Welche Schüttgüter entmischen besonders stark?

Frei fließende Schüttgüter mit breiter Partikelgrößenverteilung oder mit Bestandteilen unterschiedlicher Dichte. Kohäsive, feine Schüttgüter entmischen weniger, weil die Haftkräfte die Partikel aneinander binden.

Verhindert Massenfluss die Entmischung?

Nicht vollständig. Die Entmischung beim Befüllen entsteht unabhängig vom Fließprofil. Massenfluss zieht beim Entleeren aber den ganzen Querschnitt gleichzeitig ab und führt Fein- und Grobanteil im Auslauf wieder zusammen – deutlich gleichmäßiger als bei Kernfluss.

Wie lässt sich Entmischung nachweisen?

Durch Proben aus verschiedenen Bereichen des Silos oder aus dem Austragsstrom zu verschiedenen Zeitpunkten. Siebanalyse, Feuchte und Fließeigenschaften dieser Proben zeigen, wie stark sich die Zusammensetzung unterscheidet.

Gibt es eine Berechnung der Entmischung?

Eine genormte Berechnung gibt es nicht. Bewertet wird über das Fließprofil – Massenfluss oder Kernfluss aus gemessener Wandreibung und innerer Reibung – und über vergleichende Messungen an Proben aus dem Silo.

Technologische Siloauslegung

Entmischung im Silo beim Befüllen und Entleeren

Schüttgüter aus Partikeln unterschiedlicher Größe, Form oder Dichte trennen sich bei Bewegung. Im Silo geschieht das vor allem am Schüttkegel beim Befüllen und im Fließkanal beim Entleeren – der Austragsstrom schwankt dann in seiner Zusammensetzung, obwohl das eingefüllte Produkt homogen war.

Mit Messungen an Proben aus verschiedenen Bereichen weisen wir Entmischung nach; mit einer Auslegung auf Massenfluss lässt sie sich beim Entleeren begrenzen.

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Mechanismen

Entmischung beim Befüllen und Entleeren

Beim Befüllen entsteht eine radiale Entmischung: fein in der Mitte, grob am Rand. Wie sie sich auf den Austrag auswirkt, entscheidet das Fließprofil.

Befüllen Am Schüttkegel rollen grobe Partikel zur Wand, feine bleiben unter der Einfüllstelle.
Entleeren im Kernfluss Zuerst fließt das feine Material aus der Mitte, danach das grobe vom Rand.
Entleeren im Massenfluss Der ganze Querschnitt fließt gleichzeitig – Fein- und Grobanteil kommen gemeinsam am Auslauf an.

feine Partikel grobe Partikel

PerkolationFeine Partikel rieseln durch die Lücken zwischen den groben nach unten – an jeder bewegten Oberfläche, vor allem am Schüttkegel.
RollentmischungGrobe, runde Partikel rollen am Schüttkegel weiter nach außen, feine bleiben unter der Einfüllstelle liegen.
StrömungsentmischungBeim freien Fall und beim Einbrechen im Fließkanal werden feine, leichte Partikel vom Luftstrom mitgenommen und anders abgelagert (vgl. Fluidisierung).

Folgen

Folgen der Entmischung im Betrieb

Produkt und Prozess

Schwankende Zusammensetzung und Korngröße im Austragsstrom
Abweichungen von der Spezifikation, Qualitätsprobleme in Folgeprozessen
Schwankende Dosierung und Prozessführung

Silo und Fließverhalten

Unterschiedliche Fließeigenschaften von Fein- und Grobanteil im Silo
Bevorzugte Fließkanäle, Kernfluss oder außermittiges Fließen
Ungleichmäßige, exzentrische Lasten auf die Silowand

Messungen

Messungen zum Nachweis und zur Begrenzung der Entmischung

Verglichen werden Proben aus verschiedenen Bereichen des Silos oder aus dem Austragsstrom zu verschiedenen Zeitpunkten. Für die Auslegung auf Massenfluss kommen Fließort und Wandreibung hinzu.

Messung	Kennwerte	Verwendung
Siebanalyse	Partikelgrößenverteilung nach DIN 66165, Feinanteil < 63 µm	Unterschiede in der Zusammensetzung zwischen den Proben
Fließort	Fließfähigkeit ff_c, effektiver Reibungswinkel φ_e	Fließverhalten von Fein- und Grobanteil, Grenzkriterium für Massenfluss
Wandreibung	Wandreibungswinkel φ_w	Grenzkriterium für Massenfluss
Schüttwinkel	Böschungswinkel φ_r nach DIN ISO 4324 bzw. ASTM D6393	Form des Schüttkegels beim Befüllen
Schüttgutfeuchte	Feuchte der Proben	Feuchteunterschiede zwischen Fein- und Grobanteil

Maßnahmen

Maßnahmen gegen Entmischung

Die Entmischung beim Befüllen lässt sich verringern, die Auswirkung auf den Austrag vor allem über das Fließprofil begrenzen.

MassenflussAuslegung des Trichters auf Massenfluss, sodass der ganze Querschnitt gleichzeitig abgezogen wird.
BefüllungGeringe Fallhöhe, zentrisches Befüllen, Verteiler oder mehrere Einfüllstellen statt eines hohen Schüttkegels.
AustragAustraggerät, das den gesamten Auslaufquerschnitt gleichmäßig abzieht.
SchüttgutEngere Partikelgrößenverteilung, Granulieren oder ein geringer Feuchtegehalt, der die Partikel bindet.
ProzessKleinere Zwischenspeicher oder ein Mischer nach dem Silo, wo die Homogenität kritisch ist.

Häufige Fragen

Häufige Fragen zur Entmischung

Welche Schüttgüter entmischen besonders stark?: Frei fließende Schüttgüter mit breiter Partikelgrößenverteilung oder mit Bestandteilen unterschiedlicher Dichte. Kohäsive, feine Schüttgüter entmischen weniger, weil die Haftkräfte die Partikel aneinander binden.
Verhindert Massenfluss die Entmischung?: Nicht vollständig. Die Entmischung beim Befüllen entsteht unabhängig vom Fließprofil. Massenfluss zieht beim Entleeren aber den ganzen Querschnitt gleichzeitig ab und führt Fein- und Grobanteil im Auslauf wieder zusammen – deutlich gleichmäßiger als bei Kernfluss.
Wie lässt sich Entmischung nachweisen?: Durch Proben aus verschiedenen Bereichen des Silos oder aus dem Austragsstrom zu verschiedenen Zeitpunkten. Siebanalyse, Feuchte und Fließeigenschaften dieser Proben zeigen, wie stark sich die Zusammensetzung unterscheidet.
Gibt es eine Berechnung der Entmischung?: Eine genormte Berechnung gibt es nicht. Bewertet wird über das Fließprofil – Massenfluss oder Kernfluss aus gemessener Wandreibung und innerer Reibung – und über vergleichende Messungen an Proben aus dem Silo.

Entmischung nachweisen und begrenzen

Beschreiben Sie uns Ihr Schüttgut und Ihr Silo – wir stellen die passenden Messungen zusammen und erstellen Ihnen ein unverbindliches Angebot.

Vergleichende Messungen an Proben aus verschiedenen Bereichen
Siebanalyse, Feuchte und Fließeigenschaften
Grenzkriterium für Massenfluss für Ihren Trichter

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