DE4207833A1 - Pneumatisches silobeschickungssystem zur minimierung bzw. vermeidung von produktentmischungen in silos - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Siloeintragssystem für Feststoffe Beim Beschicken bzw. Befüllen von Bunkern oder Silos soll die Ent­ mischung des Schüttgutes im Bunker vermieden bzw. minimiert werden.

Das pneumatische Eintragen bzw. Beschicken von Silos mit Feststof­ fen erfolgt bekannterweise zentrisch oder exzentrisch im Dach des Silos oder oberhalb des Silos im produktfreien Raum seitlich, z. B. tangential, am Silozylinder.

Der so eingetragene (eingefüllte) Feststoff, d. h. das pulver­ und/oder granulatförmige Schüttgut, unterliegt in vielen Fällen ei­ ner Entmischung, welche den Wert des Feststoffes mindern kann. Diese Entmischung trifft vor allem bzw. insbesondere bei Feststof­ fen mit unterschiedlichen Korngrößen, Korngrößenverteilungen, Teil­ chenformen, Teilchendichte, Schüttdichte, Feuchtigkeit und Oberflä­ cheneigenschaften auf.

Ebenfalls, wenn es sich um Pulver- bzw. Pulvergranulat-Mischungen mit obenangeführten Kriterien handelt.

Diese Entmischungen, welche vermieden werden sollten, treten in na­ hezu allen feststoffverarbeitenden Betrieben auf.

Als Beispiel kann die Chemische-, Pharma- und Zementindustrie sowie die Metallpulverindustrie genannt werden. (Perlruß, Me­ tallpulvermischungen, Leicht- und Fertigputze, Zement, Perlit, Kalk, Pulvermischungen und dgl.) Zur Vermeidung bzw. Reduzierung der Entmischung sind einige Silo­ eintrags- bzw. Beschickungssysteme bekannt.

Hier kann als bekannt genannt werden (siehe hierzu Zeichnung Seite 3)

• 1. Das Ausrüsten der Silos mit Schikanen.
• 2. Einsatz eines in der Mitte angeordneten Fallrohres mit Pro­ duktausfallöffnungen.
• 3. Mehrkammersilo mit gemeinsamen Auslauf.
• 4. Homogenisiersilo mit Beaufschlagung von Luft oder einem anderen Gas über Fluidisiersegmente, ausgebildet z. B. als Streifen, Ringsektio­ nen oder Fluidisierkonen.
• 5. Einbau einer Wendel in der Silomitte.
• 6. Außenfallrohre bzw. Schächte zum schichtweisen Befüllen des Silos über Ausfallöffnungen ähnlich 2. (System Stelter).
• 7. Orgelpfeifenbunker.

Darüber hinaus wird in einigen Fällen dafür gesorgt, daß vor Ein­ tritt des Feststoffes in das Silo die Förderluft vom Feststoff ge­ trennt wird. (Abscheider ohne oder mit Austragschleuse, Vorbehälter mit Filter und Entleerklappe.)

Die Silos werden jedoch fast immer im oberen Bereich (Silodachbereich) beschickt. Wird z. B. direkt pneumatisch "eingeblasen" so findet schon hier aufgrund der Partikelgrößen eine Entmischung statt. Infolge der kinetischen Energie fliegen die grö­ ßeren (schwereren) Teilchen weiter. In einem leeren oder nahezu leeren Silo verweilen die Feinstaubteilchen im Schwebezustand län­ ger im Silo und legen sich, insbesondere wenn es sich um eine in­ termittierende Arbeitsweise (z. B. Tankwagenbefüllung) handelt als unerwünschte Feinstaubschicht auf die Oberfläche des Siloinhaltes.

Wird Feststoff z. B. zentral im Silodach in ein Silo (Bunker) ge­ füllt, baut sich ein Gutkegel auf. Aufgrund der unterschiedlichen Charakteristik der Feststoffe entsteht oft eine nicht zulässige oder unerwünschte Entmischung. (Roll- und Gleitbewegung der gleichartigen Teilchen längs der Bö­ schung.)

All die o.g. bisher bekannt gewordenen Verfahren bzw. Hilfsmittel haben durchaus ihre Berechtigung und zeigen in einzelnen Fällen Ihre Wirkung.

Sie können jedoch eine weitere Minimierung oder Vermeidung von Ent­ mischungen nicht ganz ausschließen oder verhindern.

Außerdem sind die genannten Verfahren zum Teil sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfacheres, billi­ geres, nachrüstbares und dennoch wirksames System zur Vermeidung von Entmischungen von Haufwerken (Feststoffen, Pulverprodukten usw.) beim pneumatischen Befüllen von Silos zu bekommen.

Fig. 1 zeigt am Beispiel einer pneumatischen Dichtstromförderanlage zur Beschickung eines Silos eine beispielhafte erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe.

Eine pneumatische Dichtstromförderanlage z. B. mit Bypass bestehend aus: dem Druckfördergefäß (3), Förderleitung (4), Filter (5), Emp­ fangssilo (6), Verdichter (7) und (8) Füllstandsmelder (2) ist die erfindungsgemäße Einrichtung bzw. das Verfahren die Anordnung und Ausführung der Rohrleitungen im Bereich (1) des Silozylinders und Konuses.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, in dem das Förder­ leitungsende (1) in eine oder mehrere Sektionen aufgeteilt ist. (Hier im Beispiel Sektion a-g.) Längs des Silozylinders und Konuses wird in wählbaren Höhenabstän­ den das Fördergut über Rohrweichen oder Ventile in das Silo einge­ tragen.

Das Eintragen kann in einer vertikalen Ebene in einer Linie am Si­ lozylinder und/oder Konuses erfolgen oder am Siloumfang verteilt, d. h. die Einblasstellen können z. B. in Wendelform am Siloumfang an­ geordnet werden. Fig. 1.1 Auch können sich in einer horizontalen Etage mehrere am Umfang verteilte Eintragsstellen befinden.

Fig. 2 Die Einblasrohre ragen bei größeren Silos, in der Länge abhängig vom Silodurchmesser, ins Silo hinein. Am Ende der Einbalsrohre kön­ nen sich, abhängig vom Produkt und von der Eintragsrichtung Rück­ schlagklappen befinden.

Fig. 3 Die Befüllung des Silos wird z. B. über automatisch betätigte Quet­ schventilweichen (1), Kugelhähne, Rohrweichen oder dergl., welche den Produktförderstrom in die gewünschte Einblasebene (hier a-e) leiten, bewerkstelligt. Anstelle einer Weiche kann jedoch auch mit jeweils nur einem Absperrorgan, z. B. Quetschventil, gearbeitet wer­ den. Fig. 3.1 Die Zweiphasenförderung (Produkt/Gas) sucht sich den Weg des geringsten Widerstandes. D.h. das Produkt wird stets auf dem oder im oberen Bereich des Silofüllstandes eingetragen; voraus­ gesetzt, das Absperrorgan ist, abhängig vom Silofüllstand, ge­ schlossen.

Das Produktniveau im Silo kann z. B. mittels Füllstandsmelder (2) oder einer Siloverwiegung (2a) ermittelt werden. Auch sind Ultra­ schall-Niveaumessungen oder Abtasteinrichtungen der Oberfläche (Seilsonden) denkbar (3).

Eine weitere Variante der Füllstandsmessung ist das Arbeiten über die Druckdifferenzmessung im Fördersystem, d. h. z. B. im Sender (Fig. 1, PIS).

Wird der Förderstrom z. B. über die Einblasebene (c) schon in Fest­ stoff, welcher sich über dem Niveau (c) befindet, eingeblasen, so wird sich gegenüber der Eintragung vom Produkt bei (d) in den freien Siloraum ein höherer Druck einstellen. Auch dieser Zusammen­ hang kann für die Steuerung der Anlage genutzt werden.

Beschickung des Silos Fig. 1

Bei leerem Silo (Niveaumeldung) wird über das Weichensystem zunächst der Förderweg (a) freigegeben. Das Silo wird solange be­ füllt bis der Niveaumelder (T) anspricht. Jetzt kann wahlweise wei­ terhin in das Produkt (Haufwerk) eingetragen werden, solange bis z. B. der nächste Füllstandsmelder (U) anspricht. In diesem Moment wird auf die Förderebene (b) umgeschaltet. Das Produkt gelangt auch jetzt zunächst mit keiner oder nur einer geringen Fallhöhe ins Silo und wird nach kurzer Zeit wieder direkt in das Produkt hineingeför­ dert. Dieser Ablauf wird fortgesetzt bis das Silo schließlich ge­ füllt ist bzw. die pneumatische Förderung abgeschlossen ist.

Das gezielte Öffnen der einzelnen Förderwege (a-g) kann pro­ duktabhängig eingestellt bzw. gesteuert werden.

In vielen Fällen wird schon das Verringern der sonst oft großen Fallhöhe des eingeblasenen Produktes eine wesentliche Verringerung des Entmischungseffektes erzielen. Bei anderen Produkten kann es effizienter sein stets in das Produkt hineinzublasen. Mit dieser Einrichtung sind alle Möglichkeiten des gezielten Eintragens gege­ ben.

Es können auch alle Arten von pneumatischen Fördersystemen einge­ setzt werden, z. B. Flugförderungen, Strähnenförderungen (Tankwagenentleerung) oder Dichtstromförderungen. Mit der Propfen- oder Dichtstromförderung (z. B. Bypaßsystem) wird aufgrund der ge­ ringen Förderluftmengen in den meisten Fällen die geringste Entmi­ schung erzielt. Auch wird die kinetische Energie des ankommenden Propfens im Produkt selbst dämpfend vernichtet. Dieser oft sehr un­ angenehme Effekt wird mit dieser erfindungsgemäßen Einrichtung ebenfalls verringert bzw. eliminiert. (Keine Pralltöpfe oder Endab­ wurfstationen, kein Verschleiß, keine Vibrationen und Stöße in den Rohrleitungen und Stahlkonstruktionen.

Durch die erfindungsgemäß beschriebene Art der Produkteintragung wird eine Entmischung aufgrund der geringen Produktfallhöhe oder der nicht vorhandenen Fallhöhe minimiert bzw. eliminiert. Die Fein­ teile verbleiben, besonders bei Förderungen mit geringen Geschwin­ digkeiten und Luftmengen, weitgehenst homogen im Haufwerk (Filterwirkung). Aufgrund des Einblasens ins Haufwerk findet zu­ sätzlich noch eine Homogenisierung statt, welche bei vielen Produk­ ten zusätzlich von Vorteil ist.

Darüber hinaus kann mit dieser Einrichtung zu jeder Zeit ho­ mogenisiert werden, in dem gezielt lediglich Luft oder ein anderes Gas mittels der vorhandenen Fördereinrichtung gezielt eingeblasen wird.

Im übrigen muß die Förderrichtung nicht von unten nach oben gewählt werden. Die Förderleitung kann in gleicher Weise auch von oben nach unten verlegt werden. Dieses bietet sich z. B. bei nebeneinander stehenden Silos an.

Die Rohrleitungen in den Einblasebenen können waagrecht oder auch schräg von oben oder unten kommend gewählt werden.

Es wird produktabhängig nicht immer erforderlich, die Ein­ blasungen stets bis in den Bereich des Silodaches zu führ­ en. Oft genügt im unteren Bereich des Silos nur eine oder auch mehrere Einblasstellen, welche z. B. nur bis zur Hälf­ te der Silohöhe gelegt werden. Auf diese Weise werden die sonst üblichen Rohrleitungen bis zum Dach des Silos sowie die Rohrbögen, Befestigungen, Montage nicht erforderlich.

Claims (13)

1. Pneumatisches Silobeschickungs-System zur Minimierung bzw. Ver­ meidung von Produktentmischungen in Silos, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Befüllung des Silos längs des Silozylinders und Konuses in wählbaren vertikal angeordneten Abständen über Ein­ blas- bzw. Eintragsrohre in Verbindung mit einer pneumatischen Förderanlage und Rohrweichen erfolgt. Die Eintragung des Fest­ stoffes erfolgt in nicht vorhandener oder geringer Höhe zum Pro­ duktniveau im Silo.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer rohrförmigen Förderleitung und in wählbaren Abständen Ein­ blasrohre (Einbalsebenen), welche in vertikaler Ebene oder am Si­ loumfang verteilt (z. B. in Wendelform) angeordnet sind - Fig. 1.1. Ebenfalls können sich in einer horizontalen Ebene mehrere Einblasstellen befinden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Einblasstellen (Ebenen) gezielt über Niveaumelder bzw. Druckdifferenzmessungen aktiviert werden, d. h. bei Erreichen ei­ nes gewünschten Silofüllstandniveaus wird der entsprechende För­ derweg mittels Quetschventilen, Weichen o. ä. freigegeben.

4. Vorrichtung bzw. Verfahren nach 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß die Förderrohrenden im Silowandbereich oder ins Silo ragend mit aus verschleißfestem Kunststoff oder Gummi bestehenden Rück­ schlagklappen mit oder ohne Federzug versehen sind (Fig. 2).

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren Ansprüchen 1-4 dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einblasrohre waagrecht oder schräg von un­ ten bzw. oben kommend ans oder ins Silo geführt werden.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren Ansprüchen 1-5 dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einblasrohre zur Verringerung der Eintrags­ geschwindigkeit im Durchmesser gegenüber der Förderleitung z. B. zwei Meter vor der Silowandung vergrößert werden. Vorzugsweise ca. 70% des Ursprungsleitungsquerschnittes.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1-6 dadurch gekennzeichnet, daß über die einzelnen Eintragsebenen ebenfalls eine gezielte Ho­ mogenisation mit reiner Luft oder Gas durchgeführt werden kann.

8. Vorrichtung nach 1-7 dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ schickung des Silos, d. h. die Förderrichtung sowohl von unten nach oben, als auch von oben nach unten erfolgen kann.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß über eine Differenzdruckmessung der gewünschte Förderweg freigegeben wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1-9 dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitung nicht immer bis in den Bereich des Silodaches ge­ führt werden muß.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß auch nur eine Einblasstelle im unteren Bereich des Silos gewählt werden kann.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1-11 dadurch gekennzeichnet, daß an­ stelle von Weichen zum Umschalten auf die einzelnen Ebenen auch jeweils nur 1 Absperrorgan verwendet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1-12 dadurch gekennzeichnet, daß keine sonst üblichen Umlenk-, Endabwurfstationen oder Pralltöpfe zur Vernichtung der kinetischen Energie am Ende der Förderung benö­ tigt werden.