DE20304894U1

DE20304894U1 - Fluid-Mengen-Regelsystem

Info

Publication number: DE20304894U1
Application number: DE20304894U
Authority: DE
Original assignee: Buerkert Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Buerkert Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2013-03-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Fluid-Mengen-Regelsystem, mit einem Regelventil zur Einstellung des Volumenstroms bzw. der Fließgeschwindigkeit des geförderten Mediums.

Bei der Gasförderung von Schüttgütern wie Kunststoffgranulat, Ruß oder Trägerstoffen mit Luft oder Stickstoff ist es erforderlich, die Gasdurchsatzgeschwindigkeit anpassen und exakt einstellen zu können. Der damit verbundene Aufwand für unterschiedliche Meßdüsen und für den Weichenaufbau ist bei herkömmlichen Anlagen zur Fluid-Mengen-Regelung relativ hoch. Ebenso aufwendig war die Einstellung einer solchen Anlage auf einen veränderten Gasbedarf, wie er z.B. aufgrund unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheit des Schüttgutmaterials, Konsistenzänderungen oder auch durch unterschiedlich lange Förderwege entsteht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein kompakt aufgebautes, einfach zu installierendes Fluid-Mengen-Regelsystem zu schaffen, das leicht an verschiedene Anforderungen angepaßt werden kann.

Bei einem Fluid-Mengen-Regelsystem der eingangs genannten Art wird dies

erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Regelventil Bestandteil einer vorgefertigten Baueinheit ist, die ferner einen Eingangsdrucktransmitter, einen

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Ausgangsdrucktransmitter und eine elektronische Steuervorrichtung umfaßt. Durch die Zusammenfassung dieser Komponenten zu einer vorgefertigten Baueinheit entfällt der Aufbau mit verschiedenen Meßdüsen und damit auch der aufwendige Weichenaufbau. Insbesondere die elektronische Steuervorrichtung ermöglicht eine flexible Einstellung der Fluid-Mengen-Regelung auf die gegebenen Ausgangsbedingungen.

Als besonders vorteilhaft erweist sich eine Ausfuhrungsform, bei der das Regelventil ein Kolbensteuerventil mit einem Parabolkegelventilsitz ist, der vorzugsweise austauschbar ist. Dadurch kann der Fördergasverbrauch reduziert werden, da durch Wechseleinsätze im Regelventil innerhalb einer Nennweite eine weitere Aufsplittung der Gasdurchsatzbereiche und damit eine Verringerung der bisher mit konventionellen Meßdüsen vergleichsweise hohen Betriebsmittel-, Strom- und Wartungskosten erreicht werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß in der Steuervorrichtung wenigstens eine Durchflußkennlinie für das Regelventil als Sollwertvorgabe hinterlegt ist. Die Steuervorrichtung ist vorzugsweise so ausgelegt, daß in der Steuervorrichtung die von den Drucktransmittern übertragenen Werte elektronisch ausgewertet werden und ein Volumenstrom durch das Regelventil als Prozeßgröße bestimmt wird. Die Steuervorrichtung kann ferner so ausgelegt sein, daß der bestimmte Volumenstrom mit einem hinterlegten Sollwert verglichen, in einer Reglereinrichtung bewertet und als neuer Sollwert an den Stellungsregler ausgegeben wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

- Figur 1 ein erfindungsgemäßes Fluid-Mengen-Regelsystem; und

- Figur 2 ein Wirkungsschema eines erfindungsgemäßen Fluid-Mengen-Regelsy stems.

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Das in Figur 1 dargestellte Fluid-Mengen-Regelsystem 10 umfaßt einen ersten und einen zweiten Rohrabschnitt 12 bzw. 14, die jeweils an einem Ende mit einem Anschlußflansch 16 bzw. 18 versehen sind und als Einlauf- bzw. Auslaufstrecke zur Vermeidung turbulenter Strömungen dienen. Die anderen Enden der Rohrabschnitte 12, 14 sind mit einer Armatur 20 verbunden. An die Armatur 20 ist ein Regelventil 22 mit einer aufgesetzten elektronischen Steuervorrichtung 24 mit einem Anzeige- und Bedienfeld 26 angeschlossen. Das Regelventil 22 ist ein Kolbensteuerventil mit einem austauschbaren Parabolkegelventilsitz. Der Ventilhub, d.h. die Stellung des Ventilkolbens, wird mittels eines Stellungsreglers eingestellt. An vorbestimmten Stellen der Rohrabschnitte 12, 14, sind ein Eingangsdrucktransmitter 28 und ein Ausgangsdrucktransmitter 30 vorgesehen. Die Drucktransmitter 28, 30 stehen über Signalleitungen 32 mit der Steuervorrichtung 24 in Verbindung. An der Einlaufstrecke kann zusätzlich ein Temperaturtransmitter 34 (siehe Figur 2) zur Bestimmung und Übergabe der Medientemperatur T an die Steuervorrichtung 24 vorgesehen sein. Die Bestimmung der Temperatur T kann beispielsweise mit Hilfe eines Widerstandsthermometers erfolgen.

Als Prozeßgrößen können der Volumenstrom (Volumen/Zeiteinheit) durch das Regelventil 22 oder die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums am Ende einer Förderstrecke ausgewählt werden. Die Durchflußkennlinien, d.h. die Volumenströme in Abhängigkeit des Ventilhubs, sind als entsprechende Wertesätze für verschiedene Regelventilausführungen (Kombinationen von Rohrdurchmessern und Größen des Ventilsitzes) als Sollwertvorgaben in einem Speicher der Steuervorrichtung 24 hinterlegt. Die Kennlinien können aber auch von Hand oder automatisch angepaßt werden. Die erforderlichen Eingaben können direkt über das Anzeige- und Bedienfeld 26 der Steuervorrichtung 24 oder über einen mit der Steuervorrichtung 24 verbundenen externen Rechner vorgenommen werden.

Im Betrieb des Fluid-Mengen-Regelsystems 10 werden von den Druck-

transmittern 28, 30 kontinuierlich der Eingangsdruck Pl vor dem Regelventil 22 und der Ausgangsdruck P2 nach dem Regelventil 22 sensorisch erfaßt und über

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die Signalleitungen 32 an die Steuervorrichtung 24 übergeben. In der Steuervorrichtung 24 werden die erfaßten Werte elektronisch ausgewertet. Aus dem Druckabfall über dem Regelventil 22 als &ldquor;Drosselstelle" und die dem jeweiligen Regelventil 22 zugeordnete Durchflußkennlinie als Kenngrößen wird der VoIumenstrom durch das Regelventil 22 als Prozeßgröße bestimmt. Der bestimmte Volumenstrom wird mit einem entsprechenden hinterlegten Sollwert verglichen, in einer Reglereinrichtung der Steuervorrichtung 24 bewertet und als neuer Sollwert an den Stellungsregler ausgegeben.

Das beschriebene Fluid-Mengen-Regelsystem 10 stellt eine vorgefertigte Baueinheit dar und kann über die Anschlußflansche 16, 18 direkt in einer Förderleitung installiert werden. Das System kann vorzugsweise bei der pneumatischen Förderung rieselfähiger Medien (z.B. Kunststoffgranulat) über lange Strecken eingesetzt werden. Ein anderes Anwendungsgebiet ist die Durchflußregelung und -ermittlung von Brennergasen.

Grundsätzlich ist auch ein Betrieb in umgekehrter Förderrichtung (Saugbetrieb) möglich.

Claims

1. Fluid-Mengen-Regelsystem, mit einem Regelventil (22) zur Einstellung des Volumenstroms bzw. der Fließgeschwindigkeit des geförderten Mediums, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (22) Bestandteil einer vorgefertigten Baueinheit ist, die ferner einen Eingangsdrucktransmitter (28), einen Ausgangsdrucktransmitter (30) und eine elektronische Steuervorrichtung (24) umfaßt.

2. Fluid-Mengen-Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (22) ein Kolbensteuerventil mit einem Parabolkegelventilsitz ist.

3. Fluid-Mengen-Regelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz austauschbar ist.

4. Fluid-Mengen-Regelsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des Kolbens des Regelventils (22) mittels eines durch die Steuervorrichtung (24) gesteuerten Stellungsreglers einstellbar ist.

5. Fluid-Mengen-Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (24) auf das Regelventil (22) aufgesetzt ist.

6. Fluid-Mengen-Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (22) zwischen einer Einlaufstrecke und einer Auslaufstrecke angeordnet ist, an denen der Eingangsdrucktransmitter (28) bzw. der Ausgangsdrucktransmitter (30) vorgesehen sind, welche über elektrische Signalleitungen (32) mit der Steuervorrichtung (24) verbunden sind.

7. Fluid-Mengen-Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Einlaufstrecke ein Temperaturtransmitter vorgesehen ist, der mit der Steuervorrichtung (24) verbunden ist.

8. Fluid-Mengen-Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuervorrichtung (24) wenigstens eine Durchflußkennlinie für das Regelventil (22) als Sollwertvorgabe hinterlegt ist.

9. Fluid-Mengen-Regelsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte für die Durchflußkennlinie von Hand oder automatisch eingegeben werden können.

10. Fluid-Mengen-Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (24) so ausgelegt ist, daß in der Steuervorrichtung (24) die von den Drucktransmittern (28, 30) übertragenen Werte elektronisch ausgewertet werden und ein Volumenstrom durch das Regelventil (22) als Prozeßgröße bestimmt wird.

11. Fluid-Mengen-Regelsystem nach Anspruch 4 und Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (24) ferner so ausgelegt ist, daß der bestimmte Volumenstrom mit einem hinterlegten Sollwert verglichen, in einer Reglereinrichtung bewertet und als neuer Sollwert an den Stellungsregler ausgegeben wird.