[0001] Diese Erfindung betrifft eine zum Anwärmen von Sand, Kies oder ähnlichem körnigem
Gut dienende Vorrichtung, die im Silo des anzuwärmenden Materials angeordnete Wölbprofilrinnen
zum Eintragen des Aufheizgases in das Material und zum Ableiten aus demselben umfaßt.
[0002] Man kennt bereits eine zum Anwärmen von Betonzuschlagstoffen dienende Vorrichtung,
bei der ans Silounterteil ein Warmluftgebläse angeschlossen ist und im Silo Wölbprofilrinnen,
die im Querschnitt die Form eines umgekehrten V haben, übereinander angeordnet sind,
über die der Lufteintrag in den Silo erfolgt, und die entweder über Kreuz oder parallel
zueinander verlaufen, wobei sie im erstgenannten Falle unmittelbar aufeinander liegen,
während im letztgenannten Falle zwischen ihnen kurze Abstandhalter angeordnet sind.
Die parallelen Wölbprofilrinnen sind so gestuft angeordnet, daß ihre im Silomittelteil
befindlichen Enden eine Zickzacklinie bilden, während bei den gekreuzten Wölbprofilrinnen
jede zweite in der Nähe einer Kreuzung endet. Der Nachteil dieser Vorrichtungen liegt
darin, daß die Wölbprofilrinnen das Fließen des Füllgutes erschweren und kein ausreichend
effektives gleichmäßiges Verteilen des Aufheizgases auf das Füllgut gewährleisten.
[0003] Es sind auch Getreidetrockner bekannt, bei denen die Wölbprofilrinnen mit V-Querschnitt
in der oben dargelegten Weise so übereinandergreifend angeordnet sind, daß jede zweite
Rinne an den Zuluftkanal und jede zweite Rinne an den Abluftkanal angeschlossen ist.
Infolge des gegenseitigen überstandes der Rinnen erfolgt im Trockner ein kräftiges
Mischen, so daß das Getreide beim Trocknen Verdampfungswärme verbraucht und eine starke
Staubbildung zu verzeichnen ist. Dies ist ein Nachteil wenn es sich beim Trocknungsgut
um Sand oder Kies handelt und die Aufgabe in bloßem Anwärmen besteht.
[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine zum Anwärmen von
Sand, Kies oder ähnlichem körnigem Material dienende Vorrichtung des vorgenannten
Typs zu schaffen, bei der sich das Anwärmen nur auf einen genau begrenzten räumlichen
Bereich erstreckt, selbst wenn es in einem Lager- oder Zwischensilo erfolgt, dessen
Volumen den erforderlichen Aufheizraum beträchtlich übersteigt, so daß das Anwärmen
derart intensiv erfolgt, daß es gegebenenfalls im Durchlaufverfahren, d. h. kontinuierlich
erfolgen kann.
[0005] Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die zum Zuführen
des Aufheizgases dienenden Wölbprofilrinnen zum einen und die zum Ableiten des Aufheizgases
dienenden Wölbprofilrinnen zum anderen zu nebeneinander abwechselnd angeordneten,
mehrere übereinander befindliche Wölbprofilrinnen umfassenden, vertikale Trennwände
bildenden Batterien zusammengefaßt sind, zwischen denen sich verhältnismäßig dünne
Schichten des zu wärmenden Guts befinden.
[0006] Infolge dieser relativ dünnen Gutschichten kann das Anwärmen durch Durchblasen von
Aufheizgas, zum Beispiel von Heißluft oder Rauchgas, durch die Schichten innerhalb
einer solchen Zeitperiode erfolgen, daß die angestrebte durchschnittliche Temperatur
der Schicht erreicht wird bevor die Temperatur der Schicht auf der Aufheizungsgas-Abführungsseite
wesentlich über ihren Anfangswert hinaus gestiegen ist. Dies bietet den Vorteil, daß
zum einen die im anzuwärmenden Gut enthaltene Feuchte, zum Beispiel die in Betonzuschlägen
enthaltene Feuchte, keine Energieverluste in Form von Verdampfungswärmeabgang mit
dem Abgas verursachen kann, da die einblasseitig verdampfende Feuchte in den kalten
Schichten der Ausblasseite kondensiert, und daß zum anderen der einblasseitig freigesetzte,
vom Aufheizgas mitgerissene Staub ausblasseitig in den feuchten Schichten wieder gebunden
wird, so daß trotz hoher Strömungsgeschwindigkeit des Aufheizgases keine Staubabscheidungsvorrichtungen
erforderlich sind.
[0007] Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Fluß des anzuwärmenden Guts so angelegt,
daß kein Mischen erfolgt, und die Strömung des Aufheizgases so, daß die Stirnfläche
über die gesamte Strömungslänge sehr groß und der Strömungsweg kurz ist. Dadurch und
infolge des geringen Heizzonenvolumens arbeitet die Vorrichtung mit hoher Geschwindigkeit,
und der Bedarf an Wärmedämmung zwischen Umgebung und Heizungssystem ist völlig unbedeutend,
nicht zuletzt auch durch den Umstand, daß sich die Heizzone je nach Silogröße mehr
oder weniger vollständig inmitten des anzuwärmenden Guts befindet.
[0008] Nach einer vorteilhaften Ausführungform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das
eine Ende jeder zum Eintragen von Aufheizgas dienenden Wölbprofilrinnen-Batterie an
eine Aufheizgas-Verteilerkammer angeschlossen, die wiederum an die Aufheizgas-Zuführungsleitung
angeschlossen ist. Auch bei den zum Austragen des Aufheizgases dienenden Wölbprofilrinnen-Batterien
ist jeweils das eine Ende entweder an eine Sammelkammer angeschlossen, die wiederum
in den Abzugsschacht mündet, oder die einzelne Wölbprofilrinnen-Batterie ist an einen
eigenen Abzugskanal angeschlossen, der wiederum in einen eigenen, mit einer Drosselklappe
zum Regulieren des Aufheizgasstromes versehenen Abzugsschacht mündet.
[0009] Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die
ilölbprofilrinnen-Batterien lose an stationären Führungspaaren angeordnet, die von
der Verteilerkammer zu den zum Eintragen von Aufheizgas dienenden Wölbprofilrinnen-Batterien
hin führende Öffnungen sowie von den zum Austragen des Aufheizgases dienenden Wölbprofilrinnen-Batterien
zur Sammelkammer oder zu den Abzugskanälen hin führende Öffnungen aufweisen.
[0010] Die Wölbprofilrinnen-Batterien werden vorzugsweise von zwei oder mehr übereinander
befindlichen Wölbprofilkassetten gebildet, die wiederum aus mehreren übereinander
befindlichen Wölbprofilrinnen bestehen. Auf diese Weise können diese dem Verschleiß
ausgesetzten Teile leicht ausgewechselt werden. Man braucht hierzu die abgenutzte
Kassette nur herauszuheben und eine neue einzusetzen.
[0011] Zum Ausgleichen der Aufheizgas-Strömung und des Flusses des anzuwärmenden Guts kann
jede der zum Eintragen von Aufheizgas dienenden Wölbprofilrinnen-Batterien mit einer
eigenen Drosselklappe zum Regulieren des Gasstromes versehen werden, oder zwischen
die Wölbprofilrinnen-Batterien können Begrenzungsbleche zur Verringerung des Aufheizgasstromes
in den Bereichen, in denen der Fluß des anzuwärmenden Guts eingeschränkt oder verhindert
ist, eingesetzt werden, oder zwischen den Wölbprofilrinnen-Batterien können den Materialfluß
bremsende Hindernisse angeordnet werden, die dazu dienen, die Fließgeschwindigkeit
des anzuwärmenden Guts in den einzelnen Gutschichten auszugleichen.
[0012] Im folgenden soll die Erfindung unter Bezugnahme auf das in den beigefügten Zeichnungen
dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher beschrieben
werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen Zuschlagstoff-Silo mit eingebauter erfindungsgemäßer Aufheizvorrichtung
im Vertikalschnitt;
Fig. 2 den gleichen Silo im Vertikalschnitt, der rechtwinklig zum Schnitt von Fig.
1 geführt ist;
Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 im Horizontalschnitt längs der in Fig. 1
angedeuteten Geraden III-III;
Fig. 4 eine einzelne Wölbprofilkassette seitlich betrachtet;
Fig. 5 die gleiche Kassette stirnseitig betrachtet, wobei in letzterer Figur punktgestrichelt
die zur gleichen Wölbprofilrinnen-Batterie gehörende obere und untere Kassette dargestellt
sind;
Fig. 6 einen Teil der Aufheizgas-Verteilerkammer mit Montageführungen und Einblasöffnungen
für die Wölbprofilrinnen-Batterien;
Fig. 7 einen Schnitt längs der in Fig. 6 angedeuteten Geraden VII-VII;
Fig. 8 eine modifizierte Ausführungsform und 9 der erfindungsgemäßen Vorrichtung in
entsprechender Darstellung wie in Fig. 1 und 2.
[0013] Die in Fig. 1 bis 3 gezeigte erfindungsgemäße Heizvorrichtung umfaßt mehrere im Zuschlagstoff-Silo
1 oder in einem entsprechenden Behälter angeordneten Wölbprofilkassetten 2, 3, die
in geringen Abständen parallel zueinander zwischen Führungspaare 4 eingesetzt sind,
durch die sie an beiden Enden abgestützt werden. Zwischen den Wölbprofilrinnen-Batterien
2, 3 bilden sich vertikale Schichten 5 des aufzuheizenden Zuschlagstoffes, die ungehindert
nach unten zur Entnahmeluke 6 des Silos hin fließen können. Die Führungen 4 sind auf
der einen Seite der Wölbprofilrinnen-Batterien 2, 3 an dem Heizmedium-Einblaskanal
7 befestigt, der bei jeder zweiten Wölbprofilrinnen-Batterie 2 eine Eintrittsöffnung
8 aufweist. An den Einblaskanal 7 ist ein mit der Aufheizgasquelle verbundenes Zuführungsrohr
14 angeschlossen, über welches das Aufheizgas zum Einblaskanal 7 und von dort weiter
über die Wölbprofilrinnen-Batterien 2 in den anzuwärmenden Zuschlagstoff geleitet
wird. Auf der entgegengesetzten Seite sind die Führungen 4 an den Abzugskanälen 11
befestigt, die bei den Wölbprofilrinnen-Batterien 3, die nicht über Eintrittsöffnungen
8 an den Einblaskanal 7 angeschlossen sind, je eine Abzugsöffnung 1
0 haben.
[0014] Das Aufheizgas, zum Beispiel Heißluft oder ein Rauchgas-Luft-Gemisch, wird über das
Rohr 14 und den Einblaskanal 7 sowie über die daran angeschlossenen Wölbprofilrinnen-Batterien
2 in die Zuschlagstoff-Schichten 5 eingetragen. Das Aufheizgas strömt durch die Zuschlagstoff-Schichten
5 in die an die Abzugskanäle 11 angeschlossenen Wölbprofilrinnen-Batterien 3 und über
diese in die Abzugskanäle 11. Die Abzugskanäle sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel
an je einen eigenen Abzugsschacht 12 angeschlossen, und jeder dieser Abzugsschächte
12 ist mit einer Strömungsregelklappe 13 versehen. Mit diesen Regelklappen 13 kann
bei Verwendung einer kontinuierlich arbeitenden Anwärmvorrichtung der Aufheizgas-Strom
durch die einzelnen Materialschichten 5 so reguliert werden, daß er der durchschnittlichen
Fließgeschwindigkeit des Zuschlagstoffes in den einzelnen Zuschlagstoff-Schichten
5 entspricht. Erfolgt hingegen das Anwärmen des Zuschlagstoffes chargenweise und zumal
in einem besonderen Behälter, der kleiner als der eigentliche Silo ist und dem Volumen
der anzuwärmenden Zuschlagstoff-Charge entspricht, erübrigen sich die Regelklappen
13, da ja dann der Zuschlagstoff die ganze Zeit über in den Räumen 5 zwischen den
Wölbprofilrinnen-Batterien 2, 3 verharrt.
[0015] Fig. 4 und 5 zeigen die in der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung verwendete Wölbprofilkassette
2, 3 in einem größeren Maßstab. Eine solche Kassette besteht aus in passenden Abständen
angeordneten, an vertikalen Halterungen 21 befestigten Wölbprofilrinnen 22, welche
im Querschnitt die Form eines auf dem Kopf stehenden V haben. Die Wölbprofilrinnen
können beispielsweise durch Anschweißen an den Halterungen 21 befestigt werden. Bei
der in Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform umfaßt die einzelne Kassette vier übereinander
angeordnete Wölbprofilrinnen 22, und bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform
umfaßt die einzelne Wölbprofilrinnen-Batterie 2, 3 drei übereinander angeordnete Wölbprofilkassetten.
[0016] In Fig. 7 und 8 ist der Aufheizgas-Einblaskanal 7 dargestellt, der auf geeignete,
nicht dargestellte Weise an der Silokonstruktion 1 abgestützt ist. Am Einblaskanal
7 sind U-förmige Führungen 4 für die Wölbprofilrinnen-Batterien 2, 3 befestigt. An
jeder zweiten Führung 4 befindet sich eine Öffnung 8,
[0017] über welche das Aufheizgas unter die Wölbprofilrinnen 22 der Wölbprofilrinnen-Batterie
2 strömen kann. An den Abzugskanälen 11, die gleichfalls an der Silokonstruktion abgestützt
sind, sind an entsprechenden Stellen die Führungen 4 für die Wölbprofilrinnen-Batterien
2, 3 befestigt, und in der Abzugskanalwand ist auf entsprechende Weise bei jeder zweiten
Führung 4 eine Öffnung 1o vorhanden, wobei jedoch die öffnungen 1o gegenüber den Einblaskanalöffnungen
8 versetzt sind.
[0018] Das Aufheizgas wird über das Rohr 14 in den Einblaskanal 7 geleitet, von wo es über
die öffnungen 8 unter die Wölbprofilrinnen der Wölbprofilrinnen-Batterien 2 strömt.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, bilden sich unter den Wölbprofilrinnen die Hohlräume 9,
in denen das Aufheizmedium nahezu ungehindert über die gesamte Länge der Wölbprofilrinnen
strömen und sich somit mit großer Stirnfläche auf die Zuschlagstoff-Schicht 5 verteilen
und gleichfalls mit großer Stirnfläche diese durchströmen und zu den Wölbprofilrinnen-Batterien
3 gelangen und weiter über deren Hohlräume 9 durch die Öffnungen 1o in die Abzugskanäle
11 strömen kann.
[0019] Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung kann entweder als kontinuierliche oder als Chargenvorrichtung
eingesetzt werden. Bei kontinuierlichem Betrieb wird die Heizvorrichtung im Siloinneren
in der Nähe des Bodens angeordnet. In die Heizvorrichtung wird hierbei bei jeder Entnahme
eine wärmemengenmäßig der zum Aufheizen der dem Silo postenweise zu entnehmenden Stoffmenge
erforderliche Aufheizgasmenge eingeblasen. Bei Chargenbetrieb wiederum entspricht
das Nettofassungsvermögen des Aufheizbehälters der maximalen Charge.
[0020] Beim Arbeiten mit kontinuierlicher Heizvorrichtung besteht der Nachteil, daß das
aufzuheizende Gut in den zwischen den Wölbprofilrinnen-Batterien 2, 3 vorhandenen
Zwischenräumen, d. h. in den Schichten 5 unter Umständen ungleichmäßig strömt, mit
der Folge, daß an Stellen geringer Fließgeschwindigkeit eventuell eine Überhitzung
des Guts eintritt, was wiederum bedeutet, daß die Austrittstemperatur des Aufheizgases
steigt und der Wirkungsgrad des Heizens sinkt.
[0021] Ein solches ungleichmäßiges Fließen des Gutes läßt sich zum Beispiel dadurch verhindern,
daß man auf den obersten Wölbprofilkassetten der randseitigen Wölbprofilrinnen-Batterien
3 verschleißfest verkapselte Motorvibratoren 19 anbringt, die den gleichmäßigen Fluß
des aufzuheizenden Gutes fördern. Alternativ oder zusätzlich zur vorgenannten Maßnahme
können auf in Fig. 9 gezeigte Weise auf den obersten Kassetten oder unterhalb der
untersten Kassetten in den Bereichen des schnellsten Fließens Balken 17 angeordnet
werden, die sich experimentell leicht an die richtige Stelle rücken lassen. Die Schienen
17 werden vorzugsweise frei an an den obersten Wölbprofilkassetten in relativ dichter
Folge befindlichen Zapfen 18 angeordnet.
[0022] Weiter kann der Aufheizgasstrom auf die in Fig. 8 und 9 gezeigte Weise durch Begrenzungsbleche
16 begrenzt werden, deren Aufgabe darin besteht, je nachdem, ob es sich bei der betreffenden
Stelle um einen völlig an der Stelle verharrenden Passivvorrat des aufzuheizenden
Guts oder nur um unterdurchschnittlich schwachen Materialfluß handelt, das Durchströmen
von Aufheizgas durch die Schicht 5 entweder über die gesamte Länge, d. h. die gesamte
Höhe der Wölbprofilrinnen-Batterien 2, 3, oder nur über einen Teil dieser Länge zu
verhindern. In Fig. 1 bis 3 sowie 8 und 9 bezeichnet die Bezugszahl 2o den zwischen
Silowand 1 und erfindungsgemäßer Heizvorrichtung verbleibenden, an der Stelle verharrenden
Passivvorrat, der als Wärmedämmschicht zwischen Heizvorrichtung und Umgebung fungiert.
[0023] Im Hinblick auf die Intensität des Wärmeüberganges ist es von Vorteil, wenn die erfindungsgemäße
Heizvorrichtung mit genügend heißem Aufheizgas betrieben wird. Zum Beispiel in der
Betonstation eines Fertigteilwerkes kann beim Aufheizen kalter Betonzuschläge auf
eine Temperatur von 7o bis 90°C das Aufheizgas eine Temperatur von 2oo bis 5oo°C haben,
wobei dann die Aufheizzeit und damit auch die Anfahrzeit des kalten Heizungssystems
nur einige Minuten beträgt.
[0024] Das Umwälzen des Aufheizgases in der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann entweder
in Form eines geschlossenen oder eines offenen Systems erfolgen. Beim geschlossenen
System werden die Gase aus dem Abzugsschacht 12 erneut der Wärmequelle zugeführt und
dann ins Rohr 14 gespeist. Werden die Rauchgase der Wärmequelle unter das Aufheizgas
gemischt, so ist aus dem geschlossenen Kreislauf lediglich eine der Rauchgasmenge
entsprechende Gasmenge abzuführen. Beim offenen System wiederum werden die Aufheizgase
in ihrer Gesamtheit aus dem Abzugsschacht ins Freie geleitet.
1. Vorrichtung zum Anwärmen von Sand, Kies oder ähnlichem körnigem Gut, die in einem
Behälter des anzuwärmenden Guts angeordnete Wölbprofilrinnen (2) zum Eintragen eines
Aufheizgases in das Gut und Wölbprofilrinnen (3) zum Ableiten des Aufheizgases aus
dem Gut umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Eintragen des Aufheizgases vorgesehenen
Wölbprofilrinnen (2) zum einen und die zum Austragen des Aufheizgases vorgesehenen
Wölbprofilrinnen (3) zum anderen zu abwechselnd nebeneinander anzuordnenden, mehrere
übereinander befindliche Wölbprofilrinnen umfassenden, vertikale Trennwände bildenden
Batterien zusammengefaßt sind, zwischen denen relativ dünne Schichten (5) des aufzuheizenden
Guts liegen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende jeder der
zum Eintragen von Aufheizgas dienenden Wölbprofilrinnen-Batterien (2) mit der Aufheizgas-Verteilerkammer
(7) in Verbindung steht, welche wiederum an die Aufheizgas-Zuführungsleitung (14)
angeschlossen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende jeder
der zum Austragen von Aufheizgas dienenden Wölbprofilrinnen-Batterien (3) mit einer
Sammelkammer in Verbindung steht, die wiederum an den Abzugsschacht angeschlossen
ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende jeder
der zum Austragen von Aufheizgas dienenden Wölbprofilrinnen-Batterien (3) mit einem
eigenen Abzugskanal (11) in Verbindung steht, der wiederum an einen eigenen Abzugsschacht
(12) angeschlossen ist, welcher eine Drosselklappe (13) zur Regulierung der Aufheizgas-Strömung
hat.
5. Vorrichtung nach irgendeinem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wölbprofilrinnen-Batterien (2,3) lose an festen Führungspaaren (4) angeordnet
sind, welche von der Verteilungskammer (7) zu den zum Eintragen von Aufheizgas dienenden
Wölbprofilrinnen-Batterien (2) führende Öffnungen (8) und aus den zum Austragen von
Aufheizgas dienenden Wölbprofilrinnen-Batterien (3) zur Sammelkammer oder zu den Abzugskanälen
(11) führende öffnungen aufweisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede einzelne Wölbprofilrinnen-Batterie
(2,3) von zwei oder mehr übereinander befindlichen Wölbprofilkassetten gebildet wird,
wobei die einzelne Kassette wiederum von mehreren übereinander angeordneten Wölbprofilrinnen
gebildet wird.
7. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
jede der zum Eintragen von Aufheizgas dienenden Wölbprofilrinnen-Batterien (2) mit
einer eigenen Drosselklappe zum Regulieren des Aufheizgas-Stromes versehen ist.
8. Vorrichtung nach irgendeinem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet durch zwischen
den Wölbprofilrinnen-Batterien (2,3) angeordnete Aufheizgas-Begrenzungsbleche (16)
zur Verringerung der Aufheizgas-Strömung in den Bereichen der Materialschichten (5),
in denen nur beschränkter oder kein Materialfluß erfolgt.
9. Vorrichtung nach irgendeinem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet durch zwischen
den Wölbprofilrinnen-Batterien (2,3) angeordnete, den Materialfluß bremsende Hindernisse
(17), die dazu dienen, die Fließgeschwindigkeit des aufzuheizenden Guts in den einzelnen
Schichten (5) auszugleichen.
10. Vorrichtung nach irgendeinem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie
mit Ausnahme des Aufheizgas-Zuführungsrohres (14) und des Aufheizgas-Abzugsschachtes
bzw. der -Abzugsschächte (12) in ihrer Gesamtheit dergestalt im Behälter (1) des aufzuheizenden
Guts angeordnet ist, daß zwischen der Umwand des Behälters (1) und der Heizvorrichtung
eine an der Stelle verharrende, als Wärmedämmschicht fungierende Schicht des Guts
verbleibt.