DE10042459C2

DE10042459C2 - Verfahren und Vorrichtung zur pneumatischen Förderung von Schüttgut

Info

Publication number: DE10042459C2
Application number: DE2000142459
Authority: DE
Inventors: Bernhard Stark
Original assignee: Coperion Waeschle GmbH and Co KG
Current assignee: Coperion Waeschle GmbH and Co KG
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 2000-08-29
Publication date: 2002-08-01
Anticipated expiration: 2020-08-30
Also published as: DE10042459A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur pneumatischen Förderung von Schüttgut durch eine Förderleitung, nach Patent Nr. 199 43 504.9, bei dem das Schüttgut an mindestens einem Aufgabeort mittels einer Zellenradschleuse in einen einstell baren Fördergasstrom eingespeist und in Form diskreter, durch Polster aus Fördergas zueinander beabstandeter Schüttgutpfropfen vom Aufgabeort zu mindestens einem Zielort transportiert wird, mit den Verfahrensschritten:

- Vorgabe der Anfangsgeschwindigkeit v_{A soll} des Fördergases in der Förderleitung im Bereich der Schüttgutaufgabe, bei der sich für alle zu fördernden Produkte ein stabiler Förderzustand einstellt
- Messung mindestens einer Kenngrösse, aus der sich die Anfangs geschwindigkeit v_{A ist} direkt oder indirekt bestimmen lässt
- Verändern der zugeführten Reingasmenge _R in der Weise, dass der Soll- Wert der Anfangsgeschwindigkeit v_{A soll} im wesentlichen dem Ist-Wert der Anfangsgeschwindigkeit v_{A ist} entspricht,

sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.

Im Hauptpatent wird ein Verfahren zur Luftmengenregelung bei pneumatischen Förderanlagen beschrieben, bei dem in Abkehr von der im Stand der Technik vertretenen Lehre nicht der Druck, sondern die Strömungsgeschwindigkeit des Fördergases im Bereich der Schüttgutaufgabe auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird. Die Geschwindigkeit des Fördergases kann dabei entweder in der Reingasleitung direkt gemessen oder indirekt über eine Messung des Förderdrucks bestimmt werden. Im letztgenannten Fall ist bei der Berechnung eine Kompensation der Fördergasverluste der Zellenradschleuse vorzunehmen, die entweder gesondert gemessen oder in Form einer mathematischen Funktion im Luftmengenregler hinterlegt werden müssen. Eine direkte Messung der Fördergasgeschwindigkeit in der Förderleitung ist nicht möglich, da die bekannten Geschwindigkeitssensoren nicht mit Schüttgutpartikeln beaufschlagt werden dürfen.

Eine Anordnung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit bei der pneuma tischen oder hydraulischen Förderung von Schüttgut wird in der Druckschrift DE 39 09 177 A1 offenbart. Die Messeinrichtung umfasst kapazitive Messsonden, deren Elektroden an der Aussenwand der Förderleitung angeordnet sind. Dabei sind zwei Kanäle mit jeweils zwei Elektrodenpaaren und je einem Differenzglied vorgesehen, die mit einem Laufzeitkorrelator verbunden sind.

In der Patentschrift DE 32 22 727 C2 wird eine Vorrichtung zur Förderung von fluidisierbaren Pulvern beschrieben, die Reaktionseinrichtungen, Mischeinrichtungen, Beschichtungseinrichtungen oder Brennern zugeführt werden sollen. In dieser Vorrichtung wird ein Injektor zur Messung des Pulverstroms verwendet, wobei die Strömungsgeschwindigkeit eines über eine Düse einge speisten Messfluids bzw. des Antriebsfluids sowie des Regelfluids jeweils mittel einfacher Einrichtungen auf eine Sollgeschwindigkeit oder einen Solldruck geregelt werden. Die Fördergeschwindigkeit des Pulvermaterials im Transportrohr nimmt hingegen einen beliebigen geeigneten Wert an, der seinerseits nicht auf einen Sollwert geregelt wird. Eine Anregelung zur Regelung der Luftmenge in einer Anlage zur pneumatischen Langsamförderung kann diesem Dokument nicht entnommen werden.

Aufgabe

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vereinfachtes Verfahren zur Bestimmung der Fördergasgeschwindigkeit in der Förderleitung bereitzustellen.

Lösung

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Anfangsge schwindigkeit v_{A ist} des Fördergases aus der gemessenen Pfropfen geschwindigkeit v_{P ist} im Bereich der Schüttgutaufgabe bestimmt wird.

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche geeignete Vorrichtungen und Verfahren bekannt, mittels derer die Anwesenheit von Schüttgut in der Förderleitung festgestellt werden kann. Hierzu gehören unter anderem die Tomographie, Lichtschranken oder Schwinggabeln. Besonders einfach lässt sich die Anwesenheit eines Schüttgutpfropfens in der Förderleitung jedoch mit Hilfe eines induktiven Näherungsinitiators bestimmen.

Werden zwei geeignete Sensoren in Förderrichtung zueinander beabstandet angeordnet, lässt sich aus dem Zeitversatz des eingehenden Signals und dem Abstand der Sensoren die Geschwindigkeit des Schüttgutpfropfens errechnen. Aus dem Rechenergebnis lässt sich dann auf die Geschwindigkeit des Fördergasstroms rückschliessen, die naturgemäss die Pfropfengeschwindigkeit in vorherbestimmbarer Weise übersteigt.

Figuren

Die einzige Figur zeigt eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.

Die Förderanlage nach Fig. 1 umfasst einen Aufgabebehälter 1, der über eine Förderleitung 2 einheitlichen Durchmessers mit einem als Zielort dienenden Empfangsbehälter 3 verbunden ist. Das Schüttgut wird mittels einer Zellenradschleuse 4 aus dem Aufgabebehälter 1 in die Förderleitung 2 eingespeist und mit Hilfe komprimierten, sich im Verlaufe der Förderung entspannenden Fördergases in Form diskreter, zueinander durch Gaspolster 5 beabstandeter Schüttgutpfropfen 6 zum Zielort transportiert. Das komprimierte Fördergas wird von einem Verdichter 7 bereitgestellt und der Förderleitung 2 über eine Reingasleitung 8 im Bereich der Produktaufgabe 9 zugeführt.

Da die Anfangsgeschwindigkeit v_{A soll} des Fördergases nicht direkt in der Förderleitung erfolgen kann, wird sie indirekt über die Geschwindigkeit v_{P ist} der vom Gasstrom durchströmten und dabei vorwärtsbewegten Schüttgutpfropfen bestimmt. In der Förderleitung 2 sind im Bereich der Schüttgutaufgabe 9 in Förderrichtung zueinander beabstandet zwei induktive Schüttgutsensoren 19a, 19b angeordnet, mittels derer die Anwesenheit von Schüttgutpfropfen im betreffenden Leitungsabschnitt feststellbar ist.

Die Schüttgutsensoren 19a, 19b übermitteln ihre Messsignale an eine Rechner einheit 20, die aus dem Zeitversatz der eingehenden Signale die Geschwindigkeit v_Pist der Schüttgutpfropfen berechnet und anhand einer zuvor hinterlegten Funktion v_A = f(v_P) die Anfangsgeschwindigkeit v_{A ist} des Fördergases ermittelt. Dieser Wert wird an den Realer 11 weitergeleitet und in der zuvor beschriebenen Weise mit dem Sollwert v_{A soll} verglichen. Bei einer linearen Abhängigkeit der Gas- und Pfropfengeschwindigkeit ist es sogar möglich, v_{P ist} unmittelbar auf einen Sollwert v_{P soll} zu regeln.

Bezugszeichenliste

1

Aufgabebehälter

2

Förderleitung

3

Empfangsbehälter

4

Zellenradschleuse

5

Gaspolster

6

Schüttgutpfropfen

7

Verdichter

8

Reingasleitung

9

Bereich der Produktaufgabe

11

Regler

12

Ventil

19

Schüttgutsensor

20

Rechnereinheit (Ist-Wert Pfropfengeschwindigkeit)

Parameter

n Drehzahl
p Druck
v Geschwindigkeit
Mengenstrom (Volumenstrom)

Indizes _A

Anfang
_atm

atmosphärisch
_E

Ende
_F

Förder-
_ist

Ist-Wert
_P

Pfropfen
_R

Reinluftleitung
_real

nicht normierter Volumenstrom
_soll

Soll-Wert

Claims

1. Verfahren zur pneumatischen Förderung von Schüttgut durch eine Förderleitung, nach Patent Nr. 199 43 504.9-22, bei dem das Schüttgut an mindestens einem Aufgabeort mittels einer Zellenradschleuse (4) in einen einstellbaren Fördergasstrom eingespeist und in Form diskreter, durch Polster aus Fördergas zueinander beabstandeter Schüttgutpfropfen vom Aufgabeort zu mindestens einem Zielort transportiert wird, mit den Verfahrensschritten:

dadurch gekennzeichnet, dass die Anfangsgeschwindigkeit v_{A ist} des Fördergases aus der gemessenen Pfropfengeschwindigkeit v_{P ist} im Bereich der Schüttgut aufgabe (9) bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfropfen geschwindigkeit v_{P ist} aus zeitversetzt ermittelten Signalen für die Anwesenheit von Schüttgutpfropfen (6) an in Förderrichtung zueinander beabstandeten Orten der Förderleitung (2) ermittelt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend mindestens einen Aufgabeort, mindestens einen Zielort sowie eine Aufgabe- und Zielorte verbindende Förderleitung, in die im Bereich der Aufgabeorte mittels Zellenradschleusen (4) Schüttgut einspeisbar ist, wobei die Vorrichtung eine Messeinrichtung zur Bestimmung mindestens einer Kenngrösse sowie eine Regeleinrichtung aufweist, mit welcher der Ist-Wert die Anfangsgeschwindigkeit v_{A ist} des Fördergases unter Berücksichtigung der gemessenen Kennwerte auf einen vorgegebenen Soll-Wert der Anfangsgeschwindigkeit v_{A soll} des Fördergases durch Verändern der Reingasmenge _R regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Förderleitung im Bereich der Schüttgutaufgabe (9) Mittel zur Messung der Pfropfengeschwindigkeit angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zueinander in Förderrichtung beabstandete Schüttgutsensoren (19a, 19b) umfassen.