ITRA20090033A1

ITRA20090033A1 - FLUIDIZING BOTTOM FOR CYLINDRICAL SILOS.

Info

Publication number: ITRA20090033A1
Application number: IT000033A
Authority: IT
Inventors: Giancarlo Riccardi; Massimiliano Valmori
Original assignee: Cepi S R L
Priority date: 2009-10-01
Filing date: 2009-10-01
Publication date: 2011-04-02

Description

“FONDO FLUIDIZZANTE PER SILOS CILINDRICI” "FLUIDIZING BASE FOR CYLINDRICAL SILOS"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Nei silos in genere e soprattutto in quelli utilizzati nelle industrie alimentari per lo stoccaggio delle farine, dello zucchero e di altri prodotti granulari e in polvere, è necessario evitare che, durante il prelievo, discenda soltanto il prodotto situato al centro e resti ad invecchiare quello ammassato contro la parete dove lo scorrimento, peraltro rallentato dall’attrito e dall inclinazione del fondo, diventa nel tempo sempre più precario a causa delle formazioni di condensa che si depositano sulla superficie interna del silo ad ogni sensibile calo della temperatura ambiente. In silos in general and especially in those used in the food industry for the storage of flour, sugar and other granular and powdered products, it is necessary to avoid that, during the withdrawal, only the product located in the center descends and remains to age the one. heaped against the wall where the sliding, however slowed down by the friction and the inclination of the bottom, becomes more and more precarious over time due to the formation of condensation that is deposited on the internal surface of the silo with each significant drop in ambient temperature.

La necessaria discesa pressoché simultanea dell’intero strato inferiore della colonna di prodotto granulare o in polvere stivato in un silo è attualmente possìbile con un fondo del tipo “a letto fluido” o fluidizzante che provvede alia fluidizzazione del prodotto da prelevare. The necessary almost simultaneous descent of the entire lower layer of the column of granular or powder product stowed in a silo is currently possible with a bottom of the "fluidized bed" or fluidizing type that provides for the fluidization of the product to be withdrawn.

Detta fluidizzazione, usata anche in alcuni processi industriali per il trasporto delle polveri, è una tecnica consistente nel mantenere in sospensione un letto di particelle solide mediante un flusso gassoso che io investe dal basso formando una miscela che si comporta come un liquido. Said fluidization, also used in some industrial processes for the transport of powders, is a technique consisting in keeping a bed of solid particles in suspension by means of a gaseous flow that strikes from below forming a mixture that behaves like a liquid.

In pratica il fondo del silo è ricoperto da un setto poroso (tessuto, lastra bucherellata, rete metallica od altro) per distribuire uniformemente, contro l'intera base inferiore della colonna di prodotto stivato, l’aria immessa da un compressore tra il fondo del silo ed il setto suddetto dal quale fuoriesce rimuovendo le particelle che si staccano i’una dall’altra e restano come sospese nella corrente fluida. In practice, the bottom of the silo is covered with a porous septum (fabric, perforated plate, metal mesh or other) to distribute uniformly, against the entire lower base of the stowed product column, the air introduced by a compressor between the bottom of the silo and the aforementioned septum from which it emerges by removing the particles that detach from each other and remain as if suspended in the fluid stream.

La miscela fiuidizzata così formata nello strato più basso del prodotto stivato, discende agevolmente per gravità verso lo scarico centrale dove un dosatore od altro dispositivo equivalente separa il prodotto granulare o in polvere dall’aria di fluidizzazione essendo destinati il primo ad essere prelevato dal basso e la seconda a fuoriuscire dalla sommità del silo attraverso adeguati mezzi di filtraggio. The fiuidized mixture thus formed in the lowest layer of the stowed product, descends easily by gravity towards the central discharge where a dispenser or other equivalent device separates the granular or powder product from the fluidization air, the first being destined to be withdrawn from the bottom and the second to escape from the top of the silo through suitable filtering means.

La fluidizzazione, già adottata da molti anni sia nei silos di forma prismatico-quadrangolare con il fondo tronco-piramidale e sia in quelli di forma cilindrica con il fondo tronco-conico, risulta di gran lunga più efficace nei silos del primo tipo sul cui fondo tronco-piramidale è possibile tendere e mantenere teso il setto poroso di copertura semplicemente fissandolo lungo il perimetro di ciascuna delle facce piane del fondo suddetto. The fluidization, already adopted for many years both in the prismatic-quadrangular silos with the truncated-pyramidal bottom and in those of the cylindrical shape with the truncated-conical bottom, is far more effective in the silos of the first type on whose bottom truncated pyramidal, it is possible to stretch and keep the porous covering partition taut simply by fixing it along the perimeter of each of the flat faces of the aforementioned bottom.

Diversamente, nei silos di forma cilindrica, il fondo da ricoprire con il setto poroso è la superfìcie interna di un tronco di cono ed è di conseguenza impossibile impedire che tale copertura, anche qualora ripartita in tanti piccoli settori, possa sollevarsi per la spinta dell’aria immessa dal compressore e modificare in ogni settore il proprio assetto da concavo a convesso con un rigonfiamento che ostacola la discesa del prodotto proprio nella zona a ridosso della parete cilindrica dove lo scorrimento è notoriamente critico anche senza questo inconveniente. L'idea di soluzione alla base del presente trovato, semplice quanto originale e soprattutto vantaggiosa, consiste in linea di massima nella scelta di ovviare agli inconvenienti esposti attrezzando i silos cilindrici con un fondo fluidizzante di derivazione tronco-piramidale in quanto costituito da più superfici inclinate perfettamente planari come le facce di un tronco di piramide ma geometricamente modificate, nella parte alta, dove si protendono fino ad incontrare la superficie cilindrica del silo con un bordo curvo che vi aderisce interamente. On the other hand, in cylindrical silos, the bottom to be covered with the porous septum is the internal surface of a truncated cone and it is consequently impossible to prevent this cover, even if divided into many small sectors, from rising due to the thrust of the air introduced by the compressor and modify in each sector its position from concave to convex with a swelling that hinders the descent of the product right in the area close to the cylindrical wall where the sliding is notoriously critical even without this drawback. The solution idea underlying the present invention, as simple as it is original and above all advantageous, consists in principle in the choice of obviating the drawbacks described by equipping the cylindrical silos with a fluidizing bottom of truncated pyramidal derivation as it consists of several inclined surfaces. perfectly planar like the faces of a truncated pyramid but geometrically modified, in the upper part, where they extend up to meet the cylindrical surface of the silo with a curved edge that adheres entirely to it.

Queste ed altre caratteristiche del nuovo fondo fluidizzante per silos cilindrici sono di seguito descritte con l’ausilio di sei tavole di disegno dove, a solo titolo indicativo e non limitativo, sono rappresentate: These and other characteristics of the new fluidizing bottom for cylindrical silos are described below with the aid of six drawing tables where, for information only and not limitative, are represented:

- la FIG. 1 che mostra la vista assonometrica della porzione inferiore di un silo cilindrico con il fondo fluidizzante realizzato secondo una prima forma di attuazione del trovato; - FIG. 1 showing the axonometric view of the lower portion of a cylindrical silo with the fluidizing bottom made according to a first embodiment of the invention;

- le FIGG. 2 e 3 che mostrano due viste di una delle piastre da fissare al silo quali mensole di supporto de! fondo fluidizzante; - FIGS. 2 and 3 which show two views of one of the plates to be fixed to the silo as supporting brackets of the fluidizing bottom;

- le FIGG. 4, 5 e 6 che mostrano, nell’ordine, la vista dall’alto, la vista di profilo e la vista dal basso di uno dei pannelli metallici che compongono il fondo fluidizzante di cui alla FIG. 1; - FIGS. 4, 5 and 6 which show, in order, the top view, the profile view and the bottom view of one of the metal panels that make up the fluidizing bottom in FIG. 1;

- la FIG. 7 che mostra la sezione orizzontale del silo cilindrico dopo la saldatura di tutte le mensole di supporto di cui alle FIGG, 2 e 3; - FIG. 7 which shows the horizontal section of the cylindrical silo after the welding of all the support brackets of FIGS, 2 and 3;

- la FIG. 8 che mostra la sezione orizzontale del silo cilindrico dopo il completamento del fondo fluidizzante di cui alla FIG. 1 ; - FIG. 8 showing the horizontal section of the cylindrical silo after completion of the fluidizing bottom of FIG. 1;

- la FIG. 9 che mostra la sezione verticale XX riferita alla FIG. 7; - FIG. 9 showing the vertical section XX referred to FIG. 7;

- la FIG. 10 che mostra la sezione verticale XX riferita alla FIG. 8; - FIG. 10 showing the vertical section XX referred to in FIG. 8;

- la FIG. 11 che mostra un particolare della sezione verticale YY riferita alla FIG. 8; - FIG. 11 which shows a detail of the vertical section YY referred to FIG. 8;

- la FIG. 12 che mostra un particolare della sezione verticale ZZ riferita alla FIG. 8; - FIG. 12 which shows a detail of the vertical section ZZ referred to FIG. 8;

- le FIGG. 13-14-15 che riguardano una seconda possibile forma di attuazione del trovato della quale mostrano, nell’ordine, la sezione orizzontale del silo dopo la saldatura delle mensole di supporto dei fondo, la sezione orizzontale del silo dopo il completamento del fondo fluidizzante ed infine un particolare della sezione verticale ZZ riferita alla FIG. 14. - FIGS. 13-14-15 which relate to a second possible embodiment of the invention of which they show, in order, the horizontal section of the silo after the welding of the bottom support brackets, the horizontal section of the silo after the completion of the fluidizing bottom and finally, a detail of the vertical section ZZ referred to FIG. 14.

Dai suddetti disegni si evince innanzitutto che il fondo fluidizzante F, realizzato all'interno del silo cilindrico S ed al di sopra della relativa porta d’accesso P, deriva da un tronco di piramide, nella fattispecie a base quadrangolare e quindi composto da quattro facce perfettamente planari che, dalla bocchetta centrale di scarico B sotto la quale è situato un dosatore di tipo noto, si protendono inclinate fino ad incontrare la superficie cilindrica del silo con un bordo curvo che vi aderisce interamente. From the aforementioned drawings it is clear first of all that the fluidizing bottom F, made inside the cylindrical silo S and above the relative access door P, derives from a truncated pyramid, in this case with a quadrangular base and therefore composed of four faces perfectly planar which, from the central discharge opening B under which a known type metering device is located, extend inclined until it meets the cylindrical surface of the silo with a curved edge that adheres entirely to it.

Ciascuna delle suddette facce de! fondo F è costituita da un pannello metallico 1 interamente ricoperto superiormente con un setto poroso 11 , di tessuto od altro materiale idoneo, fermato sul pannello suddetto, già corredato di un diffusore D per l'aria da insufflare, durante il collocamento in opera che prevede: il fissaggio, con mezzi a vite, sulla relativa mensola di supporto 7 già saldata o comunque fissata a sbalzare inclinata dalla parete cilindrica del silo S; il fissaggio, con mezzi a vite, a ciascuno dei due pannelli 1 contigui; il fissaggio, con mezzi a vite, della cornice quadrata 12 che unisce l’estremità inferiore dei quattro pannelli 1 e definisce la bocchetta di scarico B, Each of the aforementioned faces of! bottom F consists of a metal panel 1 entirely covered at the top with a porous septum 11, made of fabric or other suitable material, fixed on the aforementioned panel, already equipped with a diffuser D for the air to be blown, during the installation which foresees : fixing, with screw means, on the relative support bracket 7 already welded or in any case fixed to cantilever inclined from the cylindrical wall of the silo S; fixing, with screw means, to each of the two contiguous panels 1; the fixing, with screw means, of the square frame 12 which joins the lower end of the four panels 1 and defines the drain outlet B,

A tale scopo, ogni pannello metallico 1 presenta: una serie di fori 4 disposti ad accompagnare il bordo superiore curvo e perfettamente coincidenti con i fori 8 della sottostante mensola di supporto 7 sulla quale fissarlo come nella FIG. 11; una serie di fori 30 lungo ciascuna delle costolature 3 sporgenti inferiormente dai due bordi rettilinei del pannello per poterle serrare alle costolature dei pannelli contigui frapponendovi, come nella FIG. 12, i lembi delle rispettive coperture 11 ; una sede ribassata 2, definente una rientranza ad angolo retto provvista di fori e destinata ad accogliere un quarto della cornice quadrata 12 collegante al centro i quattro pannelli 1; un foro 6 per l’applicazione del diffusore D dell’aria da insufflare tra il piano 1 ed il setto poroso 11 {FIG. 11). For this purpose, each metal panel 1 has: a series of holes 4 arranged to accompany the curved upper edge and perfectly coincide with the holes 8 of the underlying support shelf 7 on which to fix it as in FIG. 11; a series of holes 30 along each of the ribs 3 projecting below from the two straight edges of the panel in order to be able to clamp them to the ribs of the contiguous panels by interposing them, as in FIG. 12, the flaps of the respective covers 11; a lowered seat 2, defining a right angle recess provided with holes and intended to receive a quarter of the square frame 12 connecting the four panels 1 in the center; a hole 6 for the application of the air diffuser D to be blown between the plane 1 and the porous partition 11 {FIG. 11).

Il fissaggio del tessuto di copertura 11 nella parte superiore del pannello 1 viene eseguito, come alla FIG. 11, in concomitanza col fissaggio di questo sulla mensola di supporto 7 e frapponendo ad essi il lembo ripiegato del tessuto prima dell'inserimento di ciascun bullone 40, la cui testa arrotondata viene celata dal telo di copertura 11 del piano 1 mentre la sezione quadrata dei gambo, in prossimità della testa suddetta, ne impedisce la rotazione durante l’avvitamento dal basso del relativo dado di serraggio, essendo quadrato almeno uno dei due fori attraversati, ovvero il foro 4 del piano 1 ed il foro 8 della mensola 7. The fixing of the covering fabric 11 in the upper part of the panel 1 is carried out, as in FIG. 11, concurrently with the fixing of this on the support shelf 7 and interposing the folded edge of the fabric to them before the insertion of each bolt 40, whose rounded head is hidden by the covering sheet 11 of the top 1 while the square section of the shank, near the aforesaid head, prevents its rotation when screwing the relative tightening nut from below, as at least one of the two holes crossed, i.e. the hole 4 of the surface 1 and the hole 8 of the shelf 7 are square.

Seppure destinati a restare con le teste arrotondate in vista, anche i bulloni di fissaggio 40 delle piastre inox 13 devono restare immobili durante l'avvitamento dal basso del relativo dado di serraggio e pertanto presentano una porzione del loro gambo di sezione quadrata come almeno uno dei fori interessati attraversando le suddette piastre inox 13, il piano 1 e la mensola 7. Although destined to remain with the rounded heads in view, also the fixing bolts 40 of the stainless steel plates 13 must remain immobile during the screwing of the relative tightening nut from below and therefore have a portion of their shank with a square section as at least one of the holes concerned through the aforementioned stainless steel plates 13, the surface 1 and the shelf 7.

Dette piastre inox 13, sagomate a diedro per poterle disporre ciascuna a cavallo di due facce contigue de! fondo fluidizzante, vengono fissate all’incontro di dette facce contigue con il silo cilindrico per assicurare la perfetta tenuta del fondo laddove le mensole di supporto 7, per esigenze pratiche di rivestimento, presentano alle estremità una rientranza 9 atta ad accogliere io spessore delle costole 3, ricoperte ed appositamente ridotte in lunghezza in funzione di tale accoppiamento, essendo le mensole 7 contigue comunque unite tra loro per un breve tratto. Said stainless steel plates 13, dihedral shaped in order to be able to arrange them each astride two contiguous faces of the fluidizing bottom, are fixed to the meeting of said contiguous faces with the cylindrical silo to ensure the perfect seal of the bottom where the support shelves 7, for practical coating requirements, have at the ends a recess 9 suitable for accommodating the thickness of the ribs 3 , covered and purposely reduced in length as a function of this coupling, since the brackets 7 are contiguous in any case joined together for a short distance.

Le stesse modalità previste per il fissaggio del setto poroso di copertura 11 lungo il bordo inferiore ed in quello superiore del fondo fluidizzato della versione precedente, valgono anche per il fissaggio del setto poroso 16 delia versione delle FIGO. 13 e 14 il cui fondo metallico 15, anch’esso di derivazione tronco piramidale e con le facce che si protendono fino ad incontrare la superficie cilindrica del silo con un bordo curvo che vi aderisce interamente, è un corpo unico già interamente formato e corredato di un diffusore D in ogni faccia prima del fissaggio sulle mensole 14 sbalzanti all'interno del silo S. The same methods envisaged for fixing the porous cover 11 along the lower edge and in the upper edge of the fluidized bottom of the previous version also apply to the fixing of the porous septum 16 of the FIGO version. 13 and 14 whose metal bottom 15, also of truncated pyramidal derivation and with the faces that extend up to meet the cylindrical surface of the silo with a curved edge that adheres entirely to it, is a single body already fully formed and equipped with a diffuser D in each face before fixing on the cantilevered shelves 14 inside the silo S.

Ma il serraggio del setto poroso 16 tra l'estremità inferiore ribassata del fondo metallico 15 e la cornice riportata 12 nonché tra l’estremità superiore dello stesso fondo 15 e la sottostante mensola di supporto 14, non basta a mantenerlo perfettamente teso, durante l'insufflaggio dell’aria compressa per la fluidizzazione del prodotto da prelevare. But the tightening of the porous baffle 16 between the lowered lower end of the metal base 15 and the reported frame 12 as well as between the upper end of the same base 15 and the underlying support shelf 14, is not enough to keep it perfectly taut during the blowing of compressed air to fluidize the product to be withdrawn.

Provvedono pertanto a tale necessità le piastre inox 17 che, sagomate a diedro, vengono disposte al di sopra del setto poroso di copertura 16, ciascuna a cavallo di due facce contigue del fondo fluidizzante 15 dove viene fissata, come nella FIG. 15, con due file di bulloni 40 aventi la testa arrotondata ed una porzione del gambo che, in prossimità di questa, è di sezione quadrata per non ruotare durante l’avvitamento dal basso del relativo dado di serraggio, essendo quadrato almeno uno dei fori attraversati. Therefore, the stainless steel plates 17, dihedral shaped, are arranged above the porous covering partition 16, each straddling two contiguous faces of the fluidizing bottom 15 where it is fixed, as in FIG. 15, with two rows of bolts 40 having a rounded head and a portion of the shank which, in proximity to this, has a square section so as not to rotate when screwing the relative tightening nut from below, since at least one of the holes crossed is square .

E' ovvio che, ferme restando le caratteristiche di massima illustrate e descritte, non si escludono eventuali modifiche e varianti che, comunque comprese nel presente ambito brevettuale, potrebbero tra l’altro riguardare la realizzazione del fondo fluidizzante con una conformazione che, comunque di derivazione tronco piramidale, abbia un numero di facce diverso da quello degli esempi raffigurati nonché la conformazione, l'orientamento ed il numero delle bocchette di scarico B. It is obvious that, without prejudice to the general characteristics illustrated and described, possible modifications and variations are not excluded which, however included in the present patent scope, could among other things concern the realization of the fluidizing bottom with a conformation which, in any case of derivation pyramidal trunk, has a number of faces different from that of the examples depicted as well as the conformation, orientation and number of exhaust outlets B.

Claims

CLAIMS 1) Fluidizing base for cylindrical silos, de! type comprising a metal bottom and a porous cover (fabric, perforated plate, metal mesh or other) so that the air introduced between the two by a compressor escapes meeting the lower layer of the stowed product and thus forms a mixture that behaves as a fluid, characterized by the fact that, in order to stretch and keep taut the porous septum covering the metal bottom of the cylindrical silos, these are equipped with a metal bottom having a truncated-pyramidal derivation conformation as it consists of several inclined and perfectly planar like the faces of a truncated pyramid but geometrically modified, in the upper part, where they extend up to meet the cylindrical surface of the silo with a curved edge that adheres entirely to it.

2) Fluidizing bottom for cylindrical silos, as in claim 1, characterized in that each of the faces of the metal bottom of truncated pyramidal derivation is fixed, with screw means (40) and through coincident holes, on a support shelf (7; 14) similarly shaped in the edge in contact with the cylindrical surface (S) of the silo to which it is welded or in any case fixed to cantilever inclined parallel to the face of the bottom to be supported.

3) Fluidizing bottom for cylindrical silos, as in the previous claims, characterized by the fact that the fixing of the porous covering partition (11; 16) in the upper part of each face of the metal bottom is performed, after applying a diffuser (D) to blowing the air, bypassing the edge with the edge of the folded porous septum to interpose it between the aforementioned metal bottom and the shelf (7; 14) before inserting each bolt (40), whose rounded head is hidden by the porous septum (11; 16) while the square section of the stem near the aforesaid head prevents its rotation when screwing the relative tightening nut from below, since at least one of the holes of the two crossed metal elements is square.

4) Fluidizing bottom for cylindrical silos, as in the previous claims, characterized by the fact that the inclined faces (1; 15) of the metal bottom have a lowered seat (2) in the lower end, provided with holes and intended for fixing, with screw and from below, of a square frame (12) defining the discharge opening (B) and under which to fix the lower extreme edge of the porous covering partition (11; 16).

5) Fluidizing bottom for cylindrical silos, as in the previous claims, characterized by the fact that the faces of the metal bottom are each made up of a panel (1) having two ribs (3) projecting below from the two straight edges of the panel and provided with holes for to be able to tighten them with screw means to the ribs of the contiguous panels by placing the edges of the respective covering partitions (11) between them.

6) Fluidizing bottom for cylindrical silos, as in claim 5, characterized by the fact that, when the fiuidizing bottom is composed of the union of several metal panels (1) covered with a porous septum (11), special stainless steel plates (13), suitably dihedral shaped to be able to arrange them each over two contiguous faces of the aforementioned bottom, they are fixed to the meeting of said contiguous faces with the cylindrical silo to ensure perfect sealing of the bottom where the support shelves (7), for practical needs cladding, have at the ends a recess (9) suitable to accommodate the thickness of the ribs (3), also covered by the septum (11) and purposely reduced in length according to this coupling, the brackets (7) being contiguous in any case joined together for a short distance.

7) Fluidizing bottom for cylindrical silos, as per claims 1 to 5, characterized by the fact that, when the fiuidizing bottom is a single body already fully formed before fixing on the cantilevered shelves 14 inside the silo S, the fixing of the septum porous (16), as well as along the upper and lower edges, is also carried out along the lines of the valley by means of special stainless steel plates (17) which, dihedral shaped, are arranged at! above the porous covering partition (16), each straddling two contiguous faces of the fiuidizing bottom (15) where it is fixed with two rows of bolts (40) having a rounded head and a portion of the stem which, in proximity to this , has a square section so as not to rotate when screwing the relative tightening nut from below, since at least one of the holes crossed is square.

8) Finishing primer for cylindrical silos, as in all the preceding claims, substantially as illustrated and described for the specified purposes and regardless of those modifications or variations which, however included in this patent scope, could, among other things, concern the realization of! fiuidizing bottom with a conformation that, however of a pyramidal trunk derivation, has a number of faces different from that of the examples depicted as well as the conformation, orientation and number of exhaust vents.