DE2461093A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung des gewichtsdurchsatzes von pulverfoermigem material - Google Patents

Description

• B e s oh r e i b u n p; Verfahren und Vorrichtung zur Refflelung des Gewichtsdurchsatzes von pulverförmigem Material Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Gewichtsdurchsatzes von pulverförmigem Material oder ähnlichem in einer kontinuierlich arbeitenden, pneumatischen Fördervorrichtung, die durch eine verwirbelte Beschickungcsule im Gleichgewicht gehalten wird. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
• Die Dosierung pulverförmigen Materials ist aufgrund von"Verflüchtigungsphänomenenbekanntlich schwierig. Der Durchsatz Regelorgane ist nicht beständig und es treten Verflüchtigungen auf. Eine Dosierung mit Hilfe herkömmlicher Systeme, beispielsweise eine diskontinuierliche Dosierung oder eine Dosierung mit einer Dosierbandwaage, ist im allgemeinen mit einer Vielzahl von Handgriffen verbunden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. der diese Nachteile vermieden werden und sowohl dosiert als auch befördert wird.
• Es ist bereits ein Verfahren zum pneumatischen Befördern von pulverförmigem Material bekannt, bei dem die pneumatische Förderleitung mit Pulver beschickt wird, das sich in eine Säule aus verwirbeltem Pulver ergießt, wobei der Druck der von einem Gasinjektor eingeblasenen Luft durch die Höhe der Säule aus pulverförmigem Material selbst im Gleichgewicht gehalten wird.
• Es wurde festgestellt, daß bei Beschickung der Säule mit konstantem Materialdurchsatz die Beförderung in dem Maße mit konstantem Durchsatz abläuft, wie die Beschickungsvorrichtung gut konzipiert ist (beispielsweise eine ringförmige, symmetrische Beschickung), und das System stabil ist. In diesem Fall ist der Gasdruck konstant und die Höhe des Materials in der Säule ist ebenfalls konstant.
• Wenn man den Beschickungsdurchsatz der Säule vermindert, folgen die Höhe des fluidisierten Materials in der Säule und der Druck des Gases den Veränderungen des Durchsatzes und das System wird von folgenden Gesetzmäßigkeiten regiert: Gesetzmäßigkeit 1: Der Gasdruck, vermindert um den Druckverlust des Injektors, ist in jedem Augenblick in Gleichgewicht mit der Belastung der Säule aus verwirbeltem Material in Höhe des Injektors, Gesetzmäßigkeit 2: Die Beziehung zwischen dem Materialdurchsatz und dem Luftdruck des Injektors (Vpränderung des Druckverlustes der Förderbahn ist eineindeutig. Im berechnten Funktionsbereich der Vorrichtung besteht praktisch Proportionalität.
• Folglich ist es, wenn der Gewichtsdurchsatz an Gas gegeben ist, möglich, in der Injektionszoneeinen vorgegebenen Druckwert festzulegen, indem die Materialmenge, die in die Beschickungskeule eingeleitet wird, beeinflußt wird um so einen konstanten Durchsatz zu erhalten.
• Die Der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wir-d bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für einen gegebenen Gewichtsdurchsatz an Gas der Druck des eingeblasenen Gases gemessen wird und zum Aufrechterhalten des Druckes auf einem vorbestimmten Wert die in die verwirbelte Säule eingeleitete Menge an pulverförmigem Material beeinflußt wird.
• In einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens geschieht der Durchtritt des pulverförmigen Materials in die verwirbelte Beschickungssäule für die pneumatische Transportleitung in einem Abgabebehälter, der eine Vorrichtung zum Verwirbeln, einen Gasinjektor und die Öffnung zur pneumatischen Transportleitung aufweist, wobei die Öffnung durch eine in der Achse des Gasinjektors gelegene Düse gebildet ist.
• Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Solldruckwert mit einer Regelvorrichtung festgelegt, die die Öffnung eines Einleitteils für pulverförmiges Material in die Beschickungssäule bestimmt; entsprechend wird ein konstanter Durchstz und daher eine Dosierung des Produktes erhalten.
• Die Regelung des Durchsatzes ist also dadurch sichergestellt, daß das Regelteil auf einen gleichbleibenden Sdllwefteingestellt wird; Verflüchtigungsprobleme treten nicht auf, weil die gesamte Vorrichtung dicht ist und ohne Staub arbeitet. Des weiteren bringt das Dosieren und das Befördern von warmen Produkten keine speziellen Probleme mit sich, weil die Temperatur nur durch die Eigenschaften der Begrenzungsflächen der verwirbelten Säule begrenzt ist, die aus feuerfestem Material, beispielsweise aus Asbest oder Sintermetall bestehen können.
• Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der bei gefügten schematischen Zeichnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit weiteren Einzelheiten erläutert.
• D1e e dargestellte pneumatische Transportvorrichtung weist eine verwirbelte Beschickungssäule 2, einen Abgabebehälter 4 und eine pneumatische Förderleitung 6 auf.
• Der verwirbelten Beschickungssäule 2 wird pulverförmiges Material zugeführt, das unter Zwischenschaltung eines Teils mit veränderbarer Öffnung, beispielsweise einer Klappe 10 mit veränderbarer Öffnung, aus einem Silo 8 kommt. Die Beschickungssäule 2 weist weiter eine Gasableitung 12 und eine Wirbelplatte 14 auf.
• Der Durchtritt von pulverförmigem Material aus der Beschikkungssäule 2 in die pneumatische Förderleitung 6 erfolgt in dem Abgabebehälter 4, der eine Wirbelplatte 16, einen Gasinjektor 18 und die Öffnung in die Förderleitung 6 aufweist, die durch eine in der Achse des Gasinjektors 18 gelegene Düse 20 gebildet ist.
• Das Gas zur Verwirbelung der Beschickungssäule 2 und des Abgabebehälters 4 wird einer Leitung 22 zur Versorgung des Injektors 18 über eine Leitung 24 entnommen, die sich in zwei Zweige 26 und 28 trennt, die die Mrirbelplatten 14 und 16 versorgen. Steuervorrichtungen, wie Ventile 30 und 32 ermöglichen die Durchsätze des Verwirbelungagases zu steuern.
• Eine Druckregelvorrichtung 34 mißt den Druck in der Leitung 22 an einer Stelle 36, die stromoberhalb des Injektors 18 liegt.
• Die Steuervorrichtung 34, die an sich bekannter Bauart ist, weist vorteilhafterweise eine Anzeigeeinrichtung und eine Einstelleirrichtung auf einen Sollwert auf und ist so gebaut, daß dieser Sollwert aufrechterhalten wird, indem die Öffnung der Klappe 10 und damit die Menge an pulverförmigem,der Säule 2 zugeführtem Material eingestellt wird. Dies geschieht über einen Mechanismus, der schematisch durch die gestrichelte Linie 38 dargestellt ist.
• Die Funktion der Vorrichtung ist folgende: Der Gasdruck, vermindert um den Druckverlust des Injektors 18, steht in jedem Augenblick im Gleichgewicht mit der Beladung der verwirbelten Beschickungssäule 2 in Höhe des Injektors; die Beziehung zwischen dem Materialdurchsatz und dem Luftdruck des Injektors isVeindeutig. Es kann ein Funktionsbereich so gewählt werden, daß diese Beziehung praktisch eine Proportionalität ist.
• Um einen konstanten Durchsatz an pulverförmigem Material zu erhalten, wird bei gegebenem Gewichtsdurchsatz von Gas, das aus einem volumetrischen Gerät (beispielsweinse ein Gerät in Roots-5C)I Bauart) abgegeben wird, der entspsechende -Druckwert mittels der Regelvorrichtung 34 festgelegt, die in jedem Augenblick die Öffnung der Klappe 10 zur Beschickung der Säule bestimmt.
• Zur Berücksichtigung von Veränderungen der Lufttemperatur, der Körnigkeit des Produktes, seiner Beschaffenheit usw. ist eine Eichung notwendig. Diese Eichung kann auf verschiedene Weise geschehen, wobei der vorgegebene Druckwert während der folgenden Vorgänge konstant bleibt: 1. Durch Messung des Volumens, bei Entleeren des stromaufwärtigen Silos 8 oder bei Füllen eines stromabwärtigen Silos, in dem während dieser Zeit die Veränderungen des Einlaßes und des Auslasses in diesen Jeweiligen Silos ausgesetzt werden.
• 2. Durch Messung des Gewichts;dies ist genauer, weil dabei Dichtefehler unterdrückt werden.
• a) Durch Wiegen des Silos 8 zur Beschickung oder eines Aufnahmesilos mit periodischer kurzzeitigen Unterbrechung der Förderung.
• Diese beiden Methoden bringen Auswerte-Unterbrechungen mit sich, die hinderlich sein können.
• b) Durch Wiegen der Beschickungssäule 2, wobei die Änderung des Gewichts AP nach vollständigem Schließen der'Beschickungsklappe 10 während einer kurzen Zeitdauer tt den Gewichtsdurchsatz Q= für den Druck P - A P bestimmt.
• 2 Die Regelvorrichtung wird vorteilhafterweise durch eine Vorrichtung vervollstendigt, mit der der Solldruckwert unter Berücksichtigung des für den Gewichtsdurchsatz angezeigten Wertes korrigiert werden kann.
• Diese Korrektur kann entsprechend der erforderlichen Genauigkeit in genügend nahe beeinanderliegenden Intervallen durchgeführt werden. Sie stört den Durchsatz der Vorrichtung nur wenig.
• Weiter kann ein Integrator vorgesehen sein, der das Gesamtgewicht des durchgetretenen Materials aufaddiert.
• Wenn die Eichung nach der Methode 2b durchgeführt wird, werden die Anschlüsse der Beschickungasäule 2 an die anderen Bauteile der Vorrichtung über nachgiebige Manschetten 40, 42, 44 hergestellt und die Beschickungssäule 2 ruht auf Waagen, von denen eine, 46, dargestellt ist, während der Abgabebehälter unbeweglich gehalten ist, um keine dynamische Kraft auf die Beschickunfrssäule 2 zu übertragen.
• Am häufigsten wird die Vorrichtung mit Luft betrieben, es kann aber jedes andere inerte oder reagierende Gas verwendet werden.
• Die Reaktion kann während der Förderung stattfinden. Beispielsweise kann das Pulver ein Katalysator für ein Gasgemisch oder ein mit dem Gas reagierendes Produkt sein.
• Ansprüche:

Claims (10)

1. Ansprüche rE ¼) Verfahren zur Regelung des Gewichtsdurchsatzes von pulverförmigem Material oder ähnlichem in einer pneumatischen Fördervorrichtung, die unter Einblasen von Gas und Aufrechterhalten eines Gleichgewichts mit einer verwirbelten Beschickungasäule kontinuierlich arbeitet, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß für einen gegebenen Gewichtsdurchsatz an Gas der Druck des eingeblasenen Gases gemessen wird und zum Aufrechterhalten des Druckes auf einem vorbestimmten Wert die in die verwirbelte Säule eingeleitete Menge an pulverförmigem Material beeinflußt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c hn e t , daß der Gasdruck stromoberhalb der Zone gemessen wird, in der das Gas eingeblasen wird.
3. 3. Vorrichtung zum pneumatischen Fördern von pulverförmigem Material nach Anspruch 1 oder 2 mit wenigstens einer pneumatischen Förderleitung, die mit einer verwirbelten Beschickungssäule im Gleichgewicht ist, dadurch g e k e n n z e-i c h n et, daß der Durchtritt des pulverförmigen Materials von der verwirbelten Beschickungssäule (2) in die pneumatische Förderleitung (6) in einem Abgabebehälter (4) erfolgt, der eine Verlrbrirbelungsvorrichtung (Wirbelplatte 16), einen Gasinjektor (18) und die Öffnung in die pneumatische Förderleitung (6) aufweist, wobei die Öffnung durch eine in der Achse des Gasinjektors (18) gelegene Düse (20) gebildet ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n ze i chn e t , daß das Verwirbelungsgas für dieBeschickungssäule (2) und den Abgabebehälter (4) der Zufuhrleitung (22) für den Gasinjektor (18) entnommen wird.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i chn e t , daß in der Beschickungssäule (2) und dem Abgabebehälter Gasdurchfluß-steuergeräte (30, 32) vorgesehen sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, g e k e n nz e i c h n e t durch eine stromoberhalb des Gasinjektors (18) angeordnete Gasdruckregelvorrichtung (34).
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i chn e t , daß die Gasdrucksteuervorrichtung (34) geeignet ist, durch Beeinflußen der Menge des pulverförmigen Materials, das in die verwirbelte Beschickungasäule (2) eingeleitet wird, einen vorbestimmten Gasdruckwert aufrechtzuerhalten.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i chn e t, daß die Gasdruckregelvorrichtung (34) eine Anzeigeeinrichtung und eine Einrichtung zum Einstellen eines vorbestimmten Wertes aufweist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, g e k e n n z ei c hn e t durch ein Teil mit veränderbarer Öffnung (Klappe 10) zum Einleiten des pulverförmigen Materials in die Beschickungssäule (2), wobei die Gasdruckregelvorrichtung (34) die Öffnung des Teils beeinflußt.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c hn e t , daß die verwirbelte Beschickungssäule (20) auf Waagen (46) ruht, und die Anschlüsse der Beschikkungssäule (2) mit den anderen Bauteilen der Vorrichtun ber nachgiebige Bauteile (40, 42, 44) erfolgen.