DD273240A1 - Verfahren zur steuerung einer pneumatischen druckgefaessfoerderanlage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer aus mehreren, zu Gruppen zusammengefassten Druckgefaessfoerderern bestehenden pneumatischen Druckgefaessfoerderanlage, die aus Zwischenbunkern gefuellt und von einer Luftverdichteranlage gespeist wird, mittels einer elektronischen Steuereinheit. Die Aufgabe besteht darin, die Anlage so zu steuern, dass ueber einen laengeren Zeitraum ein relativ gleichmaessiger Druckluftbedarf besteht und die Verdichteranlagen dabei im wirtschaftlichen Regelbereich arbeiten. Dies wird dadurch erreicht, dass in die Steuereinheit die Anzahl der Druckgefaessfoerderer, Zwischenbunker und Druckluftverdichter als Sollwerte eingespeichert werden, die Fuellung der einzelnen Druckgefaessfoerderer in Abhaengigkeit vom Fuellungsgrad der Zwischenbunker vorgenommen wird, der Fuellstand der Druckgefaessfoerderer abgefragt und in die Steuereinheit eingegeben wird, in Abhaengigkeit vom Fuellungsgrad der einzelnen Druckgefaessfoerderer und auf der Grundlage des wirtschaftlichen Regelbereiches der Luftverdichteranlage die Entleerung der Druckgefaessfoerderer durch Zu- und Abschaltung weiterer Druckluftverdichter vorgenommen wird und bei Ueberschreitung einer bestimmten Foerderzeit an einem Druckgefaessfoerderer dieser ausser Betrieb genommen und ein Stoerungssignal abgesetzt wird.

Description

Darlegung de· Wesen· der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aus mehreren, zu Gruppen zusammengefaßten Druckgefäßförderorn bestehende pneumatische Druckgefäßförderanlage, die aus Zwischenbunkern gefüllt und von einer Luftverdichteranlage gespeist wird, mittels einer elektronischen Steuereinheit so zu steuern, daß über einen längeren Zeitraum ein relativ gleichmäßiger Druckluftbedarf besteht und die Verdichteranlagen dabei im wirtschaftlichen Regelbereich arbeiten. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in die Steuereinheit die Anzahl der Druckgefäßförderer, Zwischenbunker und Druckluftverdichter als Sollwerte eingespeichert werden, die Füllung der einzelnen Druckgefäßförderer in Abhängigkeit vom Füllungsgrad der Zwischenbunker vorgenommen wird, der Füllstand der Druckgefäßförderer abgefragt und in die Steuereinheit eingegeben wird, in Abhängigkeit vom Füllungsgrad der einzelnen Druckgefäßförderer und auf der Grundlage des wirtschaftlichen Regelbereiches der Luftverdichteranlage die Entleerung der Druckgefäßförderer durch Zu- oder Abschaltung weiterer Druckluftverdichter vorgenommen wird und bei Überschreitung einer bestimmten Förderzeit an einem Druckgefäßförderer dieser außer Betrieb genommen und ein Störungssignal abgesetzt wird. Die Füllung und Entleerung der Druckgefäßförderer in den Gruppen wird der Reihe nach zufällig oder vorrangig vorgenommen.

Ausführungsbelsplel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt eine pneumatische Druckgcfäßfördaranlage in schematischer Darstellung. Die Anlage besteht aus drei örtlich verteilten Förderstationen 1; 2; 3, einer Verdichterstation 4 und einer Steuereinheit ü. In der Förderstation 1 sind drei pneumatische Druckgefäßförderer 1.1.1; 1.1.2; 1.1.3 über je einen Füllschacht"!.2.1; 1.2.2; 1.2.3 und je einer Absperrvorrichtung 1.3.1; 1.3.2; 1.3.3 mit einem Zwischenbunker 1.4 verbunden. Aus dem Druckgefäßförderer 1.1.1 bis 1.1.3 heraus führt eine Förderleitung 1.5.1; 1.5.2; 1.5.3, die mit einem für alle Druckgefäßförderer zuständigen Sammelbunker verbunden ist. Von einem Druckluftbehälter 1.6 ausgehend, mündet in die pneumatischen Druckgefäßförderer 1.1.1; 1.1.2; 1.1.3 über je eine Abcperrvorrichtung 1.7.1; 1.7.2; 1.7.3 eine Förderluftleitung 1.8.1; 1.8.2; 1.8.3 ein. Die Druckluftbehälter 1.6; 2.6; 3.6stehen über je eine Luftleitung 1.9; 2.9; 3.9 mit dem Hauptluftbehälter 4.1 der Verdichterstation 4 in Verbindung. In diesen Hauptluftbehälter 4.1 mündet eine Luftleitung 4.2, die über Absperrvorrichtungen 7.1 bis 7.6 an 6 Verdichter 8.1 bis 8.6 angeschlossen ist. Die Druckgefäßförderer 1.1.1 bis 1.1.3 und d?r Zwischenbunker 1.4 sind mit je einer Füllstandsmeßeinrichtung 1.10 bis 1.13 ausgerüstet. Die Füllstandsmeßeinrichtungen 1.10 bis 1.13 und die Absperrvorrichtungen 1.7.1; 1.7.2; 1.7.3 sind dabei über Leitungen 9.1 mit der Steuereinheit 5 verkabelt. Die Verdichter 8.1 bis 8.6 und die zugehörigen Absperrvorrichtungen 7.1 bis 7.6 sind ebenfalls über Leitungen 6 mit der Steuereinheit 5 verkabelt. Analog der Förderstation 1 sind auch die Förderstationen 2; 3 aufgebaut. Im Ausführungsbeispiel sind alle pneumatischen Druckgefäßförderer 1.1.1 bis 1.1.3; 2.1.1 bis 2.1.3; 3.1.1 bis 3.1.3 und Verdichter 8.1 bis 8.6 verfügbar und der Steuereinheit S aufgeschaltet. Der Schüttgutanfall in den Zwischenbunkern 1.4; 2.4; 3.4 ist relativ gering, es arbeitet folglich nur der Verdichter 8.1 über die geöffnete Absperrvorrichtung 7.1 und die Luftleitung 4.2 in den Hauptluftbehälter 4.1. Die Druckluft strömt dabei entsprechend den Druckverhältnissen im Luftnetz, also der Luftmengenentnahme, hauptsächlich den Druckluftbehältern 1.6; 2.6 zu, während zum Druckluftbehälter 3.6 lediglich bis zur Druckgleichheit des Gesamtsystems Luft zuströmt. Über die Förderluftleitungen 1.8.1; 2.8.1 und Absperrvorrichtungen 1.7.1; 2.7.1 wird die Druckluft in die Druckgefäßförderer 1.1.1; 2.1.1 geleitet, durchströmt von unten her über den porösen Boden das innenliegende Schüttgut, bildet damit ein gut aufgelockertes Gut-Luft-Gemisch heraus, das über die Förderleitungen 1.5.1; 2.5.1 in den für alle Druckgefäßförderer zuständigen Sammelbunker gefördert wird. Da alle Zwischenbunker 1.4 bis 3.4 entsorgt werden müssen, aber anfallbedingt nur zwei Druckgefäßförderer über die Steuereinheit 5 zeitgleich zur Förderung freigegeben sind, die Betriebspriorität durch die Steuereinheit 5 zudem auf die Druckgefäßförderer 1.1.1; 2.1.1; 3.1.1 gehalten wird, steht der Druckgefäßförderer 3.1.1 auf dem Betriebszustand Füllen. Dazu ist die Absperrvorrichtung 3.3.1 geöffnet, fließt das Schüttgut aus dem Zwischenbunker 3.4 und durch den Füllschacht 3.2.1 in den Druckgefäßförderer 3.1.1. Ist das Druckgefäß 3.1.1 gefüllt, spricht die Füllstandsmeßeinrichtung 3.10 an, schließt damit die Absperrvorrichtung 3.3.1, wird das Füllsignal über die Leitung 9.3 der Steuereinheit 5 zugeleitet. Solange die Druckgefäßförderer 1.1.1; 2.1.1 fördern, wird der Druckgefäßförderer 3.1.1 durch die Steuereinheit 5 nicht zur Förderung freigegeben.

Entleert sich das Druckgefäß 1.1.1, wird die Absperrvorrichtung 1.7.1 unabhängig von der Steuereinheit 5 geschlossen, dieser aber das Schließsignal über die Leitung 9.1 zugeführt. Da in der Förderstation 1 kein Druckgefäßförderer 1.1.1 bis 1.1.3 fördert bzw. gefüllt wird, wird entsprechend der Betriebspriorität des Druckgefäßförderers 1.1.1 über die Leitung 9.1 das Signal zur Öffnung der Absperrvorrichtung 1.3.1 gogeben, öffnet die Absperrvorrichtung 1.3.1, fließt über den Füllschacht 1.2.1 Schüttgut aus dem Zwischenbunker 1.4 in den Druckgefäßfördorer 1.1.1. Gleichzeitig gibt die Steuereinheit 5 über die Leitung 9.3 das Signal zum öffnen der Absperrvorrichtung 3.7.1, beginnt folglich der Druckgefäßförderer 3.1.1 als zweites Druckgefäß im Gesamtsystem zu fördern. Signalisiert die Füllstandsmeßeinrichtung 2.13 infolge eines zunehmenden Schüttgutzulaufes über die Leitung 9.2 einen vollen Zwischenbunker 2.4, wird über die Steuereinheit 5 und die Leitung 9.2 das Öffnungssignal für die Absperrvorrichtung 2.3.2 erteilt. Relativ groß dimensionierte Füllschächte und Absperrvorrichtungen sichern dabei einen großen Schüttgutdurchsatz, wenn ausreichend Schüttgut im Zwischenbunker liegt. Folglich ist die Füllzeit klein, signalisiert die Füllstandsmeßeinrichtung 2.11 über die Leitung 9.2 das volle Druckgefäß 2.1.2 an die Steuereinheit 5 und bewirkt zugleich das Schließen der Absperrvorrichtung 2.3.2.

Signalisiert die Füllstandsmeßeinrichtung 3.13 einen vollen Zwischenbunker 3.4, läuft für die Füllung des Druckgefäßes 3.1.2 prinzipiell die gleiche Wirkungskette ab. Durch die Schüttgutentnahme aus den Zwischenbunkern 2.4; 3.4 erlischt die Vollmeldung der Füllstandsmeßeinrichtungen 2.13; 3.13. Da neben den fördernden Druckgefäßförderern 2.1.1; 3.1.1 zwei weitere Druckgefäße förderbereit sind, wird über die Steuereinheit 5 und die Leitung β das Anfahrsignal für den Verdichter 8.2 erteilt. Öffnet entsprechend den Betriebsbedingungen des Verdichters die Absperrvorrichtung 7.2, steht ein größeres Luftangebot fördertechnisch zur Verfügung, wird über die Steuereinheit 5 und die Leitung 9.2 das Öffnungssignal für die Absperrvorrichtung 2.7.2 erteilt, setzt über die Förderleitung 2.5.2 die Entleerung des Druckgefäßförderers 2.1.2 ein. Da Druckgefäßförderer in den An· und Abfahrphasen gewöhnlich einen Luftspitzenbedarf haben, setzt kurzzeitig verzögert und rangfolgemäßig durch die Steuereinheit 5 festgelegt der Druckgefäßförderer 3.1.2 mit der Förderung ein. Der Schüttgutanfall Im Zwischenbunker 1.4 führt zur Vollmeldung über die Füllstandsmeßeinrichtung 1.10 und die Leitung 9.1 an die Steuereinheit 5. Folglich schließt die Absperrvorrichtung 1.3.1, Ist der Druckgefäßförderer 1.1.1 förderbereit. Der Druckgefäßförderer 2.1.1 hat die normale Förderzeit weit überschritten. In der Steuereinheit 5 wird diese mit einem Sollwert verglichen und Infolge dessen Erreichung über die Leitung 9.2 das Signal zum Schließen der Absperrvorrichtung 2.7.1 erteilt, das Druckgefäß 2.1,1 als störbehaftet außer Betrieb geschaltet. Gleichzeitig wird über die Leitung 9.1 die öffnung der Absperrvorrichtung 1.7.1 bewirkt, beginnt der Druckgefäßförderer 1.1.1 über die Förderleitung 1.5.1 zu fördern. Der höhere Schüttgutanfall führte zur Aufschaltung von zwei auf vier zeitgleich fördernde Druckgefäßförderer und von einem arbeitenden Verdichter auf zwei. Zugleich wird über die Steuereinheit 5 die Betriebspriorität der Druckgefäßförderer erweitert, so daß neben den fördernden Druckgefäßförderern jeweils ein weiteres Druckgefäß je Förderstation auf den Betriebszustand Füllung geschaltet wird, ohne daß die Vollmeldung durch die jeweilige Füllstandsmeßeinrichtung der Zwischenbunker erfolgt. Damit bewirkt die Steuereinheit 5, daß die Druckgefäßförderer 1.1.2; 2.1.3; 3.1.3, nachdem über die Leitungen 9.1; 9.2; 9.3 die Signale zur öffnung der Absperrvorrichtung 1.3.2; 2.3.3; 3.3.3 gegeben wurden, aus den zugehörigen Zwischenbunkern 1.4; 2.4; 3.4 über die Füllschächte 1.2.2; 2.2.3; 3.2.3 gefüllt werden. Durch die erfindungsgemäße Lösung besteht über einen längeren Zeitraum ein relativ gleichmäßiger Druckluftbedarf und die Verdichteranlagen arbeiten dabei im wirtschaftlichen Regelbereich.

Claims (2)

1. Verfahren zur Steuerung einer pneumatischen Druckgefäßförderanlage, die aus Zwischenbunkern gefüllt und von einer Luftverdichteranlage gespeist wird, mittels einer elektronischen Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, daß in die Steuereinheit die Ansaht der Druckgefäßförderer, Zwischenbunker und Druckluftverdichter als Sollwerte eingespeichert werden, die Füllung der einzelnen Druckgefäßförderer in Abhängigkeit vom Füllungsgrad der Zwischenbunker vorgenommen wird, der Füllstand der Druckgefäßförderer abgefragt und h die Steuereinheit eingegeben wird, in Abhängigkeit vom Füllungsgrarl der einzelnen Druckgefäßförderer und auf der Grundlage des wirtschaftlichen Regelbereiches der Luftverdichteranlage die Entleerung der Druckgefäßförderer durch Zu- oder Abschaltung weiterer Druckluftverdichter vorgenommen wird und bei Überschreitung einer bestimmten Γ 'Herzeit an einem Druckgefäßförderer dieser außer Betrieb genommen und ein Störungssigna; jeseczt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch geken »lehnet, daß die Füllung und Entleerung der Druckgefäßförderer in den Gruppen der Reiho nach zufällig oder vorrangig vorgenommen wird.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer aus mehreren, zu Grupen zusammengefaßten Druckgefäßförderern bestehenden pneumatischen Druckgefäßförderanlage mittels einer elektronischen Steuereinheit, wobei die Druckgefäßförderanlage aus Zwischenbunkern gefüllt und von einer Luftverdichteranlage gespeist wird.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zur pneumatischen Förderung staubförmiger und feinkörniger Schüttgüter werden seit langem Druckgefäßförderanlagen eingesetzt. Die Arbeitsweise derartiger Förderer Ist gewöhnlich diskontinuierlich, da der Fördervorgang nach der Entleerung unterbrochen wird und erst na.ch Entlüftung, Füllung und Druckbeaufschlagung wieder einsetzbar ist. Nach der Entleerung des Druckgefäßes muß die Förderleitung freigeblasen werden, um Rohrleitungsverstopfungen zu vermeiden. Anschließend kann die Entlüftung des Druckgefäßes und danach die erneute Füllung erfolgen. Das Freiblasen der Förderleitung stellt dazu eine fördertechnisch notwendige ToUeit dar. Um diese Zeit und den damit verbundenen Luftbedarf zu reduzieren, ist es bekannt, die Förderleitung vor oder in der Restentleerungsphase unmittelbar nach dem Druckgsfäß abzusperren, dann das Druckgefäß zu entlüften und anschließend wieder zu füllen. Während dieser Zeit wird die Förderleitung mittels Nebenförderluft über eine Umgehungsleitung freigeblasen. Ist der Füllvorgang beendet, wird die abgesperrte Förderleitung wieder geöffnet und der neue Fördervorgang eingeleitet (DD 152519). Gleichfalls ist bekannt, die Füllzeit des Druckgefäßes durch effektive Förderzeit zu überlagern, indem das Druckgefäß durch ein unmittelbar darüber angeordnetes, im Wechsel zwischen Förder- und Fülldruck arbeitendes Füllgefäß chargenweise beschickt, die Förderung dabei aber nicht unterbrochen wird (DD 58904). Die Wirtschaftlichkeit dieser quasikontinuierlich arbeitenden Druckgefäßförderer erfordert einen ausreichenden Schüttgutvorrat, da andernfalls nur eine reine diskontinuierliche Druckgefäßförderung entsteht, allerdings mit weitaus größerem apparativem Aufwand. Druckgefäßförderanlagen sind prinzipiell für einen bestimmten Schüttgutdurchsatz ausgelegt, dem wechselseitig entsprechende Füll- und Förderphasen entsprechen. Schwankungen im Schüttgutanfall bewirken folglich veränderte Füllzeiten und mithin Veränderungen der Förderleistung. Die Förderphasen bei der pneumatischen Druckgefäßförderung sind fördertechnisch bedingt relativ konstant. Übersteigt der Schüttgutanfall die Leistungsfähigkeit eines Druckgefäßförderers, stehen gewöhnlich weitere Förderanlagen zur Inbetriebnahme bereit. Neben der Beherrschung eines zeitlich stark schwankenden Schüttgutanfalles steht oftmals noch die Aufgabe, von mehreren, örtlich verteilten Anfallstellen ausgehend zu fördern. Funktionsbedingt beinhaltet dio Druckgefäßförderung während der Förderphase einen Druckluftbedarf, besteht in der Füllphase keine Luftabnahme vom Drucklufterzeuger. Da Verdichter mit den erforderlichen Leistungsparametern nicht ständig zu- und abschaltbar sind, außerdem nur einen bestimmten wirtschaftlichen Regelbereich besitzen, steigt bei geringem Schüttgutanfall der energetische Aufwand für die Förderung. Sind anlagenbedingt mehrere Druckgefäßförderanlagen örtlich verschieden aufgestellt, fördern diese entsprechend dem Schüttgutanfall unabhängig voneinander. Im ungünstigsten Fall tritt eine zeitliche Überlagerung der Förder- bzw. Füllphasen ein. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit sind überwiegend Verdichterstationen im Einsatz, arbeiten mehrere Verdichter auf ein gemeinsames Luftnetz. Mit dem großen Druckluftbedarf verbunden, entsteht otn starker Druckabfall im Luftnetz, nimmt zwangsläufig die Gefahr von Verstopfungen der Förderleitungen zu. Im anderen Fall überlagern sich die Füllzeiten, arbeiten die Verdichter trotz des Speichervolumens des Luftnetzes außerhalb des wirtschaftlichen Regelbereiches, erhöhen den elektrischen Bedarf für die Drucklufterzeugung.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, pneumatische Druckgefäßförderanlagen wirtschaftlicher zu betreiben.