MIXING AND STOCKING SILO

Abstract: 1. A mixing and storage silo with a plurality of silo chambers disposed one inside the other, of which an internally disposed silo chamber reaches at least approximately the same heigh as an outer chamber surrounding it, characterised in that the inner chamber (4) is in the form of an overflow-homogenising silo chamber with overflow openings discharging into the outer chamber (5) and the outer chamber (5) is in the form of a throughflow vortex-effect mixing chamber with bottom sections which can be alternately ventilated so as to create the vortex effect.

Description: ZMisch- und Lagersilo Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf ein Misch-" und Lagersilo mit mehreren ineinander angeordneten Silokammern, von denen eine innen angeordnete Silokammer mindestens etwa dieselbe Höhe wie eine äussere sie umgebende Kammer erreicht. Bei der Rohmehl-Homogenisierung in der Zementherstellung muss einerseits ein Ausgleich der langfristigen Zusammensetzungsschwankungen und andererseits eine hinreichende Vorratshaltung gewährleistet sein. Unterschiede in der Zu sammensetzung des Rohguts rühren von Unterschieden in der Zusammensetzung an unterschiedlichen Fundstellen. Da die erforderliche Zusammensetzung des Rohmehls für den Klinkerofen vorgegeben ist und praktisch keine Schwankungen aufweisen darf, muss die Zusammensetzung des Rohmehls an der Mühle in kurzen Zeitabständen gemessen werten und müssen Sorten von unterschiedlichen Fundstellen zur Erzielung des gewünschten Ergebnisses in bestimmtem Verhältnis zugeführt werden. Wenn man Proben von dem gebrochenen Gut entnimmt und danach die Zusammensetzung des der Mühle zugeführten Rohguts steuert, treten verhältnismässig grosse Zusammensetzungsschwankungen im Rohmehl auf, die den Einsatz von Silos mit hoher Mischleistung verlangen, die auch langfristige Zusammensetzungsschwankungen ausgleichen können. Hierfür eignen sich nur grossvolumige Umwälz- oder Homogenisiersilos. Die Zusammensetzungsschwankungen des Rohmehls lassen sich durch Mischbett-Zwischenlagerung des Rohguts mit anschliessender, kontinuierlicher und automatischer Analyse zur Rohgut-Sortensteuerung verringern, so dass man sich mit Mischsilos geringerer Mischqualität begnügen kann beispielsweise mit Durchlauf-Mischsilos, aus denen das schichtenweise mit möglicherweise unterschiedlicher Zusammensetzung eingelagerte Gut dadurch gemischt wird, dass es aus wechselnden Abzugstromben, die durch zonenweise wechselnde Belüftung des Silobodens erzeugt werden und im allgemeinen das eingelagerte Gut von der Abzugsstelle zur Oberfläche durchziehen, abgezogen wird. Jedoch ist die Mischbett-Zwischenlagerung wegen des grossen Platzbedarfs und wegen der Notwendigkeit sehr häufiger Probenmessung, die nur durch automatisch arbeitende Analysegeräte gewährleistet werden kann, sehr kostspielig und störungsanfällig. Sie eignen sich daher nur für solche Anwendungsfälle, in denen einerseits hinreichend Raum und andererseits ausrei chend qualifiziertes Personal und Gerät zur Verfügung steht. Durchlauf-Mischsilos haben ausserdem den Nachteil, dass sie ftir eine vorbestimmte Vorratshaltung ein vergleichsweise grosses Volumen haben müssen. Eine hinreichende Durchlaufmischwirkung ergibt sich nämlich nur dann, wenn sie zu einem beträchtlichen Anteil, beispielsweise 50 %, gefüllt sind, weil nur dann gewährleistet ist, dass die Abzugstromben eine genügende Zahl unterschiedlicher Einlagerungsschichten durchziehen. Wird der Silo stärker entleert, so stellt sich keine hinreichende Mischwirkung mehr ein. Ein solcher Silo kann deshalb nur mit etwa seinem halben Volumen für die Vorratshaltung eingesetzt werden. Wenn dennoch weltweit die Durchlaufmischsilos die Homogenisiersilos we,tgehend verdrängt haben, so liegt das an dem hohen Energiebedarf der letzteren. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Misch- und Lagersilo der eingangs genannten Art zu schaffen, das mässigen Investitions- und Energie-Aufwand mit einem hohen Mischeffekt einschliesslich des Ausgleichs langfristiger Zusammensetzungsschwankungen und mit grosser Zuverlässigkeit verbindet. Die erfindungsgemässe Lösung besteht darin, dass die innere Kammer als Uberlauf-Homogenisierkammer mit in der äusseren Kammer mündenden Uberlauföffnungen und die äussere Kammer als Durchlauf-Mischkammer mit wechselnd belüftbaren Bodensektionen ausgebildet sind. Das Volumen der äusseren Kammer ist zweckmässigerweise um den Faktor 2 bis 6 grösser als das der Uberlauf-Homo- genisierkammer. Ferner kann der äusseren Kammer eine entlüftete Mischkammer nachgeschaltet sein, wie dies von Durchlaufmischern an sich bekannt ist. Während ein Durchlaufmischer, ggf. mit nachgeschalteter Homogenisierkammer, wegen der kurzen Durchlaufzeit einer Mischtrombe die erwähnten kurzen Steuerungsintervalle für die Rohgutzufuhr in der Grössenordnung weniger Minuten verlangt, können sie im Falle des erfindungsgemässen Silos auf die Grössenordnung einer Stunde und mehr verlängert werden. Starke Zusammensetzungsschwankungen werden schon in der überlauf-Homogenisierkammer ausgeglichen, so dass das Gut schon mit nur geringen Zusammensetzungsschwankungen in die äussere Durch auf-Mischkairmer gelangt. Die relativ kurze Durchlaufzeit einer Mischtrombe kann daher im Endergebnis keine wesentlichen Zusammensetzungsschwankungen mehr begründen, zumal wenn diese in der Mischkammer, die zweckmässigerweise als N¯^hhomogenisierkammer ausgebildet ist, weiter gedämpft ween. Dennoch ist es möglich, auch langfristige Schwan kurzen wirksam zu dämpfen, weil die gesamte Durchlaufzeit beträchtlich ist. Die erreichbare Dämpfungslänge ist von der Kapazität abhängig. Bei Verwendung des Silos für Zementrohmel ist es zum Beispiel zweckmässig, die Kapazität der Uberlauf-Homogenisierkammer auf etwa 10 bis 12 Stunden Durchsatzleistung festzulegen. Der geringe Investitionsaufwand für den erfindungsgemässen Silo ergibt sich in mehrfacher Hinsicht, Zum einen kann eine Nischbett-Vormischanlage gänzlich entfallen oder wesent licht reduziert werden. Zum zweiten können störanfällige automatisch arbeitende Analysengeräte entfallen, weil Messungen nur in grösseren Zeitabständen notwendig sind und daher leicht von Hand durchgeführt werden können, was insbesondere in weniger entwickelten Ländern von grosser Bedeutung ist. Zum dritten kann die Grösse des Silos selbst erheblich verkleinert werden. Bei Durchlauf-Mischsilos, die durch den erfindungsgemässen Silo ersetzt werden sollen, kann man mit einer hinreichenden Mischfunktion nur dann rechnen, wenn der Siloraum mindestens etwa bis zur Hälfte gefüllt ist, weil nur dann gewährleistet ist, dass eine Mischtrombe eine hinreichende Zahl unterschiedlicher eingelagerter Schichten durchzieht. Das bedeutet, dass der Rest des eingelagerten Guts nicht ohne beträchtliche Einbussen an Mischqualität - im mormalen Betrieb also gar nicht - entleert werden kann. Die Kapazität des Silos steht also nur mit etwa seiner Hälfte zur Verfügung. Demgegenüber steht das ¯ volle Volumen des erfindungsgemässen Silos als Lagerkapazität zur Verfügung, weil sowohl die Uberlauf-Homogenisier- kammer als auch die äussere Durchlauf-Mischkammer dank der guten Misschung des darin enthaltenen Guts vollständig entleerbar ist. - Zum vierten ist die Konstruktion einfach, weil keine gesonderten Fördereinrichtungen für den Transport des Guts aus der inneren in die äussere Kammer erforderlich sind, weil der Guttransport stattfindet durch Über- lauf. Der Energieaufwand, bezogen auf den Homogenisierungsgrad, ist beträchtlich geringer als der vergleichbarer Konstruktionen. Zum einen ist die Uberlauf-Homogenierkammer wesentlich kleiner als ein Homogenisiersilo, das als solches für die gesamte Vorratskapazität bemessen ist. Zum anderen kann die Uberlauf-Homogenisierkammer durch schwache Belüftung gemäss DE-OS 32 45 542 sehr energiesparend betrieben werden. Auch im Vergleich mit einem herkömmlichen Homogenisiersilo, das nicht die volle Vorratskapazität selbst aufweist, sondern mit einem Vorratssilo verbunden ist, ist der Energieaufwand geringer, weil die Transportleistung für die Überführung des Guts aus der Homogenisierkammer in die umgebende Durchlauf-Mischkammer entfällt. Der erfindungsgemässe Silo ermöglicht auch eine grössere Zuverlässigkeit der Gesamtanlage, weil der Rohguttransport vom Bruch bis zur Mühle einschliesslich der erforderlichen Analysesysteme weniger störanfällig ist und damit auch in Betrieben, in denen kein hochqualifiziertes Personal zur Verfügung steht, zuverlässig und mit voller Leistung arbeiten kann.: - Auch der Silo als solcher arbeitet zuverlässiger, weil Wartungsarbeiten sowohl in der Homogenisierkammer als auch in der Durchlauf-Mischkammer bei fortdauerndem Silobetrieb durchgeführt werden können. Dies gelingt dank dem Merkmal der Erfindung, dass das Gut den beiden Kammern unter Umgehung der jeweils anderen zugeführt und davon abgezogen werden kann. Beide Kammern können auch unabhängig vonein ander entleert werden und ggf. sogar im Notbetrieb die Mischung je für sich alleine übernehmen. Wenn der Durchlaufmischkammer eine Nachmischkammer nachgeschaltet ist, so ist diese zweckmässigerweise entlüftet, um cen Materialfluss von der Durchlaufmischkammer zu ver messern Sie kann innerhalb der äusseren Kammer in deren 3cdenbereich vorgesehen sein, beispielsweise als Ringkammer, die die innere Silowand umgibt. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann sie auch unterhalb der Uberlauf-Homogenisierkammer angeordnet sein, wobei im allgemeinen noch genügend Platz verbleibt für die übersichtliche und leicht kontrollierbare Anordnung der Abzugsorgane wie Schieber, Rinnen, Wiegebehälter etc. Die Nachmischkammer ist zweckmässigerweise als Nachhomogenisierkammer ausgebildet, d.h. mit Einrichtungen zu so starker und ggf. wechselnder Bodenluftzufuhr versehen, dass das darin enthaltene Material in eine lebhafte Mischbewegung versetzt wird. Um einen Materialkurzschluss in der Uberlauf-Homogenisier- kammer zu verhindern, kann nach der Erfindung vorgesehen sein, dass in der Uberlauf-Homogenisierkammer ein Beschikkungsrohr von oben bis unter den betrieblichen Normal spiegel reicht. Die Materialbeschickung ist aus den oben näher erläuterten Gründen ''zweckmässigerweise umschaltbar von der Uberlauf-Homogenisierkammer zu der äusseren Kammer. Die dafür vorgesehene Vorrichtung besteht zweckmässigerweise aus einer Beschickungsabzweigung oberhalb eines Schiebers in einem zur Uberlauf-Homogenisierkammer führenden Beschikkungsrohr, so dass dann, wenn der Schieber geschlossen wird, das Gut vom Beschickungsrohr in die Abzweigung zu der äusseren Kammer gelangt. Um dies zu erleichtern, kann die Beschickungsabzweigung von einem bodenbelüftbaren Raum ausgehen, in dem ein Beschickungszufuhrrohr von oben mündet, während darunter das zur Überlauf-Homogenisierkammer führende Beschickungsrohr mit grösserem Durchmesser abgeht, damit im Normalbetrieb das von oben einströmende Gut vollständig durch das untere Beschickungsrohr abgeführt wird, während dann, wenn der Schieber im Beschickungsrohr geschlossen ist, das sich anstauende Material aufgrund der Belüftung der Kammer fluidisiert wird und in die Abzweigungen abfliessen kann. Vorteilhafterweise stimmt man den wechselnden Belüftungsrhythmus in der Überlauf-Homogenisierkammer und in der äusseren Durchlauf-Mischkammer aufeinander derart ab, dass das frisch aus der Uberlauf-Homogenisierkammer überströmende Gut nicht unmittelbar über eine aktive Abzugstrombe gelangt. Zu diesem Zweck kann eine Einrichtung zum Steuern der Luftzufuhr zu Bodenbelüftungseinrichtungen in der Überlauf Homogenisierkammer und der äusseren Kammer vorgesehen sein, die für voneinander am Umfang versetzte Belüftung in den beiden Kammern eingerichtet ist. Bei einer vorteilhaften Belüftungsmethode werden bei Belüftung eines beliebigen Bodenbereichs in der Überlauf-Homogenisierkammer in der äusseren Kammer zwei dazu um etwa je 900, zueinander um 1800, versetzte Bodenbereiche belüftet. Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die vorteilhafte Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Darin zeigen: Fig, 1 bis 4 unterschiedliche Ausführungsformen eines Silos in vertikalem Lkng- schnitt und Fig 5 die Schema-Darstellung einer Be schickungseinrichtung. Konzentrische zylindrische Wände 1, 2, die oben von der gemeinsamen Deckplatte 3 abgedeckt sind, bilden eine innere Kammer 4, die die Uberlauf-Homogenisierkammer bildet, und eine diese rings umgebende Ringkammer 5, die die Durchlauf-Mischkammer bildet. Die Durchlauf-Homogenisierkammer 4 weist an ihrem Boden 6 Belüftungseinrichtungen auf, die nach bewährter, energiesparender Methode eine Umwälz Mischbewegung in dem darin enthaltenen Gut hervorrufen.-Utoer den stärker belüftbaren Bodenzonen sind im obersten Bereich der Wand 2 Überlauföffnungen 7 vorgesehen, durch die das infolge stärkerer Belüftung höher getriebene, fluidisierte Gut im Sinne der dargestellten Pfeile teilweise in die äussere Kammer 5 überfliessen kann. Der Kammer 4 wird das Gut durch ein Beschickungsrohr 8 zugeführt, das unt'erhalb des obersten mittleren Gutspiegels endet, damit das zufliessende Gut nicht in Kurzschluss die Uberlauföffnung erreichen kann. Das Beschickungsrohr-8 -geht aus von einem mit Bodenbelüftungseinrichtungen 9 versehenen Raum 10, in welchem ein Zufuhrrohr 11 oben zentrisch über der erweiterten Öffnung des Beschickungsrohrs 8 mündet, so dass das zugeführte Gut im Normalfall verlustfrei in das Beschickungsrohr 8 übergeht. Wenn jedoch der darin befindliche Schieber 12 geschlossen ist, staut sich das Gut in dem Raum 10 an, wird dort fluidisiert und strömt dann durch die Abzweigleitungen 13 der äusseren Kammer 5 zu. Ein einziger Schieber 12 gestattet es so, das zugeführte Gut wahlweise der inneren Kammer oder deräusseren Kammer oder beiden teilweise zuzuführen. Am zonenweise wechselnd belüftbaren Boden 14 der äusseren Kammer 4 ist eine Mehrzahl von Durchlassöffnungen 15 zu einer Abzugskammer vorgesehen, durch die das Gut im Bereich der belüfteten Bodenzone aus der äusseren Kammer abgezogen werden kann. Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 ist die Abzugskammer als Entspannungskammer 16 ausgeführt, die durch Rohre 17 entlüftet ist und in der das Gut unter dem Belüftungsdruck, wie dargestellt, ansteigt, um Abzugsleitungen 18 zuzu strZHren, die es einem Wiegebehälter zuführen, von dem es über Leitung 19 und Förderrinne 20 nach aussen abgezogen werden kann. Statt dessen kann das Gut auch über Leitung 21 direkt der inneren Kammer 5 entnommen werden oder unter Umgehung des Wiegebehälters durch Leitung 22 von der Abzugskammer 16 der Förderrinne 20 zufliessen. Bei der Ausführung gemäss Fig. 1 liegen die oberen Enden der Silokammern 4 und 5 zwar in gleicher Höhe; jedoch ist die innere Kammer 4 kürzer, so dass darunter in dem neben der äusseren Kammer 5 verbleibenden ! bereich die Abzugs- kammer 16 und die Abzugsorgane Platz finden. Die Ausführung gemäss Fig. 2 unterscheidet sich von der zuvor erläuterten durch das Fehlen des Wiegebehälters und durch die Andeutung der Kompressoren 23, die Druckluft unterschiedlicher Spannung für verschiedene Bodenbereiche liefern. Die Ausführung gemäss Fig. 3 gleicht, soweit im folgenden nichts anderes beschrieben ist, derjenigen gemäss Fig. 1. Die Abzugskammer ist in diesem Falle als ringförmige Nach homogenisierkammer 24 ausgeführt, sie unterscheidet sich von der lediglich der Entspannung dienenden Kammer in dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 durch ihre Grösse und solche Belüftungseinrichtungen, die eine Umwälzbewegung in der Kammer zustande kommen lassen. Die Mischwirkung in dieser Kammer sowie deren Füllungskapazität können den Mischeffekt beträchtlich steigern. Bei der Ausführung gemäss Fig. 4 sind die innere Kammer 4 und die äussere Kammer 5 gleich hoch. Für eine gegebene Kapazität bedeutet dies geringere Gesamthöhe und grösseren Durchmesser, was im Hinblick auf geringstmögliche optische Beeinflussung der Umwelt oftmals erwünscht ist. Innerhalb der äusseren ringförmigen Kammer läuft an der inneren Wand 2 ringförmig eine Entspannungskammer 25 um, der das aus der äusseren Kammer 5 abgezogene Gut zufliesst. Die Kammern 16, 24 und 25 haben die Funktion einer Nachmischkammer, wobei die Nachmischung je nach Stärke der Belüftung und Grösse der Kammer bis zur Nachhomogenisierung gesteigert werden kann. Das Volumenverhältnis der inneren zur äusseren Kammer liegt zweckmässigerweise im Bereich von etwa 1:2 bis 1:4.

Claims: Misch- und Lagersilo Patentansprüche 1. Misch- und Lagersilo mit mehreren ineinander ange ordneten Silokammern, von denen eine innen angeordnete Silokammer mindestens etwa dieselbe Höhe wie eine äussere, sie umgebende Kammer erreicht, dadurch gekenn zeichnet, dass die innere Kammer (4) als Uberlauf- Homogenisiersilokammer mit in der äusseren Kammer (5) mündenden Uberlauföffnungen und die äussere Kammer (5) als Durchlauf-Mischkammermit wechselnd belüftbaren Boden sektionen ausgebildet ist. 2. Silo nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen in der äusseren Kammer 5 um den Faktor 2-6 grösser ist als das der Überlauf-Homogenisierkammer (4). 3. Silo nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der äusseren Kammer (5) eine entlüftete Nachmisch kammer (16,24,25) nachgeschaltet ist. 4. Silo nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachmischkammer (16,24) innerhalb der äusseren Kammer (5) in deren Bodenbereich vorgesehen ist. 5. Silo nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachmischkammer unterhalb der Uberlauf- Homogenisierkammer (4) angeordnet ist. 6. Silo nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die Nachmischkammer (24) als Nachhomogeni sierkammer ausgebildet ist. 7. Silo nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass die Überlauf-Homogenisierkammer (4) ein von oben bis unter den betrieblichen Normal spiegel reichendes Beschickungsrohr aufweist. 8. Silo nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, dass die Materialbeschickung umschaltbar ist von der Uberlauf-Homogenisierkammer 4 zu der äusseren Kammer (5). 9. Silo nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb eines Schiebers (12) in einem zur über lauf-Homogenisierkammer (4) führenden Beschickungs rohr (8) eine Beschickungsabzweigung (13) zu der äusseren Kammer (5) vorgesehen ist. 10. Silo nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungsabzweigung (13) von einem belüftbaren Raum (10) ausgeht, in dem ein Beschickungszufuhr rohr (11) von oben mündet, während darunter das zur Uberlauf-Homogenisierkammer (4) führende Beschickungs rohr (8) mit grösserem Durchmesser abgeht. 11. Silo nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gut von der Überlauf-Homogeni- sierkammer (4) und der äusseren Kammer (5) gesondert abziehbar ist. 12. Silo nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum Steuern der Luftzufuhr zu Bodenbelüftungseinrichtungen in der Über lauf-Homogenisierkammer und der äusseren Kammer vorge sehen ist, die für voneinander am Umfang versetzte Be lüftung in den beiden Kammern eingerichtet ist. 13. Silo nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Belüftung eines Bodenbereichs in der Überlauf- Homogenisierkammer (4) die Belüftung von zwei dazu um etwa je 90 , zueinander um 1800, versetzten Boden bereichen der äusseren Kammer zugeordnet ist.

Inventors: KRAUSS, WERNER
Applicants: CLAUDIUS PETERS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1986
Main classification: B01F13
IPC codes: B01F13