Misch- und Lagersilo

Abstract

 Misch- und Lagersilo mit mehreren ineinander angeordneten Silokammern, von denen eine innen angeordnete Silokammer (4) mindestens etwa dieselbe Höbe wie eine äußere, sie umgebende Kammer (5) erreicht. Zur Verbesserung der Mischwirkung ist die innere Kammer als Überlauf-Homogenisiersilo mit in die äußere Kammer mündende Überlauföffnungen ausgebildet; die äußere Kammer als Durchlauf-Mischsilo hat wechselnd belüftbare Bodensektionen.

Beschreibung

[0001] 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.

[0002] Bei der Rohmehl-Homogenisierung in der Zementherstellung muß einerseits ein Ausgleich der langfristigen Zusammensetzungsschwankungen und andererseits eine hinreichende Vorratshaltung gewährleistet sein. Unterschiede in der Zusammensetzung 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 werden und müssen Sorten von unterschiedlichen Fundstellen zur Erzielung des gewünschten Ergebnisses in bestimmtem Verhältnis zugeführt werden.

[0003] 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 ausreichend qualifiziertes Personal und Gerät zur Verfügung steht.

[0004] Durchlauf-Mischsilos haben außerdem den Nachteil, daß sie für 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 weitgehend verdrängt haben, so liegt das an dem hohen Energiebedarf der letzteren.

[0005] 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.

[0006] Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die innere Kammer als Überlauf-Homogenisierkammer mit in der äußeren Kammer mündenden Überlauföffnungen und die äußere Kammer als Durchlauf-Mischkammer mit wechselnd belüftbaren Bodensektionen ausgebildet sind.

[0007] Das Volumen der äußeren Kammer ist zweckmäßigerweise um den Faktor 2 bis 6 größer als das der Überlauf-Homogenisierkammer. 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 Durchlauf-Mischkammer 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 Nachhomogenisierkammer ausgebildet ist, weiter gedämpft werden. Dennoch ist es möglich, auch langfristige Schwankungen wirksam zu dämpfen, weil die gesamte Durchlaufzeit beträchtlich ist. Die erreichbare Dämpfungslänge ist von der Kapazität abhängig. Bei Verwendung des Silos für Zementrohmehl ist es zum Beispiel zweckmäßig, die Kapazität der Überlauf-Homogenisierkammer auf etwa 10 bis 12 Stunden Durchsatzleistung festzulegen.

[0008] Der geringe Investitionsaufwand für den erfindungsgemäßen Silo ergibt sich in mehrfacher Hinsicht. Zum einen kann eine Mischbett-Vormischanlage gänzlich entfallen oder wesentlicht 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 Überlauf-Homogenisierkammer 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 Überlauf.

[0009] 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 Überlauf-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 Uberführung des Guts aus der Homogenisierkammer in die umgebende Durchlauf-Mischkammer entfällt.

[0010] 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 voneinander entleert werden und ggf. sogar im Notbetrieb die Mischung je für sich alleine übernehmen.

[0011] Wenn der Durchlaufmischkammer eine Nachmischkammer nachgeschaltet ist, so ist diese zweckmäßigerweise entlüftet, um den Materialfluß von der Durchlaufmischkammer zu verbessern. Sie kann innerhalb der äußeren Kammer in deren Bodenbereich 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.

[0012] Um einen Materialkurzschluß in der Überlauf-Homogenisierkammer zu verhindern, kann nach der Erfindung vorgesehen sein, daß in der Überlauf-Homogenisierkammer ein Beschikkungsrohr von oben bis unter den betrieblichen Normalspiegel reicht. Die Materialbeschickung ist aus den oben näher erläuterten Gründen zweckmäßigerweise umschaltbar von der Überlauf-Homogenisierkammer zu der äußeren Kammer. Die dafür vorgesehene Vorrichtung besteht zweckmäßigerweise aus einer Beschickungsabzweigung oberhalb eines Schiebers in einem zur Überlauf-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.

[0013] Vorteilhafterweise stimmt man den wechselnden Belüftungsrhythmus in der Überlauf-Homogenisierkammer und in der äußeren Durchlauf-Mischkammer aufeinander derart ab, daß das frisch aus der Überlauf-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 90°, zueinander um 180°, versetzte Bodenbereiche belüftet.

[0014] 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 Längschnitt und

Fig.5 die Schema-Darstellung einer Beschickungseinrichtung.

[0015] Konzentrische zylindrische Wände 1, 2, die oben von der gemeinsamen Deckplatte 3 abgedeckt sind, bilden eine innere Kammer 4, die die Überlauf-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.-über 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 unterhalb des obersten mittleren Gutspiegels endet, damit das zufließende Gut nicht in Kurzschluß die überlauföffnung erreichen kann.

[0016] 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.

[0017] 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.

[0018] 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 zuzuströmen, 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.

[0019] 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 . Höhenbereich die Abzugskammer 16 und die Abzugsorgane Platz finden.

[0020] 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.

[0021] 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 Nachhomogenisierkammer 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.

[0022] 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.

[0023] 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.

[0024] Das Volumenverhältnis der inneren zur äußeren Kammer liegt zweckmäßigerweise im Bereich von etwa 1:2 bis 1:4.

Ansprüche

1. 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, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Kammer (4) als überlauf-Homogenisiersilokammer mit in der äußeren Kammer (5) mündenden Überlauföffnungen und die äußere Kammer (5) als Durchlauf-Mischkammer mit wechselnd belüftbaren Bodensektionen 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 Nachmischkammer (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 Überlauf-Homogenisierkammer (4) angeordnet ist.

6. Silo nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachmischkammer (24) als Nachhomogenisierkammer 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 Normalspiegel reichendes Beschickungsrohr aufweist.

8. Silo nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbeschickung umschaltbar ist von der Überlauf-Homogenisierkammer 4 zu der äußeren Kammer (5).

9. Silo nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb eines Schiebers (12) in einem zur Überlauf-Homogenisierkammer (4) führenden Beschickungsrohr (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 Beschickungszufuhrrohr (11) von oben mündet, während darunter das zur Überlauf-Homogenisierkammer (4) führende Beschickungsrohr (8) mit größerem Durchmesser abgeht.

11. Silo nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut von der Überlauf-Homogenisierkammer (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 überlauf-Homogenisierkammer und der äußeren Kammer vorgesehen ist, die für voneinander am Umfang versetzte Belüftung 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 180°, versetzten Bodenbereichen der äußeren Kammer zugeordnet ist.

Zeichnung