Opublikowano: 25.11.1965 49097 KI. 5fr*r5 MKP j}(\ot UKD ibliotek Wlasciciel patentu: Franz-Josef Gattys, Ingenieurbiiro fur Chem. Mas- chinen-und Apparatebau, Frankfurt nad Menem (Niemiecka Republika Federalna) Urzedu Patentowe, hm mi " Urzadzenie do pneumatycznego mieszania materialów pylistych i ziarnistych Wynalazek dotyczy urzadzenia do pneumatyczne¬ go mieszania pylistych lub ziarnistych materialów w silosie o przekroju zasadniczo kolowym i maja¬ cym dno do przewietrzania, skladajace sie z czesci przepuszczajacej gazy i czesci nie przepuszczajacej gazów.W wielu dziedzinach techniki jest rzecza ko¬ nieczna zawartosc pojemnika lub silosu, zwa¬ nego dalej tylko silosem, mieszac albo „homogeni¬ zowac" tak dokladnie, aby rózne materialy, znaj¬ dujace sie w tym silosie, byly we wszystkich punk¬ tach silosu zmieszane w tym saimym stosunku. Ja¬ ko przyklady mozna tu wymienic mieszanie su¬ rowców do zasilania pieca do wytwarzania cemen¬ tu i mieszanie proszków przy wyrobie sztucznych tworzyw. Do silosu zaladowuje sie czesto rózne materialy warstwami jeden nad drugim i przez mieszanie trzeba nastepnie te warstwy tak do¬ kladnie wymieszac, aby sklad mieszaniny byl we wszystkich miejscach silosu jednakowy.W znanych urzadzeniach do tego celu material jest przewracany, to jest mieszanie odbywa sie w ten sposób, ze przez rure wyciaga sie material z dna zbiornika i sypie go do tegoz zbiornika po¬ nownie z góry. Wszystek material musi wiec byc przeprowadzony przez te rure, co jest nie tylko bardzo pracochlonne, ale i daje zle wyniki. Ma¬ terial mozna bowiem dopiero wtedy dobrze wy¬ mieszac, gdy przeprowadzi sie go w calosci kilka¬ krotnie przez wspomniana rure podnoszaca. Pro- 10 15 20 30. ces mozna wprawdzie przyspieszyc przez zasto¬ sowanie kilku takich podnosników, ale koszt urza- dzenia wzrasta wtedy znacznie.Znane sa tez dna silosów podzielone na czesci przepuszczajace gazy i nie przepuszczajace ich, ale konstrukcje takie nie sluza do mieszania, lecz tyl¬ ko do tego, aby zapewnic dobre zsuwanie sie za¬ wartosci zbiornika przy opróznianiu go.Jest tez znane pneumatyczne urzadzenie do mieszania, w którym dno silosu jest podzielone na cztery czesci, z których w danym czasie tylko jedna jest tak silnie napowietrzona, iz lezacy nad nia material zostaje poruszony, podczas gdy pozo¬ stale trzy czesci napowietrza sie w mniejszym stopniu. Trzeba tu stosowac specjalne urzadzenia automatyczne, które wlaczone sa do przewodów doprowadzajacych sprezne powietrze i powoduja kolejno silne napowietrzanie jednej z czterech czesci dna i slabe napowietrzanie trzech pozosta¬ lych. Inny znany sposób polega na tym, ze wszyst¬ kie czesci dna napowietrza sie powyzej granicy poruszenia materialu, ale nasilenie napowietrzania jest w kazdej z tych czesci inne.Znane jest wreszcie urzadzenie do pneumatycz¬ nego mieszania, wyposazone w dysze dmuchajace i pneumatyczny podnosnik.Wszystkie znane urzadzenia do mieszania ma¬ terialu w silosie maja jednak te wade, ze wewnatrz komory silosu tworzy sie jedna lub wiele mar¬ twych stref ,nie bioracych udzialu w mieszaniu 4909749097 i pozostajacych bez ruchu az do opróznienia silosu.Poza tym podczas mieszania trzeba pod wplywem doprowadzanego sprezonego gazu utrzymywac material w stanie fluidyzacji. Towarzyszy temu jednak zawsze proces odwrotny do mieszania, a mianowicie rozdzielanie sie na warstwy, gdyz material rozwarstwia sie w zaleznosci od wielkosci ziarna lub skladu chemicznego. Dotychczas nie po¬ trafiono zapobiec temu zajwisku podczas mie¬ szania, wzglednie doprowadzic mieszanie do konca, zanim wystapi, to rozwarstwienie.Zgodnie z wynalazkiem wszystkie te wady usuwa sie w ten sposób, ze dno silosu jest podzielone na Gzerez sektorów, z iktórych ikazdy sklada sie z czesci nie przepuszczajacej gazu i czesci prze¬ puszczajacej gaz, przy czym czesci przepuszcza¬ jace gaz sa nachylone wzgledem poziomej plasz¬ czyzny obwodu dna pod katem mniejszym od ka¬ ta zsypu mieszanych materialów, a czesci nie prze¬ puszczajace gazu sa wzgledem tej plaszczyzny na¬ chylone w przeciwnym kierunku pod katem wiek¬ szym od kata zsypu mieszanych materialów.W urzadzeniu wedlug wynalazku ruch obrotowy calego wypelnienia silosu osiaga sie w ten spo¬ sób, ze materialy zsuwaja sie w dól po stromej, nie przepuszczajacej gazu powierzchni f popychaja wzdluz obwodu dna material lezacy na plaszczyz¬ nach przepuszczajacych gaz i utrzymywany w sta¬ nie plynnosci lub uaktywniony. Material ten po¬ suwa sie po przepuszczajacych gaz powierzchniach ku górze az do górnej, biegnacej promieniowo kra¬ wedzi i przez te krawedz spada na dól po nastep¬ nej stromej powierzchni. Posuwanie sie materialu do góry po powierzchniach przepuszczajacych gaz jest mozliwe, gdyz kat ich nachylenia jest mniej¬ szy od kata zsypu materialów, które maja byc zmieszane.Dno silosu wedlug wynalazku sklada sie z sze¬ regu umieszczonych w kole, skierowanych ku gó¬ rze, niesymetrycznych klinów. Ma to ten skutek, ze wysokosc slupa materialów w róznych punktach dna silosu jest rózna, a tym samym sila tarcia ma¬ terialu o dno silosu jest rózna w róznych czes¬ ciach dna, co wzmaga i przyspiesza znacznie proces mieszania.Poniewaz w urzadzeniu wedlug wynalazku za¬ wartosc komory obraca sie jako calosc, przeto wy¬ klucza sie powstawanie martwych przestrzeni. Po¬ za tym, jak wykazaly próby, unika sie tu rów¬ niez rozwarstwiania sie materialu w zaleznosci od wielkosci ziaren i wzglednie albo ich skladu che¬ micznego i to niezaleznie od tego, jak dlugo trwa proces mieszania. Zbedne sa tu automatyczne urza¬ dzenia przelaczajace, dlawienie sprezonego gazu, przyrzady regulujace róznice cisnienia oraz rury do przesypywania, co oczywiscie jest duza zaleta urzadzenia wedlug wynalazku.Kat nachylenia czesci dna przepuszczajacych ga¬ zy wynosi okolo 10—20°, zwlaszcza okolo 15°, zas czesci nie przepuszczajacych gazów — okolo 55—70°, najlepiej okolo 60°. Poza tym wskazane jest, aby dno silosu bylo nachylone w strone otwo¬ ru do rozladowywania, znajdujacego sie w poblizu srodlka dnia, przy czym kat tego nachylenia powi¬ nien byc mniejszy od kata zsypu materialów, które maja byc zmieszane.Dla latwego oprózniania silosu wskazane jest miedzy dolnymi brzegami sasiednich, nachylonych 5 czesci przewidziec powierzchnie w postaci pasa przepuszczajacego gazy i polaczonego z doplywem sprezonego gazu, przy czym pas ten powinien oto- nizac sie promieniowo do srodka dna, a w kierun¬ ku wzdluz obwodu byc zasadniczo poziomy. 10 Dalsze cechy i zalety urzadzenia wedlug wy¬ nalazku sa podane w ponizszym opisie w odnie¬ sieniu do rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z góry przykladu wykonania dna silosu we¬ dlug wynalazku, a fig. 2 — przekrój pionowy 15 wzdluz linii II—II na fig. 1.Sciana 1 silosu jest na rysunku zaznaczona tylko schematycznie, a jej górna czesc jest na fig 2.ur¬ wana. W srodku dna silosu jest otwór 2 do rozla- . dowywania, a pomiedzy tym otworem i sciana si- 20 losu sa cztery sektory klinowe, z których kazdy sklada sie z plaszczyzny 3 nachylonej pod katem okolo 15° oraz plaszczyzny 4, nachylonej pod ka¬ tem okolo 60° wzgledem poziomej plaszczyzny ob¬ wodu dna. Pomiedzy dolnymi brzegami kazdej 25 plaszczyzny 3 i sasiedniej stromej plaszczyzny 4 znajduje sie waski pas 5, biegnacy w plaszczyznie obwodu poziomo. Plaszczyzny 3 i 5 sa nachylone w kierunku otworu 2 pod katem okolo 5°. Na ry¬ sunku nachylenia sa oznaczone strzalkami, przy 30 czym strzalki te sa skierowane zawsze w dól.Plaszczyzny 3 i 5 sa wykonane z plyt porowa¬ tych, na przyklad z materialu ceramicznego, spie¬ ku metalicznego lub z porowatego tworzywa sztu- 35 cznego. Do wszystkich porowatych plyt doprowa¬ dzony jest od dolu rurami 6 sprezony gaz. Ogólnie biorac jako sprezony gaz mozna stosowac powie¬ trze, o ile nie zachodzi potrzeba hamowania pew¬ nych reakcji chemicznych, wzglednie jezeli nie trzeba stosowac specjalnych gazów dla szybszego wysuszenia materialu w silosie. Sprezony gaz do¬ prowadza sie równoczesnie do wszystkich prze¬ puszczajacych gazy plaszczyzn.W opisywanym silosie, podczas procesu miesza- 45 nia, oprócz burzliwego ruchu mieszania, odbywa sie stale ruch obrotowy w kierunku poziomym, przy czym w ruchu tym bierze udzial caly ladunek silosu od dna az do górnego poziomu. Podczas tego ruchu zachodzi bardzo dokladne mieszanie. Nie 50 wystepuje tu zadne rozwarstwienie sie materialu w zaleznosci od wielkosci ziarna lub rodzaju skladników, nawet przy dlugim mieszaniu. W od¬ róznieniu od znanych urzadzen, zgodnie z wynalaz¬ kiem tylko czesc plaszczyzn dna przepuszcza gaz, podczas gdy pozostala czesc, a mianowicie silnie nachylone plaszczyzny 4, sa nieprzepuszczalne dla gazów. Poniewaz zas te ostatnie stanowia w opisy¬ wanym urzadzeniu okolo 30% powierzchni dna, przeto osiaga sie tu znaczna oszczednosc sprezone- 60 go gazu, a,tym samym i energii na jego sprezanie.Nachylenie plaszczyzn 3 i 5 w strone srodkowego otworu 2 nie ma znaczenia dla procesu mieszania, a tylko jest niezbedne dla oprózniania silosu.W zaleznosci od rodzaju materialów, które maja 65 byc mieszane, katy nachylenia plaszczyzn moga 40 5549097 5 byc inne, niz podane wyzej. Równiez i ilosc klino¬ wych sektorów w dnie moze byc w ramach wyna¬ lazku inna, a plaszczyzny 3 moga byc cale wyko¬ nywane jako (porowate, lub moga miec tylko poje- . dyncze, porowate pasy 8. 5 PL