Fünf verschiedene Fließzonen

Reinhard Ernst

Unter vielen zur Verfügung stehenden Mischerbauarten hat sich der schwerkraftgetriebene Fließzonen-Silomischer aufgrund seiner besonderen Vorteile in vielen Bereichen etabliert. Bauartbedingt kann sein Volumen einen Größenbereich von 1 bis über 1000 m³ abdecken. Er behandelt das Schüttgut besonders schonend, da keine bewegten Teile vorhanden sind, und kann statisch leicht beherrscht werden, da der zylindrische Silokörper keine Einbauten aufweist. Darüber hinaus ist solch ein Mischer leicht zu reinigen.

Das Grundprinzip des schwerkraftgetriebenen Fließzonen-Silomischers wird seit Jahren für granuläre Schüttgüter, die sehr gute Fließeigenschaften besitzen, erfolgreich angewendet. Für Pulver kam es meist nicht zum Einsatz, da die Fließeigenschaften dies häufig nicht erlaubten. Für Pulver werden meist mechanische Mischer verwendet, die jedoch im Volumen begrenzt sind, oder großvolumige Homogenisiermischer mit Fluidisierboden. Mit dem Fluid-Cone-Blenders FCB von Coperion Waeschle steht das Fließzonenprinzip nun auch für Pulver mit guten bis mäßig kohäsiven Fließeigenschaften zur Verfügung.

Beim Fluid-Cone-Blender ist der Silokonus als Mischtrichter ausgeführt. Der Konusneigungswinkel und die Oberflächenrauigkeit sollen im Wesentlichen Massenflussbedingungen ermöglichen, so dass keine Totzonen auftreten können. Vier Trennwände bilden in Verbindung mit einem weiträumigen Zentralrohr fünf verschiedene Segmente. Durch jeweils unterschiedlich gestaltete Auslaufgeometrie der Segmente werden fünf Ströme mit unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten erzeugt, die den Massenfluss des gesamten Silos in fünf verschiedene Fließzonen aufteilen. Die schnell fließende Zentralzone lässt auch weit oben liegendes Produkt rasch am Mischvorgang teilnehmen. Die vier langsamen Außenzonen bringen mit abgestuften Fließgeschwindigkeiten den Hauptanteil des Siloinhalts zur Verschneidung. So kommt Produkt aus verschiedenen Höhenniveaus am Trichterauslauf zusammen und wird so verschnitten. In den Abbildungen sind diese Vorgänge für ein PP-Pulver dargestellt. Zwei Farbkomponenten werden hier durch Umwälzung des geschichteten Siloinhaltes miteinander vermischt. Die schnelle Zentralzone und zwei Außenzonen sind sehr gut zu erkennen. Die Sektionen des Mischtrichters sind weiträumig dimensioniert, so dass bei gut fließenden Pulvern keine Brückenbildung erfolgt. Für schwer fließende Pulver können die Sektionen zusätzlich mit pneumatischen Austragshilfen in Form von Belüftungskissen oder -düsen versehen werden. Da sie direkt an der Silotrichterwand liegen, lässt sich die Luftzufuhr zu den Belüftungselementen einfach über eine Ringleitung realisieren.

Für einfache Verschneidungsaufgaben genügt der reine Entleervorgang in Batch- oder Durchlaufbetrieb, um ausreichende Ergebnisse zu erzielen. Mittels einer externen Umfördereinrichtung kann der Mischvorgang durch Umwälzung wiederholt und damit bis zu einem optimalen Ergebnis geführt werden. In einem Versuch mit S-PVC konnte bei einer oben aufgelegten Störschicht von 28 % Volumenanteil in einem 3-m³-Silo bereits nach etwa 1,3facher Umwälzung ein gutes Mischergebnis erreicht werden. Wird das Umwälzen an dieser Stelle abgebrochen und der Siloinhalt entleert, erfolgt dabei ein weiteres Verschneiden, so dass schlussendlich eine sehr gute Mischung vorliegt. Der Fluid-Cone-Blender ist in den Baugrößen 3 bis 1200 m³ erhältlich. Die Funktion des Mischprinzips und die Übereinstimmung von Technikumsergebnissen und Großsilos wurde bereits in Industrieanwendungen bis 100 m³ Volumen nachgewiesen. Coperion Waeschle bietet zudem den Service Mischversuche im Technikum durchzuführen.

cav 435

Weitere Informationen zum Fluid Cone Blender

Berechnungsprogramm für die Auslegung von pneumatischen Förderungen

Seminar „Schüttgüter“

Fachmesse Powtech 2005