HU197225B - Method and apparatus for premixing, homogenizing, loosening and performing other physical operations of granular aggregations - Google Patents
Method and apparatus for premixing, homogenizing, loosening and performing other physical operations of granular aggregations Download PDFInfo
- Publication number
- HU197225B HU197225B HU64786A HU64786A HU197225B HU 197225 B HU197225 B HU 197225B HU 64786 A HU64786 A HU 64786A HU 64786 A HU64786 A HU 64786A HU 197225 B HU197225 B HU 197225B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- mixing
- container
- conveyor
- granular
- trays
- Prior art date
Links
Landscapes
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
Description
A találmány tárgya eljárás és berendezés szemcsés halmazok, igy porok, nagyobb szemcsék, granulátumok és darabos anyagok, tartályokban, bunkerekben, tárolósilókban, összemérő-, keverő- és adagolótartályokban történő átkeverésére, homogenizálására, lazítására és egyéb fizikai műveletek végzésére.The present invention relates to a process and apparatus for mixing, homogenizing, loosening and other physical operations of granular aggregates such as powders, larger granules, granules and lumps in containers, bunkers, storage silos, weighing, mixing and dosing containers.
A porszerű szemcsés, darabos anyagok összekeverése, étkeverése, homogenizélása, tárolása, anyagelókészitése és kiadagolása számos gyakorlati problémát vet fel, különösen nagyobb anyagmennyiségek esetén, igy pl. nehézséget jelent az egymástól eltérő minőségű, és/vagy több nagyságrenddel eltérő mennyiségű arányú szilárd szemcsék nagy tételben történő egyenletes összekeverése az egymástól nagymértékben különböző szemcseméretű és sűrűségű komponensek homogenizálása és a létrehozott homogén keverék egyenletes eloszlású, lazított állapotban történő tárolása és ilyen állapotban történő zavarmentes kiadagolása. Mezőgazdasági terményeknél, vagy más befülledésre hajlamos anyagoknál alapvető követelmény a tárolás közbeni folyamatos vagy többszöri egyenletes és teljes átforgatás, átlevegöztetés, homogenizálás.The mixing, meal mixing, homogenization, storage, preparation and dispensing of particulate particulate matter poses a number of practical problems, especially with larger amounts of material, e.g. it is difficult to uniformly mix in bulk lots of solid particles of different quality and / or order of magnitude, to homogenize components of widely differing particle sizes and densities, and to store and homogenize the resulting homogeneous mixture in a loosely distributed state. In the case of agricultural crops or other materials prone to overflow, continuous and repeated uniform and complete rotation, venting, homogenisation are essential.
Mindezeknek a különböző iparágakat érintő és igen aktuális problémáknak az áthidalására a gyakorlatban sok ismert műszaki megoldás létezik, amelyek az üzemeltetés szakaszos vagy folyamatos jellegén kívül elsősorban abban különböznek, hogy a keveredésnek, mint valószínűségi folyamatnak melyik fázisát befolyásolják: a rétegek elmozdulásét és új felületekkel való találkozását, vagy az egyes részecskék cseréjét.In practice, there are many known technical solutions for overcoming these very industry-specific and highly current problems, which, apart from the intermittent or continuous nature of the operation, are primarily concerned with which phase of mixing as a probabilistic process is affected: displacement of layers and encountering new surfaces. , or the exchange of individual particles.
A gravitációs keverésű silóban az egyes rétegek mozdulnak el. Ilyen megoldást ismertet pl. a DE-OS 2 819 726 sz. német szabadalom, amely a Young-féle külső recirkulációs siló (Food Engng. 37, No.8. 1965, p,39-41) belső recirkulációs változata. Mindkét megoldásnál a tartály különböző magasságából elvett részáramokat egyesítik és juttatják vissza a siló felső részébe. Ez a módszer csak jól ömleszthető anyagok és egymáshoz közelálló komponens mennyiségi arányok esetében alkalmazható. A keverési idő közepes, de inkább hosszú, 20-40 óra. A fajlagos teljesítmény szükséglet 70-300 kW/m3, ami a nagy (1000-2000 m3) térfogatú silóknál már jelentős költségtényező. P.Hilgraf újabb mérései szerint (Chem. Ing. Technik 52, No.3In the gravitational mixing silo, the individual layers move. Such a solution is described e.g. DE-OS 2 819 726; German Patent, which is an internal recirculation version of Young's outer recirculation silo (Food Engng. 37, No.8, 1965, p. 39-41). In both solutions, partial flows from different tank heights are combined and returned to the top of the silo. This method is only applicable for bulk materials and close component ratios. The mixing time is medium but rather long, 20-40 hours. The specific power requirement is 70-300 kW / m 3 , which is already a significant cost factor for large silos (1000-2000 m 3 ). According to recent measurements by P. Hilgraf (Chem. Ing. Technik 52, No.3
1980. p. 280281) ezek a keverősilók csak előkevert anyagok további keverésére, összetételi ingadozásainak kiegyenlítésére alkalmasak.1980. p. 280281) these mixing silos are only suitable for further mixing of premixed materials and to compensate for variations in composition.
Ismertek olyan berendezések is, amelyekben a szemcsés anyagot függőleges tengelyű, tartályba épített csiga keveri. E keverök kis térfogatúak (1-15 m3), fajlagos teljesítmény szükségletük 5,5-6,5 kW/m3. A keverési idő általában hosszú, ezért őrlemények (pl. liszt, korpa) folyamatos egyeégesitését aránylag kis kapacitással oldják meg. Háznélküli csigánál csak elegendő nagy - ( > 50 ford/perc) csiga fordulatszám esetén lép fel a megfelelő keverőhatás, amit az idéz elő, hogy a forgó csiga túlnyomása sugárirányú sebesség komponenssel mozgatja - löki ki a közelébe került szilárd szemcséket, melyek a többi szemcsét ütközés útján lökik tovább sugárirányban kifelé, majd ennek hatására ugyanezeken a szinteken befelé irányuló mozgás is létrejön. Kis fordulatszám esetén periodikus fel-le mozgás alakul ki. Ilyen berendezést ír le a 4 242 002 l.sz. USA szabadalmi leírás. A periodikus fel-le mozgás jelentős koptató-szemcseméret csökkentő hatást fejt ki, a leírás szerinti berendezés is aprító berendezés. A periodikus fel-le mozgás a szemcsék méret szerinti szétválását is elősegíti. Ezt a jelenséget a leírás szerinti eljárás fel is használja, a keletkezett kis szemcséket a felül elhelyezett kivezető csonkon vezetik el, a nagy szemcsék alul maradnak és tovább apritódnak.Also known are devices in which the granular material is mixed by a vertical axis in a tank-mounted auger. These mixers are small in volume (1-15 m 3 ) and have a specific power requirement of 5.5-6.5 kW / m 3 . The mixing time is usually long, so the continuous homogenization of flour (eg flour, bran) is solved with relatively low capacity. Only a sufficiently large - (> 50 rpm) auger revolutions at the unhooked auger cause the proper agitation effect caused by the overpressure of the rotating auger to displace the solid particles in its vicinity, which collide with the rest of the granules it moves further radially outwards, and as a result, inward movement is produced at the same levels. At low rpm, periodic up and down movement occurs. Such equipment is described in U.S. Pat. No. 4,242,002. U.S. Pat. The periodic up and down movement has a significant effect on reducing abrasive grain size, and the apparatus described herein is also a shredder. The periodic up and down movement also facilitates the particle size separation. This phenomenon is also utilized in the process described herein, the small particles formed are discharged at the outlet outlet above, the large particles remain below and further decay.
A háznélküli csigáknál szállító hatás nem várható, mivel a szemcsék oldal irányban kitérhetnek. Ha a csigát vezetócsóbe helyezik, - házba épített csiga - a mozgatott anyag nem tud radiális irányba kitérni, igy a csiga forgása közben a csőben lévő anyag előrehalad. A házba épített csigát tartályban elhelyezve és keverésre felhasználva mind a keverési idő, mind a fajlagos energiaszükséglet csökken, pl. a hazai STK típusjelű száraztakarmány keverő esetén 1-3 kW/m3 értékre. E keverőknél hátrányként jelentkezik, hogy csak a komponensek közeleső mennyiségi aránya esetén működnek megfelelő hatásfokkal és az elérhető homogenitás sem túl nagy.Transport without the propellers is not expected as the granules may deflect sideways. When the auger is placed in a guide boat, a housing-mounted auger, the moving material cannot deflect radially so that the material in the tube advances as the auger rotates. When placed in a tank and used for mixing, the in-house auger reduces both mixing time and specific energy requirements, e.g. for domestic dry mixer type STK to 1-3 kW / m 3 . The disadvantage of these mixers is that they operate only with an approximate proportion of the components in an efficient manner and that the resulting homogeneity is not too high.
A ferdecsigás, un. Nautamix kúpos keverék paraméterei hasonlók az előző csigás keverékéhez. A kettős mozgást végző csiga fordulatszáma 60-80 ford/min, a keringési fordulatszám 2,2-2,9 ford/min, a fajlagos motorteljesítmény 1-7,5 kW/m3. Az adag keverése néhány perctől 1 óráig terjed. Mérettartományuk közepesnek mondható (0,3-25 m3). A bonyolult kettős mozgás miatt a további raé.retnövelés problematikus, a keverőszerkezet bonyolult, tisztítása és karbantartása nehézkes. Ismert olyan kettős snirálcsigás gép, melyben több alkotó nagy keverési aránnyal keverhető össze (H.Gericke: Aufbereitungs-Technik 22, No.l. 1981. p.15-21). Az ellenkező fordulatú spirálcsigák aprító hatása a házzal való érintkezési helyeken nem küszöbölhető ki, különösen a nagy teljesítményeknél (4-30 m3/h kapacitás). Hátrányt jelent még, hogy a folyamatos működtetéshez annyi differenciái adagoló mérleg kell, ahány alkotót kell összekeverni és emiatt a beépítési magasság is kedvezőtlenül megnő.The slanting pin, the so-called. The parameters of the Nautamix conical mixture are similar to those of the previous spiral mixture. The twin-rotating auger has a speed of 60-80 rpm, a circular speed of 2.2-2.9 rpm, and a specific engine power of 1-7.5 kW / m 3 . The dose is stirred for a few minutes to 1 hour. Their size range is medium (0.3-25 m 3 ). Due to the complex double movement, further refinement is problematic, the agitator is complicated, and cleaning and maintenance is difficult. A dual spiral screw machine is known in which multiple components can be blended with a high mixing ratio (H.Gericke, Aufbereitungs-Technik 22, No.l. 1981, pp. 15-21). The shredding effect of opposite-turn helical screws at the points of contact with the housing cannot be eliminated, especially at high power (4-30 m 3 / h capacity). A further disadvantage is that the continuous operation requires as many differential dispensing scales as the number of components to be mixed and consequently the installation height is increased unfavorably.
Az aránylag nagyobb (5-100 m3) menynyiségek keverése ismert olyan 'csigás tartálykeverő, amelynek kúpos tartálya és a 3 tartályba függőlegesen benyúló tengelyre erősített kúpos spirál keverője van. A fajlagos teljesítmény szükséglet elég kedvező (0,15-0,45 kW/m3), de a gyorsfordúlatú (80-400 ford/min) csiga csapágyazása, kihajlás elleni merevltése nehézkes. A keverési idő is elég hosszú (20-90 min). Hátrányt jelent még a ezemcsék aprózódása a csiga és a csigaház érintkezési helyein, valamint a szegregáció a csiga felső végén történő kiszörásos anyag- 1 terítésnél.Mixing of relatively larger quantities (5-100 m 3 ) is known in the art of a screw conveyor having a conical container and a conical helix mounted on a shaft extending vertically into the container 3. The specific power requirement is quite favorable (0.15-0.45 kW / m 3 ), but the fast turning (80-400 rpm) screw is difficult to bear and stiffen. The mixing time is also quite long (20-90 min). Further disadvantages are the fragmentation of the grains at the points of contact between the worm and the worm body and the segregation of the spreading material at the upper end of the worm.
Csiga helyett forgó tengelytől tudatosan, hézagot létrehozva - távolabb, spirálokban elhelyezett lapátsorral történő keverést ir le a 4 224 751 l.sz. USA szabadalmi leírás. En- 1 nél az eljárásnál a jelentős keverő hatás mellett feltehetően a koptató hatás kisebb. A lapátok a hengeres falig érnek, tehát házban elhelyezett spirális keverő rendszerről van szó, azonban a tengely körüli hézag követ- 2 keztében előre - a réteg tetejére - szállítás nem lép fel és feltehetően jelentősebb periodikus fel-le mozgás sem lép fel. Az aprltódás azonban a lapátok és a hengerfal között valamint a kisebb mértékű periodikus fel-le 2 mozgás következtében jelentős.By deliberately creating a gap from a rotating shaft instead of a screw, mixing with distal blades arranged in spirals is described in U.S. Patent No. 4,224,751. U.S. Pat. In this process, the abrasion effect is expected to be smaller with a significant mixing effect. The blades reach up to the cylindrical wall, so they are a spiral mixing system in the housing, but due to the gap around the shaft, no forward transport to the top of the layer and no significant periodic up and down movement is expected. However, the spread between the blades and the cylinder wall as well as the smaller periodic up and down movement 2 is significant.
A szilárd szemcsés anyagok tároló silókban történő összekeverésére alkalmazzék azt az ismert megoldást, amely szerint az összekeverendő, többnyire eltérő minőségű anya- 3 gokat tartalmazó silókból egyidejűleg működő párhuzamos szállítóberendezésekkel a kívánt arányban mechanikus keverőberendezéseken, pl. a keverödobokon, vagy statikus keveröelemeket tartalmazó keverőcsövön keresztül, 3 vagy esetleg közvetlenül viszik át az anyagot egy újabb silóba. Ezeknek a megoldásoknak az a hátránya, hogy több tárolósilóra, beruházás és karbantartásigényes szállítóés adagolóberendezésekre és külön keverő- 4 berendezésekre van szükség. A kevert anyagot tartalmazó siló elé beépített mechanikus keverőberendezések általában nem elég hatásosak és sok esetben már a keverőberendezésben is szétfajtázódás lép fel. A statikus 4 keverócsővek sem küszöbölik ki az egyenletlen adagolásból adódó összetétel ingadozást, és az anyagmozgatás amúgy is nagy szintkülönbségeit tovább növelik. Az ilyen jellegű megoldásokkal azért sem érhető el megfelelő £ homogenitás, mivel a kevert anyagot tartalmazó silóba történő betárolás során is szétfajtázódás iép fel. Másrészt a fenti megoldások nem adnak lehetőséget a betöltött szemcsés halmaz ismételt étkeverésére, lazításéra ® és levegőztetésére.For the mixing of solid particulate materials in storage silos, it is known to mix the desired proportion of silos from the silos to be mixed, which are usually of different quality, into mechanical mixers, e.g. through the mixing drums or a mixing tube containing static mixing elements 3 or possibly directly into another silo. The disadvantage of these solutions is the need for more storage silos, investment and maintenance-intensive conveying and dosing equipment and separate mixing equipment. The mechanical agitators installed in front of the silo containing the mixed material are generally inefficient and in many cases are already disintegrated in the agitator. The static mixing tubes 4 do not eliminate the fluctuation of the composition due to uneven dosing, and further increase the already high level differences in the movement of the material. Such solutions also fail to achieve sufficient ε homogeneity because of the fact that breeding occurs during storage in a mixed silo. On the other hand, the above solutions do not allow for repeated food mixing, loosening ® and aeration.
Ismeretesek a statikus keverők, amelyeknél a keverő hatás a turbulencia növelése útján jön létre, tehát jelentősebb keverő hatás csupán a statikus keverő elemeken áthaladó jelentősebb anyagáramlás megléte esetén lép fel, de ezzel az áramlással arányosan növekvő ellenállás is jelentkezik és jelentős aprító hatás is fellép. Ilyen statikus keverőt két ír le pl. a 179 046 l.sz. magyar szabadalmi leírás.Static mixers are known in which the mixing effect occurs by increasing turbulence, so that a significant mixing effect occurs only when there is a significant flow of material through the static mixing elements, but there is also an increase in resistance proportional to this flow and a significant shredding effect. Such a static mixer is described by two e.g. No. 179,046 Hungarian patent specification.
A szemcsés halmazok összekeverésére ée homogenizálására megbízható megoldást ad aIt provides a reliable solution for mixing and homogenizing granular sets a
2530/83 ez. magyar találmányi bejelentés, ahol a homogenizálandó komponenseket egy anyagtartályból egy másik anyagtartályba a tartályokat összekötő, statikus keverőelemekből kialakított keverőszakaszon gravitációsan 0 engedik át, miközben a tartályok egymáshoz viszonyított helyzetét periodikusan változtatják, így a művelet addig ismételhető, amíg a kívánt homogenitás: fokot elérik. Ennek a « megoldásnak előnye, hogy a homogenizálandó komponensek szakaszosan igen nagy pontossággal mérhetők össze, ezek tömegaránya igen széles határok között változtatható és a tartályok helyzetváltoztatásának számával pontosan beállítható a keverék homogenitása.2530/83 this. A Hungarian patent application wherein the components to be homogenized are gravitationally transferred from one material container to another material container through a mixing section of static mixing elements connecting the containers, while periodically changing the position of the containers so that the desired degree of homogeneity is achieved. The advantage of this solution is that the components to be homogenized can be weighed in stages with very high accuracy, their weight ratios can be varied over a very wide range, and the number of vessel positions can be precisely adjusted to achieve homogeneity of the mixture.
A keverés közben nem következik be a keverék ezétfajtázódása. Ennek a megoldásnak, raint minden szakaszos műveletnek hátránya viszont, hogy nagy anyagmennyiségek (néhány 10 m3) keverése esetén a lengő töme5 gek és a nem egyenletes, lökésszerű energiafelvétel és az ebből adódó statikai és szerkezeti-anyag szilárdsági problémák miatt a méretnövelés gazdaságosan nem oldható meg.While mixing, this mixture does not occur. The disadvantage of this solution, however, as all batch operations are, is that when mixing large amounts of material (a few 10 m 3 ), the size increase cannot be economically resolved due to the swinging masses and the uneven, shock-absorbing energy and consequent structural and structural material strength problems. a.
Az előző keverötipusokról mondottak érvényesek az ismert szakaszos üzemű forgótartályos (hegeres, kettős kúpos, V-alakú, tetraéder, stb.) dobkeverókre, ahogyan W.Krambrock összehasonlító tanulmányában (Aufbereitungs-Technik 21, No.2. 1980. p.45-56) ezt kifejti. E keverőtipusok további hátránya, hogy a kevertség mértéke csökken, ha nö a szemcse méretek eltérése és/ /vagy az egyes alkotók sűrűségének a kü0 lönbsége, sót a keverés: idő végén szegregáció is megfigyelhető (Fejes G.: Ipar: keveröberendezések, Műszaki KK. Budapest, 1970. p. 170-171).The foregoing mixing types are valid for known batch rotary drum mixers (welded, double-conical, V-shaped, tetrahedron, etc.), as in the comparative study by W.Krambrock (Aufbereitungs-Technik 21, No. 2, 1980, pp.45-56). ) explains this. A further disadvantage of these mixing types is that the degree of mixing decreases as the grain size difference and / or the density of the individual constituents increases, and salt mixing: segregation can also be observed over time (Gej Fejes: Industry: Mixing Equipment, Technical KK. Budapest, 1970. pp. 170-171).
Ismertek olyan berendezések is, ame5 lyekben légárammal idézik elő a betöltött rétegek új felületekkel való találkozását és részben az egyes részecskék cseréjét. A hasznos keverőtérre vonatkoztatott energiaszükséglet a különböző szerkezeti kialakitás0 sál megoldott alsó légbevezetésű, légeloszlatású fluidizációs homogenizálóknál a legkisebb (0,2-0,6 kWh/tonna) a nagy térfogatok (6-25 m átmérő és 7-23 m magasság) miatt. A szakaszos üzemű keveróberendezések alkal5 masak a betöltési inhomogenitások kiegyenlítésére, de a 400-500 t/h-s folyamatos üzemű fluidizációs keverőegységek csak kismértékű időbeli összetétel-ingadozásokat tudnak homogenizálni. A keverési idő hátrányosan θ hosszú, mert min. 4-5-szörös térfogatátforgatás szükséges. Hátrányt jelent még a magas rétegeknél közismert fajtázódási hajlam és a szállópor-veszteség, ami különösen azért jelentős, mert csak az 1 mm-nél kisebb szem'5 csék rétege fluidizálható gazdaságosan. A rendezetlen szemcsemozgás miatt a szemcsék tartózkodási időeloszlása is igen széles,Also known are devices in which airflow causes the charged layers to meet new surfaces and partially exchange individual particles. The energy requirement for the useful mixing space is the lowest (0.2-0.6 kWh / tonne) for the low volume (0.2-0.6 kWh / ton) low volume (6-025 mh) and 7-23 m height) solenoids with different design designs. Batch mixers are capable of compensating for loading inhomogeneities, but continuous fluidization mixing units of 400-500 t / h can only homogenize small variations in composition over time. The mixing time is disadvantageously θ because min. 4-5 times volume reversal required. A further disadvantage is the well-known tendency to breed in high layers and the loss of fly dust, which is particularly significant because only a layer of grain smaller than 1 mm can be economically fluidized. Due to the disordered particle movement, the residence time distribution of the particles is also very wide,
M.Leva ezerint pl. 15 min átlag rétegtartózkodás mellett a szemcsék 0,9 %-a 1 min-nál rövidebb ideig tartózkodik a rétegben, gyakorlatilag tehát keveretlenül halad át a készüléken, míg a szemcsék 0,7 %-a 75 min ideig is cirkulál, azaz rontja a keverő egység teljesítményét (M.Leva: Fluidization, McGraw-Hill Book Co.N.Y. 1959. p.280.). Szitavagy terelólemezekkel újabban szűkíteni lehetett ezt a széles tartózkodási időeloszlást, de ezek mérete és elrendezése esetenként külön vizsgálatot igényel, különben holt zónák alakulhatnak ki, ill. a szita eltömődése a fluidizáló levegő nyomásveszteségét növeli előnytelenül.M.Leva, for example, With an average layer retention time of 15 min, 0.9% of the particles remain in the layer for less than 1 min, ie practically unmixed, while 0.7% of the particles circulate for 75 min, which impairs the mixer. unit performance (M.Leva: Fluidization, McGraw-Hill Book Co.NY 1959, p.280). This wide residence time distribution may have been recently narrowed by sieve or baffle plates, but their size and arrangement may require special examination, otherwise dead zones may develop or become obsolete. clogging of the sieve increases the pressure loss of the fluidizing air to the disadvantage.
Ismertek gejzírcsöves keverők is, amelyekben nagynyomású levegő szállítja pneumatikusan felfelé az anyagot, majd a szemcsék a csatorna körül csúszórétegben haladnak lefelé. Ilyen megoldást ismertet pl. a 160 333 sz. magyar szabadalom. Ebben a berendezésben a szemcsemozgás jóval rendezettebb, mint a fluidizációs készülékekben, de a méretnövelés korlátozott és a fúvókás gázbevezetés nyomásvesztesége gazdaságtalanul nagy (0,1-0,3 MPa). A DBD 1 182 945 sz. német szabadalom olyan megoldást ismertet, amelyben a nyomólevegő fellazítja a réteget és egy mechanikus keverő a gejzír réteghez hasonlóan belső cirkulációs mozgásban tartja az anyagot. Ennél a berendezésnél elkerülhetők a gejzír képződéssel járó kezdeti áramlási instabilitások, de a fajlagos energiaszükséglet jelentős és nagyméretű szemcsék légárammal való fellazítása csak nagy zajhatású rotációs vagy csavarkompresszorokkal oldható meg.Geyser tube mixers are also known in which high-pressure air conveys the material pneumatically upwards, and then the particles move down the channel in a sliding layer. Such a solution is described e.g. No. 160,333; Hungarian patent. In this apparatus, the grain movement is much more ordered than in fluidization apparatuses, but the increase in size is limited and the pressure loss in the nozzle gas supply is uneconomical (0.1-0.3 MPa). DBD No. 1,182,945. German Patent No. 4,192,125 discloses a solution in which compressed air loosens the layer and a mechanical mixer, like the geyser layer, keeps the material in internal circulation. This device avoids the initial flow instabilities associated with geyser formation, but the reduction of the specific energy requirement of large and large particles by airflow can only be solved by high-noise rotary or screw compressors.
Elsősorban nem keverési és homogenizálási célra ismeretes olyan megoldás is (174 030 sz. magyar szabadalom), ahol a szilárd szemcsék gejzír rendszerű érintkeztetésére és szárítására az említett megoldáshoz hasonlóan elrendezett, függőleges tengely körül forgó szállítócsigával és levegőbefúvatással intenzív mozgásban lévő gejzírréteget hoznak létre, amely előnyös körülményeket teremt a szemcsés anyagokban lejátszódó hőés anyagátadási folyamatok jó hatásfokú végrehajtáséhoz. Ez az ismert megoldás mellékes hatásként bizonyos mértékű keveredést és homogenizálást is létrehoz a szemcsés halmaz komponensei között, de a korábban említett okok miatt fellépő szétfajtázódás ennek korlátot szab, és méretnövelése 2-3 mm átmérő felett nehézséget okoz.A solution is not known primarily for non-mixing and homogenization purposes (Hungarian Patent No. 174,030), wherein a geyser contacting and drying of solid particles with a vertical axis rotating auger and air blowing arrangement, similar to the above-mentioned solution, it creates conditions for the efficient execution of heat and material transfer processes in particulate materials. This known solution also causes, by way of side effect, a certain degree of mixing and homogenization between the components of the particulate set, but for the reasons mentioned above, this is limited by its size and is difficult to enlarge over a diameter of 2-3 mm.
Ismertek végül olyan pneumatikus keverők, melyekben egy központi vezetőcsőben légáramú szállítással kerül ismét a réteg tetejére az anyag. A mér idézett W.Krambrock, ill. H.B.Ries (Aufbereitungs-Technik 20, No.2 1979. p.78-98) ezerint az egyik legkorszerűbb ilyen berendezés ' a Waeschle-féle granulátum keverő. A méretválaszték 25-200 m3 tartálytérfogat, amelyhez 2,4-3,5 m átmérő és 10-28 m magasság tartozik. A középnyomású ventillátorok teljesítménye nagy (1750-14000 m3/h), ezért a fajlagos energiaszükséglet 0,7-1,8 kWh/m3. Az előző adatokból kitűnik, hogy ez a keverőtípus csak az ún. tömegfolyású anyagok esetében valósítható meg, a magfolyásúakhoz nem alkalmas. Hátrányt jelent még a 40-320 min hosszú keverési idő és a szemcsék kopása a szállítócső tetején való erőteljes ütköző hatás miatt, ugyanis a 2-5 mm-es granulátumok biztonságos pneumatikus szállítása 16-25 m/s szállítási sebességet igényel.Finally, pneumatic mixers are known in which the material is re-applied to the top of the layer by airflow in a central guide tube. The meter is quoted in W.Krambrock, supra. HBRies (Aufbereitungs-Technik 20, No.2, 1979, p.78-98) is one of the most modern such equipment as the Waeschle granulate mixer. The size range is 25-200 m 3 tank volume with 2.4-3,5 m diameter and 10-28 m height. Medium-pressure fans have a high output (1750-14000 m 3 / h), so the specific power requirement is 0.7-1.8 kWh / m 3 . It is clear from the above data that this type of mixer is only known as so-called mixer. mass flow materials, not suitable for core flow materials. Another disadvantage is the 40-320 min mixing time and the wear of the granules due to the strong impact on the top of the conveyor pipe, since the safe pneumatic transport of 2-5 mm granules requires a transport speed of 16-25 m / s.
Találmányunk célja olyan eljárás és berendezés kidolgozása, amely egyrészt biztosítjaIt is an object of the present invention to provide a method and apparatus that provides it
- a tárolótartályban elhelyezett, vagy pontos arányban bemért szemcsés anyagok összekeverését, átforgatását és homogenizálását, anélkül, hogy ehhez további tárolótartályokat, külső ... szállítórendszereket és külső keverőberendezéseket alkalmaznánk, valamint számottevő koptató hatás lépne fel, másrészt- mixing, mixing and homogenizing the particulate materials in the storage tank, or weighed in exact proportions, without the need for additional storage tanks, external conveyor systems and external mixing equipment, and a significant abrasion effect
- megakadályozza a tárolt anyag szétfajtázódását,- prevents the sorting of stored material,
- a szemcsés halmazt kívánt mértékű lazított állapotban tartja, még a boltozódásra hajlamos anyagok esetén is, biztosítva ezzel a szemcsés halmaz szükség szerinti átlevegóztetését, a tárolótartály zavarmentes űríthetőségét és a pontos kiadagolás lehetőségét, valamint- maintains the granular array in the desired degree of loosening, even for arch-prone materials, thereby ensuring that the granular array is vented as required, the container can be emptied without interruption, and accurate dispensing is possible; and
- előnyös körülményeket teremt a szemcsés halmaz szellőztetéséhez és temperálásához, vagy más hő- és anyagátadási műveletek, vagy akár kémiai reakciók lejátszódásához is.- creates favorable conditions for venting and tempering the particulate set or for carrying out other heat and mass transfer processes or even chemical reactions.
A találmányunk tehát azon a felismerésen alapul, hogy a kitűzött cél elérhető azáltal, hogy a tároló- vagy keverőtartály hossztengelyében függőlegesen elhelyezett, ház nélküli, lassan forgó ezállitócsiga által szabadon hagyott készüléktérben statikus keveröelemeket tartalmazó legalább egy tálcát helyezünk el, akkor a szállítócsiga által a szemcsés halmaz tetejére felhordott anyag a statikus keverőelemeken lefelé csúszva mind axiális, mind radiális irányban tökéletesen átkeveredik és homogenizálódik. A tartályban az axiális irányú keverést elsősorban a szállítócsiga, a radiális irányú keveredést pedig elsősorban a statikus keverőelemeket tartalmazó egy vagy több tálca biztosítja, bér bizonyos mértékben ennek a fordítottja is szerepet játszik. Ilyen módon a találmány szerinti megoldással meglepő módon egyesíteni lehet a folyamatos üzemű etatikus keverők és a szakaszos üzemű statikus szilérde.nyag keverők előnyös tulajdonságait és ugyanakkor kiküszöbölhetők azok a hátrányos tulajdonságai, pl. a hosszú keverési idő és a kisebb fajlagos teljesítmény. -49Accordingly, the present invention is based on the discovery that the object is achieved by providing at least one tray containing static mixing elements in a device space, which is vertically disposed on the longitudinal axis of the storage or mixing tank, and The material applied to the top of the set slides down the static mixing elements and mixes perfectly in both axial and radial directions and homogenizes. In the container, axial mixing is provided primarily by the conveyor screw and radial mixing is provided primarily by one or more trays containing static mixing elements, to a certain extent the reverse. In this way, the present invention surprisingly combines the advantageous properties of continuous-mode static mixers and batch-mode static adhesive mixers, while at the same time eliminating their disadvantages, e.g. long mixing time and lower specific power. -49
A tálcák kialakítására felhasználható statikus keverőeleinek típusa és geometriai kialakítása a szemcsés anyaghalmaz fizikai tulajdonságaitól (pl. szemcseméret, szemécs alak, gördülékenysóg, koheziv tulajdonságok, stb.) és az elvégzendő művelettől függ. igy attól függően alkalmazhatók csavart felületű keverő elemek, ferde síkokból vagy ferde pálcikákból kialakított rácsszerű keverőelemek, szűkülő és bővülő terekkel rendelkező idomok, (pl. 179 046 l.sz. magyar szabadalom szerinti) stb.The type and geometry of the static mixing elements used to form the trays depend on the physical properties of the particulate material (e.g., particle size, particle shape, smoothness, cohesive properties, etc.) and the operation to be performed. Depending on this, twisted mixing elements, lattice mixing elements formed from inclined planes or chopsticks, fittings with tapering and expanding spaces, (e.g., according to Hungarian Patent No. 179,046) can be used.
A találmány szerint a statikus keverőelem rétegeken fellépő anyagvisszatartás miatt a tárolótartályban elhelyezett szemcsés halmaz a teljes térfogatban levegő befúvás nélkül is egyenletesen lazított állapotban van, ebből adódóan a tartályban szétfajtázódás nem következik be, ami kedvező lehetőséget biztosit a tartály zavarmentes ürítésére és az anyag pontos és állandó összetételben történő kiadagolására, ugyanakkor az átlevegöztetéshez, vagy egyéb fizikai műveletek, pl. hő- és anyagátadási műveletek végrehajtásához levegő, vagy egyéb géz vezethető ét a kevert rétegen, igy a berendezés adott esetben szemcsés anyagokkal végzett hő- és anyagátadási műveletek végrehajtására is alkalmazható.According to the invention, due to material retention on the static agitator layers, the granular set in the storage tank is uniformly loosened even in the entire volume without air supply, thereby eliminating segregation within the container, which provides a convenient and consistent emptying of the container. in the composition, but also for aeration, or other physical operations, e.g. air or other gauze can be conducted on the mixed layer to carry out heat and material transfer operations, so that the apparatus may also be used to carry out heat and material transfer operations with particulate materials.
A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a szemcsés anyagot a szállítócsigával a szemcsés halmaz tetejére felszállitjuk, majd szállítócsiga által szabadon hagyott térben statikus keverőelemeken gravitációs úton átvezetve keverjük miközben a szállítócsigát folytonosan vagy szakaszosan üzemeltetjük.The process of the present invention consists in lifting the particulate material onto the top of the particulate set with a conveyor auger and then gravitating through a static mixing element in the space left by the conveyor screw while continuously or intermittently operating the conveyor screw.
A találmány szerinti eljárás egy foganatosítás! alakjának a lényege, hogy a szemcsés halmaz lazításához, átlevegóztetéséhez, kondicionálásához vagy hőt igénylő műveletek végrehajtásához levegőt, vagy egyéb gázt vezetünk át a szemcsés halmazból álló rétegen és a réteggel szükség szerint hőenergiát közlünk, vagy belőle hőenergiát vonunk el.The process of the invention is an embodiment! is to transfer air or other gas through the particulate layer to loosen, vent, condition, or perform operations requiring heat, and to apply or remove thermal energy from the layer as needed.
A találmány egyben berendezés szemcsés halmazok átkeverésére, homogenizálására, lazítására és egyéb műveletek végrehajtására, amelynek tartályában függőleges tengely körül forgó egy vagy több, ház nélküli szállítócsiga van elhelyezve.The invention also relates to an apparatus for mixing, homogenizing, loosening and other operations of granular assemblies, in which the container is provided with one or more conveyor screws rotating about a vertical axis.
A szállítócsiga által a tartály szabadon hagyott terében vízszintesen elrendezett, statikus keverőelemeket tartalmazó tálcák helyezkednek el, és szükség szerint a tartály felső részén a szemcsés anyagot bevezető szervvel, alsó részén anyagkivezető szervvel vagy anyagkihordó szerkezettel van ellátva.Trays containing static mixing elements arranged horizontally in the free space of the container by the conveyor screw are provided with an inlet, in the lower part of the container, an outlet or a discharge device, respectively.
A találmány szerinti berendezés lényegéhez tartozik továbbá, hogy a tartály alján adott esetben perforált vagy más módon áteresztővé tett fenék és/vagy oldalsó gáz- és folyadékbevezető nyílások éa gáz vagy folyadékbevezelö szervek és elvezető szervek vannak elrendezve, és α berendezés szükség 6 szerint külső hűtő- vagy fütőköpennyel és/ /vagy belső hűtő- és/vagy fűtőbetéttel van ellátva, és a tartály alatt vagy felett a szállítócsigát forgató hajtómű van elhelyezve, a szállítócsiga pedig szükség szerint a csapágyakkal rögzített tengelyhez erősített kihordószerkezetekkel van ellátva.It is a further object of the invention that the bottom and / or side gas and liquid inlets and the gas or liquid inlets and outlets are optionally perforated or otherwise permeable at the bottom of the container and that the apparatus 6 is provided with external cooling or provided with a heating jacket and / or internal cooling and / or heater insert, and below or above the container is provided a gearbox for rotating the auger, and the auger is provided with delivery arrangements attached to the shaft fixed to the bearings, if necessary.
A találmány szerinti berendezés szerint előnyös, ha adott esetben a szállítócsiga a legfelső statikus keverőelemeket tartalmazó tálca feletti szakaszon rövid betétcsővel van körülvéve és a tálca árandásmódosltó terelőelemekkel van ellátva.According to the device according to the invention, it is advantageous if the conveyor screw is surrounded by a short insertion tube above the tray containing the uppermost static mixing elements and the tray is provided with a flood-changing deflector.
A találmányt kiviteli példákon rajz alapján ismertetjük, ahol azThe invention will now be illustrated by way of example only, in which: FIG
1. ábra egy, a találmány szerinti berendezés elvi elrendezése függőleges metszetben, aFigure 1 is a plan view in vertical section of an apparatus according to the invention, a
2. ábra egy másik, a találmány szerinti berendezés elvi elrendezésének függőleges metszete.Figure 2 is a vertical sectional view of another arrangement of the apparatus according to the invention.
Szemcsés halmazok homogenizálására a találmány szerinti berendezés egyik előnyös kiviteli alakját mutatja be az 1. ábra.Figure 1 illustrates a preferred embodiment of the apparatus of the invention for homogenizing particulate aggregates.
Függőleges 1 tartályban függőlegesen elhelyezett 2 tengely körül forgó 3 szállítócsiga működik, amelyet előnyösen az 1 tartály felett vagy alatt elhelyezett 7 hajtómű forgat. A 3 szállítócsiga, ami az 1. ábrán hengeres, célszerűen lehet egyenletes vagy változó menetemelkedésű, hengeres vagy kúpos vagy más változó geometriájú, a csiga tengelye lehet tömör, vagy üreges csőtengely, és szükség szerint az indítási teljesítmény csökkentésére szolgáló lazító közeg bevezetésére nyilasokkal ellátott. A 3 szállítócsiga 2 tengelye előnyösen az 1 tartály alsó és felső részén van 8 csapágyakon ágyazva. Az 1 tartálynak a 3 szállítócsiga által szabadon hagyott terében több, ellenkező irányitottságú statikus keverőelemeket tartalmazó és vízszintesen elrendezett 4 tálcák helyezkednek el.In a vertical container 1, a conveyor screw 3 rotates about a vertical axis 2, which is preferably rotated by a gear 7 positioned above or below the container 1. The conveyor screw 3, which is cylindrical in Fig. 1, may preferably be of uniform or variable pitch, cylindrical or tapered, or of other variable geometry, may have a solid or hollow tubular shaft and may be provided with arrows for introducing a release fluid to reduce starting power. The shaft 2 of the conveyor screw 3 is preferably mounted on bearings 8 on the lower and upper parts of the container 1. In the space of the container 1 which is left free by the conveyor screw 3, there are horizontally arranged trays 4 containing several opposed static mixing elements.
A 4 tálcákat alkotó statikus keverőelemek a kezelendő szemcsés anyag fizikai tulajdonságaitól vagy a végrehajtandó művelettől függően különböző típusúak és geometriai kialakításúak lehetnek: így például lehetnek helikoidális azaz csavart felületű elemek, ferde lapos vagy ferde pálcikákból kialakított rácsszerkezetű elemek, stb.The static mixing elements forming the trays 4 may be of different types and geometries depending on the physical properties of the particulate material to be treated or the operation to be performed, such as helicoidal, twisted flat or inclined rods, etc.
A szemcsés halmaz be- és kivezetésére az 1 tartály tetején 5 bevezető ezerv, az 1 tartály alján pedig 6 kivezető szerv szolgál. Az 1 tartály a kiviteli példán anyagkihordó 9 szerkezettel is el van látva. Az anyagkihordó 9 szerkezet célszerűen lehet a 3 szállítócsiga 2 tengelyével együtt forgó, mint azt az 1. ábrán ábrázoltuk, vagy attól függetlenül mozgatható; rögzített vagy változó helyzetű; karos, lapátos, tányéros, cellás, csigás, spirál rugós vagy egyéb kialakítású.The inlet 5 on the top of the container 1 and the outlet 6 on the bottom of the container 1 are used for inlet and outlet of the particulate set. The container 1 in the embodiment is also provided with a material discharge device 9. The conveying device 9 may conveniently be rotatable with the axis 2 of the conveyor screw 3 as shown in Fig. 1, or may be movable independently; fixed or variable position; arm, paddle, plate, cellular, worm, spiral spring or other.
A berendezés működésekor az 5 bevezető szerven bevezetett, a függőleges 1 tartályban lévő szemcsés anyagot a 2 tengelyDuring operation of the device, the particulate material introduced into the vertical reservoir 1 introduced into the inlet 5 is
-511 körül 10 ford/perc sebeséggel forgó 3 szállítócsigával a vízszintes elrendezésben statikus keverő elemeket tartalmazó 4 tálcák fölé szállítjuk. (A szemcsés anyag nem tud oldalirányba kitérni és periódikus fel-le mozgást végezni, mert a 4 tálcák statikus keverőivei ezt a periódikus mozgást gyakorlatilag teljesen csillapítjuk.) A 4 tálcák fölé szállított szemcsés anyagot a gravitációs erő hatására lassan átáramoltatjuk a 4 tálcákon, az keveredik, ennek hatására szétválásmentesen homogenizálódik. Mivel koptatás gyakorlatilag nem jelentkezik a tálcák fölé szállítást szükség szerint megismételhetjük. A 3 szállítócsigát szakaszosan vagy folyamatosan működtethetjük. Az átkevert és homogenizált szemcsés anyagot a 9 anyag kihordó szerkezet segítségével a 6 kivezető szerven vezetjük el.With a conveyor screw 3 rotating at a speed of about -511 to 10 rpm, it is conveyed over trays 4 containing static mixing elements in a horizontal arrangement. (The particulate material cannot deflect sideways and perform periodic up and down movement because static mixers in the trays 4 virtually completely dampen this periodic movement.) The granular material transported over the trays 4 is slowly passed through the trays by gravity. , which results in homogenization without separation. Since abrasion is virtually non-existent over trays, transport can be repeated as needed. The conveyor screw 3 can be operated intermittently or continuously. The mixed and homogenized particulate material is discharged to the outlet 6 via the material delivery device 9.
Amennyiben a szemcsés halmazban például hőközlés, vagy egyéb fizikai művelet végrehajtására is szükség van, a találmány szerinti berendezés ilyen esetben előnyös kiviteli formája a 2. ábrának felel meg. A szemcsés halmazba a levegő, vagy egyéb gáz bevezetésére előnyösen az 1 tartály alján elhelyezett perforált, vagy más módon áteresztővé tett 10 fenék vagy a perdületet adó oldalbevezető elosztó 11 nyílások szolgálnak. Az említett elosztókhoz történő hozzávezetésre gázbevezető 12 szervek szolgálnak. A gáz elvezetésére előnyösen az 1 tartály felső részén elhelyezett 13 elvezető szerv használható fel. Az 1 tartályban lévő anyag hűtéséhez vagy melegítéséhez előnyösen külső 14 hűtő vagy fűtőköpeny és/vagy belső hőátadó 15 betét alkalmazható, ahol a hütő ill. fűtőközeg bevezetésére a 16 bevezető szerv szolgál, elvezetése pedig a 17 kivezető szerven keresztül történik. A szemcsés halmaz tetejére felhordott anyag áramlásának irányítására a szállítócsigát a legfelső statikus keverőelem tálca feletti szakaszában előnyösen 18 betétcsővel vesszük körül, vagy az 1 tartályban lemezekből, vagy más módon kialakított éramlásmódositó 19 terelőelemeket helyezünk el.If, for example, a heat transfer or other physical operation is required in the particulate set, the preferred embodiment of the device according to the invention is shown in Figure 2. The perforated or otherwise permeable bottom 10 or the swirl side inlet openings 11 are preferably used to introduce air or other gas into the granular array. Gas supply means 12 are used for supplying said distributors. Advantageously, the outlet 13 located on the upper part of the container 1 can be used for the gas discharge. For cooling or heating the material in the container 1, an external cooling or heating jacket 14 and / or an internal heat transfer pad 15 are preferably used. the inlet means 16 is used for the introduction of the heating medium and the outlet means 17 is used for the discharge of the heating medium. In order to control the flow of material applied to the top of the particulate set, the conveyor screw is preferably surrounded by a liner 18 in the section above the top of the upright static mixer tray, or the flow modifying deflectors 19 are disposed in the container.
A 2. ábra szerinti berendezés működésekor gázt vagy levegőt vezethetünk be inért gáz atmoszféra biztosítására vagy további fizikai műveletek végzése céljából. A gázt vagy levegőt előnyösen az áteresztővé tett 10 fenéken vagy a 11 nyílásokon vezetjük be, ez utóbbi esetben a bevezetett gáznak vagy levegőnek perdületet adunk. A 11 nyílásokhoz a gázt vagy levegőt a 12 szerveken keresztül vezetjük be. A bevezetett géz vagy levegő szemcsék között a 4 tálcákon és a 3 szállítócsigán keresztül halad az 1 tartály felső részén elhelyezett 13 elvezető szervhez, melyen keresztül elvezetjük. A szemcsés anyagot a tartályban a keverés közben fűthetjük vagy hűthetjük külaő hűtőközeg felhasználásával, melyet a külső 14 köpenybe és/vagy a belső 15 betétbe vezetünk. Ez utóbbi esetben a külső hűtőközeget a 16 bevezető szerven keresztül vezetjük be a belső 15 betétbe, majd abból a 17 kivezető szerven keresztül vezetjük el.During operation of the apparatus of Figure 2, gas or air may be introduced to provide an inert gas atmosphere or to perform further physical operations. Preferably, the gas or air is introduced through the permeable bottom 10 or through the openings 11, in which case the introduced gas or air is given a momentum. Gas or air is introduced into the openings 11 through the organs 12. Between the introduced gauze or air particles it passes through the trays 4 and the conveyor screw 3 to the drainage means 13 located on the upper part of the tank 1 through which it is led. The particulate material in the container may be heated or cooled, while stirring, using a cooling refrigerant which is introduced into the outer jacket 14 and / or inner liner 15. In the latter case, the external refrigerant is introduced through the inlet means 16 into the inner insert 15 and then discharged through the outlet means 17.
A 3 szállítócsiga által a legfelső 4 tálca fölé szállított szemcsés anyag áramlását a 18 betétcsővel és a 19 terelő elemekkel irányíthatjuk.The flow of particulate material conveyed by the conveyor 3 over the uppermost tray 4 can be controlled by the feed tube 18 and deflectors 19.
A továbbiakban a találmány szerinti eljárást a berendezést néhány kiviteli példa segítségével mutatjuk be:In the following, the apparatus according to the invention will be illustrated by means of some embodiments:
1. példaExample 1
A cementgyártás során előállított késztermék egyenletes jó minőségének egyik alapvető feltétele az, hogy az égetésre kerülő nyersanyag kémiai összetétele megfeleljen a technológiai követelményeknek és az időben állandó és egyenletes legyen. Az üzemekben a keverék homogenitását a legnagyobb mennyiségű komponens, A CaCOa tartalom alapján ítélik meg. a CaC03 tartalom ingadozása általában 0,2-0,5%-on belül megengedett. A gyakorlatban ezt rendszerint a tároló silók fölé telepített és szakaszos üzemű, léglazításos homogenizáló silókkal érik el. Ha ennek a rendszernek nem elegendő a keverési hatékonysága, akkor az előzőekben említett silócsoport után még egy nagy befogadóképességű, pl. keverőkamrás silót kell a folyamatba iktatni. Mivela silókban a megengedett végső homogenitás a nyersliszt kezdeti inhomogenitásától kiindulva az időben exponenciálisan csökken, a keverési idő nagy, pl. a 10%-os kezdeti szatványeltérésOne of the basic prerequisites for the consistent good quality of the finished cement product is that the chemical composition of the raw material to be incinerated is technological and that it is stable and uniform over time. In plants, the homogeneity of the mixture is assessed on the basis of the content of the largest component, CaCOa. fluctuations in CaC03 content are generally within the range of 0.2-0.5%. In practice, this is usually achieved by homogenizing silos, which are installed above storage silos and are batch-operated, with air loosening. If this system does not have sufficient mixing efficiency, then after the silo group mentioned above, it has a high capacity, e.g. a mixing chamber silo must be included in the process. Since in silos the allowed final homogeneity decreases exponentially from the initial inhomogeneity of the crude meal, the mixing time is high, e.g. 10% initial misalignment
4-5 óra alatt csökken 0,5% alá. Az is előfordul, hogy a bemérés, őrlés során előforduló hibákat a homogenizáló silókban már nincs idő helyrehozni.Decreases below 0.5% in 4-5 hours. It is also the case that homogenisation silos no longer have time to correct errors during weighing and grinding.
Egy 30 t befogadóképességű cementgyári nyersanyagsilóban 1 db belső szállítócsigával és a héjgyűrűbe telepített 5 db statikus keverőelem tálcasorral, amelyben az egyes elemek típusa, mérete és méretaránya célszerűen változik, gyakorlatilag egyetlen belső átforgatással a CaCC>3 tartalom ±0,2% koncentrációeltérésen belül marad. Ez azt jelenti, hogy a berendezés a kezdeti összetételi ingadozásokra nem érzékeny, miközben a fajlagos energiaszükséglet kb. 0,2 kWh/t. Amikor az előző keverőrendszert egy meglévő homogenizáló silóba, vagy keverőkamrába szereljük be, akkor a homogenizálási idő 20-50%-kal lerövidül. A lassú fordulatú szállítócsiga (kerületi sebessége 0,5-1,5 m/s) energiaszükséglete a pneumatikus mozgatás energiaszükségletének csak 20-25%-a.In a 30 t cementitious feedstock silo with 1 internal conveyor auger and 5 static mixer tray rows mounted in the shell ring, each element type, size, and scale changes with virtually a single internal rotation, keeping the CaCC> 3 within ± 0.2% concentration difference. This means that the unit is not sensitive to initial compositional fluctuations, while the specific energy requirement is approx. 0.2 kWh / t. When the previous mixing system is installed in an existing homogenizer silo or mixing chamber, the homogenization time is reduced by 20-50%. The slow-moving conveyor (peripheral speed 0.5-1.5 m / s) requires only 20-25% of the energy required for pneumatic actuation.
A rövidebb időszükséglet miatt vagy arányosan kisebb befogadóképességű silók építhetők., vagy a gyártósor kapacitása növelhető változatlan silóméretek esetén.Due to the shorter time required, silos with a lower capacity can be built either or the capacity of the production line can be increased with constant silo sizes.
-613-613
2. példaExample 2
A műanyag előkészítő üzemekben a nyersanyag pneumatikusan kerül nagynyomású sűrített levegő segítségével a 20-35 m magas silókba. A léglazitó tálcákkal ellátott silóban a fluidizációs rétegben bekövetkező rendezetlen szemcsemozgás homogenizálja a műanyag változó anyagi tulajdonságait (pl. a szemcaeméret, szín.). A sűrített levegővel a silók tetejére befújt anyagáramban a különböző méretű szemcsék röppályája azonban különböző, az anyag tehát a betöltéskor szegregálódik. Ezen kívül ismeretes, hogy fluidizációs mozgás energiaszükséglete a szemcsemérettel közel négyzetesen nő, ezért a 100-200 mikrométernél nagyobb szemcsék fluidizációs mozgatása nem gazdaságos. Ugyancsak ismert, hogy a fluidizációs mozgás fajtázó hatása miatt további szegregációval és koptató hatása miatt a fonalak, ún. angyalhaj képződésével kell számolni. Ezek a hátrányok a szállítócsigás és a héjgyűrűbe telepített, az adott anyagi tulajdonságokhoz és homogenitás! követelményekhez igazodó méretű és számú statikus keverőelemes tálcával kiküszöbölhetők. A homogenizáló hatás a szemcseméretet tekintve teljes, mert csak a beadagolást ingadozást kell a keverőelemek szisztematikus keverőhatásával kiküszöbölni. Ugyanakkor nagyobb (1-3 mm-es) szemcsékre is kiterjeszthető a művelet.In the plastics processing plants, the raw material is pneumatically fed into the silos 20-35 m high by means of high-pressure compressed air. In a silo with air trays, the disorganized particle movement in the fluidization layer homogenizes the variable material properties of the plastic (e.g., particle size, color). However, in the flow of material injected onto the top of the silos with compressed air, the trajectories of the different sized particles are different, so the material is segregated upon loading. In addition, it is known that the energy requirement for fluidization motion increases with the particle size by nearly a square, so that fluidization motion of particles larger than 100-200 micrometers is not economical. It is also known that due to the sorting effect of fluidization motion, the so-called yarns, due to the segregation effect and the abrasion effect of the fluidization movement. the formation of an angelic hair. These are the disadvantages of the conveyor screw and the shell ring, for the given material properties and homogeneity! can be eliminated with static mixer tray sizes and numbers. The homogenizing effect is complete with respect to the particle size, since only the addition fluctuation has to be eliminated by the systematic mixing effect of the mixing elements. However, the operation can be extended to larger particles (1-3 mm).
A találmány szerinti megoldással egy műanyagkeveró silóban pl. az egyenletes 1 mm-es szemcseméretü és 1200 kg/m3 sűrűségű, 610 kg/m3 halmazsűrűségü szemcsés műanyag rétegben a kezdeti szindifferencia (a szabványos eltérés és a variancia aránya) 22-24 volt, és ez az arány az általunk alkalmazott megoldásnál mér egyszeri belső recirkuláció után 2-re csökkent. A statikus keverőelemes tálcasoroknak ezen kívül olyan előnyös járulékos hatásuk is volt, hogy a folyamatos üzemvitelnél a szemcsék tartózkodási ideje egyenletesebbé vált.In accordance with the present invention, a plastic mixing silo may, e.g. the initial syndrome (standard deviation / variance ratio) of the uniform 1 mm particle size and 1200 kg / m 3 density and 610 kg / m 3 bulk density layer was 22-24, and this ratio measures decreased to 2 after a single internal recirculation. In addition, the static mixer tray rows also had the advantageous added effect of providing a more uniform particle residence time during continuous operation.
3. példaExample 3
Gejzír rétegű szárítókkal a gabona (pl. búza, takarmánykukorica) szárítása előnyös kalorikus feltételek mellett végezhető. Ismeretes azonban, hogy a hagyományos fluidizációs szárítóktól eltérően a gejzír rétegű készülékek méretnövelése korlátozott. Az egység kapacitások növekedése, 1000-5000 kg/h víz elpárologtatása csak belső csigás készülékkel oldható meg. Az 1-2 m/s kerületi sebességgel forgó csiga sem küszöböli azonban ki a fúvókás gejzír készülékek szegregációs hatását a réteg tetején, azonkívül a csigás gejzír készülékben a külső héjgyűrűben áramló levegőárani 30-40%-kal kisebb, mint a hagyományos fúvókás gejzír rétegben. A nagy átmérőjű szárítókban ez a kevés levegő 8 a héjgyűrűben lefelé csúszó gabona szegregációját nem szünteti meg és hőkiegyenlitó hatása is elhanyagolható, ami pedig a lassúbb nedvességvezetési tényezőt intenzifikálná a gyorsabb hőmérsékletvezetési tényező segítségével.With the use of geyser-based dryers, the drying of cereals (eg wheat, fodder corn) can be carried out under advantageous caloric conditions. However, unlike conventional fluidisation dryers, it is known that the size increase of geyser-layer devices is limited. The increase in unit capacities and the evaporation of 1000-5000 kg / h of water can only be achieved with an internal screw machine. However, the rotating snail at a circumferential velocity of 1-2 m / s does not eliminate the segregation effect of the jet geyser at the top of the layer, furthermore the air price flowing in the outer shell ring in the helical geyser is 30-40% lower than in the conventional jet geyser layer. In large-diameter dryers, this low air 8 does not eliminate segregation of the grain sliding down the shell ring, and its heat-balancing effect is negligible, which in turn intensifies the slower moisture conductivity by means of a faster temperature conductivity.
A találmány szerint kialakított berendezésben a szállítócsiga felső és alsó szakaszában célszerűen kiképzett terelóspirállal egyrészt csökkenteni tudtuk a szegregációs hatást, másrészt előnyösen meg tudtuk növelni a csúszóréteg vastagságát. A héjgyűrűbe helyezett statikus keverőelemekből kialakított tálcasor(ok) hatása ugyancsak kettős volt. Egyrészt biztosították az anyag jobb homogenizálását, másrészt hőkiegyenlitó hatást fejtettek ki az intenzív keresztirányú szemcsekeveredés segítségével. Ilyen 50000 kg/h kapacitású szárítóberendezéssel teljesen homogén termékösszetételt és 5000 kg/h vizelpárologtatási teljesítményt érhetünk el. A berendezés termikus hatásfoka 10-15%-kal jobb volt, mint a hagyományos gejzíres szárítók esetében.In the apparatus according to the invention, the guiding spiral suitably formed in the upper and lower sections of the conveyor screw, on the one hand, reduced the segregation effect and, on the other hand, advantageously increased the sliding layer thickness. The effect of the tray row (s) formed from static mixers in the shell ring was also twofold. On the one hand, they provided better homogenization of the material, and on the other hand, they exerted a heat equalizing effect through intense transverse particle mixing. Such a drying apparatus with a capacity of 50,000 kg / h achieves a completely homogeneous product composition and an evaporation capacity of 5000 kg / h. The thermal efficiency of the equipment was 10-15% better than that of conventional geyser dryers.
A találmány szerinti keverő berendezés előnyei összefoglalva a kővetkezők:The advantages of the mixing device according to the invention are summarized as follows:
- mind az adagolási, mind az összetételbeli ingadozásokat jól kiegyenlíti az axiális és radiális irányú réteg és szemcse elmozdulások segítségével,- smoothes both feed and compositional fluctuations with axial and radial layer and grain shifts,
- az emelőcsiga tengelyéhez erősített szerkezetekkel mind a beadagolás!, mind a recirkulációs, illetve a kiömlési áram tovább homogenizálható,- the structures attached to the shaft of the auger can further homogenize both the inlet and the recirculation and outlet streams,
- az emelócsiga kis kerületi sebessége miatt kicsi a fajlagoe energiaszükséglet és nem lép fel a szemcsék apritódása, koptatása és gyakorlatilag nincs szállópor-veszteség,- the low circumferential speed of the auger has a low specific gravity energy requirement and does not result in particle dusting, abrasion and practically no fly-dust loss,
- a tangenciális réseken központosán bevezetett gázáram nyomásvesztesége kisebb, mint a fluidizált réteg nyomásvesztesége, ill. lényegesen kisebb, mint a pneumatikus szállításé,- the pressure loss centrally introduced into the tangential gaps is less than the pressure loss of the fluidized bed, respectively; significantly smaller than pneumatic transport,
- a statikus keveróeleraes tálcák anyagvisszatartása miatt levegóbevezetés nélkül is létrehozható a szemcsés anyaghalmaz szabályozott mértékű lazított állapota,- controlled retention of material in static mixing trays allows controlled release of particulate material without introduction of air,
- a keverési feladathoz célszerűen kiválasztott statikus keverőelemes tálcásotok) segítségével gyakorlatilag egy belső recirkulációs körülfordulás során homogenizálódik az anyag, levegőbefuvatás esetén a tálcasorok a fluidizációs rétegmozgást rendezettebbé teszik, meggátolják a szegregálódást és ezáltal a szemcsekeveredés is mind a készülékmagasság, mind a keresztmetszet mentén egyenletesebb lesz,- with the help of a static mixer tray (suitably chosen for the mixing task), the material is homogenized during an internal recirculation cycle;
- a berendezés az intenzív keverő hatások miatt nemcsak szakaszosan, hanem folyamatosan is üzeltethető,- the equipment can be operated not only intermittently but also continuously due to intense mixing effects,
- a berendezés alkalmas poros, szemcsés és jól folyó darabos anyagok kis és- the equipment is suitable for dusty, granular and well flowing material small and
-715 nagy volumenben történő keveréséhez, és a keveréssel egybekötött hő- és anyagátadási műveletek végrehajtására is felhasználható,-715 can be used for high volume mixing and for performing heat and material transfer operations associated with mixing,
- a kis fajlagos energiaszükséglet miatt a réteg felmelegedésével nem kell számolni, a réteg fellazítása és gázzal való étszellőztethetösége viszont kedvező feltételeket teremt a gazdaságos hőkezeléshez (hűtéshez, klimatizáléshoz, stb.),- due to the low specific energy requirement, the layer does not need to be heated, but the layer's loosening and gas-aeration allows favorable conditions for economical heat treatment (cooling, air-conditioning, etc.),
- az emelő csiga lassú fordulata miatt alacsony a zajszint, a meghajtási és rögzítési problémák egyszerűek,- low noise level due to slow rotation of lifting auger, easy drive and locking problems,
- a berendezés könnyen tisztítható, kiszolgálása és karbantartása egyszerű,- the equipment is easy to clean, easy to service and maintain,
- az összetett keveróhatás miatt nemcsak a tömegfolyású silókba építhető be, de bizonyos mérethatárokig a magfolyásúakba is,- due to the complex mixing effect, it can be incorporated not only into mass-flow silos but also, within certain limits, into seed-flow silos,
- a berendezés a néhány száz m3-es méretekig egyszerűen növelhető, végül- the equipment can be easily expanded up to a few hundred m 3 , finally
- a meglevő tartályokba vagy silókba is könnyen beépíthető, és alkalmasan kialakított kihordó szerkezettel ellátva laposfenekű tartályban is alkalmazható.- can be easily installed in existing tanks or silos and can also be used in flat bottom tanks with a suitably designed delivery device.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU64786A HU197225B (en) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | Method and apparatus for premixing, homogenizing, loosening and performing other physical operations of granular aggregations |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU64786A HU197225B (en) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | Method and apparatus for premixing, homogenizing, loosening and performing other physical operations of granular aggregations |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT42967A HUT42967A (en) | 1987-09-28 |
| HU197225B true HU197225B (en) | 1989-03-28 |
Family
ID=10950636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU64786A HU197225B (en) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | Method and apparatus for premixing, homogenizing, loosening and performing other physical operations of granular aggregations |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HU197225B (en) |
-
1986
- 1986-02-17 HU HU64786A patent/HU197225B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUT42967A (en) | 1987-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3946996A (en) | Mixing and granulating apparatus | |
| US7404665B2 (en) | Device for charging a screw lodged in a housing and method for operating a device of this type | |
| CN206935293U (en) | The continuous powder high efficient mixer of pressure sensitive adhesive production | |
| US4428679A (en) | Process for mixing and cooling electrode material | |
| CN103962025A (en) | Dead-angle-free high-speed powder stirring and mixing equipment | |
| US4358207A (en) | Blending system for dry solids | |
| CN1040854C (en) | Process and apparatus for the continuous crystallization of plastic granules | |
| US4222727A (en) | Apparatus for producing granules from fine powder | |
| CN210477469U (en) | PTT continuous polymerization pre-crystallization device | |
| US4128343A (en) | Apparatus for blending granular materials | |
| US5797989A (en) | Apparatus for the continuous crystallization of polyester materials | |
| US3362688A (en) | Solids-liquids blender | |
| HU197225B (en) | Method and apparatus for premixing, homogenizing, loosening and performing other physical operations of granular aggregations | |
| KR100961449B1 (en) | Rotary processor | |
| CN209775216U (en) | Granule material compounding and material drying processing apparatus | |
| US3666240A (en) | Gravity mixer | |
| CN210711334U (en) | Organic-inorganic compound fertilizer production line | |
| CN112656013B (en) | Agitated vessel for aquatic products feed production | |
| CN206082260U (en) | Multicomponent mixed batching device | |
| CN212653669U (en) | Plastic granules mixing arrangement | |
| CN205073943U (en) | V -shaped mixer | |
| CN206935292U (en) | Powder continuous mixer is used in pressure sensitive adhesive production | |
| CN211147061U (en) | Industrial chemical industry mixes liquid cooling device | |
| CN218053419U (en) | Plastic particle mixing and stirring synthesizer | |
| CN218944857U (en) | Pellet feed mixing device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HU90 | Patent valid on 900628 | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |