimetrischen Durchfluss würde auch eine Betriebsunterbrechung nicht zu einem Verstopfen führen, da die Schwerkraft ein jederzeitiges Wiederanlaufen durch Einbrechen der Brücken ermöglicht.
Derartige Siloauslaufverteiler mit zwei bis vier Ausläufen sind nicht nur für staubförmige Schüttgüter sondern auch für Granulate, Späne, Sand oder schwerfließende Körner einsetzbar, wobei auch Neigungswinkel bis zu 30° zur Senkrechen einen ungehinderten Durchfluss ermöglichen. Dies ist allerdings immer auf die Art des Schüttgutes und die Anhaftfähigkeit der Innenwände abzustimmen.
In Fig. 5 der Zeichnung ist die Draufsicht eines Siloauslaufverteilers dargestellt, der vier Auslauföffnungen 2 enthält. Dieser unterscheidet sich von der Ausführung nach Fig. 4 lediglich dadurch, dass die Rohrstutzen 6, 7; 8, 9 in einem Winkel von 90° zueinander und symmetrisch zur Mittelachse 15 angeordnet sind. Bei einem Auslaufdurchmesser d von ebenfalls 750 mm ergibt sich daher ein Einlassdurchmesser D _n=4 von ca. 1500 mm. Auch dieser Auslaufverteiler besitzt einen in axialer Richtung nahezu durchgängigen gleichen Öffnungsquerschnitt, der sich aus der Summe der vier Auslassquerschnitte ergibt. Auch die Bauhöhe beträgt insgesamt nur 2500 mm, wobei allerdings auch die unteren Rohrstutzen 8, 9 ineinander münden und nach beiden seitlichen Raumrichtungen gegenüber der Vertikalen um 20° geneigt angeordnet sind. Auch dieser Auslaufverteiler mit vier Auslassöffnungen 2 verfügt über gleichbleibende Neigungswinkel an seinen Verbindungskanten 13, wobei alle Verbindungskanten 13 sphärisch ausgebildet sind und deshalb den gravimetrischen Schüttgutstrom in Schwerkraftrichtung kaum behindern.
Für eine Kohlenstaubdosierung werden alle Auslaufverteiler vorzugsweise aus einem glatten rostfreien Stahlblech hergestellt, dessen Kanten gut miteinander verschweißbar sind. Es sind aber auch Auslaufverteiler aus anderen Materialien denkbar, die zur Verringerung der Wandreibung mit reibungsmindernden Belägen beschichtet werden können. Bei weniger erosiven Schüttgütern sind auch Auslaufverteiler aus Kunststoff denkbar, die auch in derartiger Formgebung miteinander verschweißbar sind. Theoretisch sind auch Auslaufverteiler mit mehr als vier Auslauföffnungen ausführbar, die allerdings eine Fülle sphärischer Verbindungskanten und Durchdringungslinien aufweisen, die konstruktiv und herstellungsmäßig sehr aufwendig sind und sehr große Einlassdurchmesser erfordern.

Claims

Siloauslaufverteiler mit einer kreisförmigen Einlauföffnung (1) und mindestens zwei kleineren kreisförmigen Auslauföffnungen (2), wobei die Einlassöffnung (1) mittels mindestens zweier trichterförmiger neben einander angeordneter Rohrstutzen (6, 7), die seitlich ineinander münden, mit den Auslauföffnungen (2) verbunden ist, wobei die Rohrstutzen (6, 7) so ineinander münden, dass kein Ansetzwinkel (16) zur Vertikalen größer als 30° ist und dass die Rohrstutzen (6, 7) rosettenartig zueinander angeordnet sind, und wobei die Summe der Querschnittsflächen, in axialer Richtung gesehen, in jeder Ebene zwischen der Einlass- (1) und den Auslassöffnungen (2) konstant bleibt oder sich zu den Auslaßöffnungen (2) leicht erhöht.
Siloauslaufverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser d jeder Auslassöffnung (2) mittels einer empirisch ermittelten kritischen Schüttgutgeschwindigkeit V_max in Abhängigkeit des vorgegebenen Massenflusses ṁ (Förderstärke) des Einzelaustrages und der vorgesehenen Schüttgutdichte ρ nach der Formel $d = \sqrt{\frac{4 \cdot \dot{m}}{π \cdot ρ_{Ko \cdot} v_{\max}}}$
festgelegt wird.
Siloauslaufverteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser D der Einlassöffnung (1) nach der Summe der Auslassquerschnitte der vorgesehenen Auslassöffnungen (2) nach der Formel $D = d \cdot \sqrt{n}$
ermittelt wird, wobei n die Anzahl der Auslassöffnungen (2) ist.
Siloauslaufverteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrstutzen (6, 7) so ineinander münden, dass sie an der Einlauföffnung (1) eine kreisförmige Einlassquerschnittsfläche und am unteren Ende mindestens zwei kreisförmige Auslassquerschnittsflächen (14) bilden, wobei deren Verbindungs- (13) oder Durchdringungskanten weitgehend gleich große spitze Neigungswinkel zur Vertikalen bilden.
Siloauslaufverteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweiteilige Auslaufverteiler aus vier ineinander mündenden Rohrstutzen (6, 7; 8, 9) besteht, wobei die beiden unteren Rohrstutzen (8, 9) zylinderförmig ausgebildet und schräg nach außen an die beiden oberen Rohrstutzen(6, 7) symmetrisch angeordnet sind.
Siloauslaufverteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die oberen Rohrstutzen (6, 7) zwischen der Einlauföffnung (1) und den Auslauföffnungen (2) oder den unteren Rohrstutzen (8, 9) wie schiefe Trichter ausgebildet sind, die gegenüber der Vertikalen unterschiedliche Wandneigungen aufweisen, wobei alle Rohrstutzen (6, 7; 8, 9) zu einer vertikalen Mittelachse (15) symmetrisch und rosettenförmig nebeneinander angeordnet sind.
Siloauslaufverteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Rohrstutzen (6, 7) alle die gleich axiale Länge und bis zu vier Öffnungen (14) aufweisen.
Siloauslaufverteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Rohrstutzen (6, 7) miteinander und mit den unteren Rohrstutzen (8, 9) verschweißt sind und spitzwinkelige sphärische Verbindungskanten (13) miteinander bilden, die alle einen Ansetzwinkel zur Senkrechten von 30° nicht überschreiten.
Siloauslaufverteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge der zwei- bis vierteiligen Auslaufverteiler gleich ist und eine Länge von 2500 mm nicht überschreitet.
Siloauslaufverteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser als separates Geräteteil ausgebildet ist und an den Einlauf- (1) und Auslauföffnungen (2) Befestigungsflansche (11, 12) vorgesehen sind, die eine Verbindung zum Siloauslauf und weiterführenden Verbindungsteilen ermöglichen.
Siloauslaufverteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrstutzen (6, 7; 8, 9) aus einem glatten Edelstahlblech oder anderen glattflächigen Wandmaterialien bestehen oder mit einem schwer anhaftenden Oberflächenmaterial innen beschichtet sind.