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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Leerblasen von Förderleitungen
in einer Anlage zur pneumatischen Langsamförderung unter Verwendung einer
Zellenradschleuse zur Einspeisung des Schüttguts, bei welcher zur Entfernung
von Schüttgutresten
aus dem Leitungsquerschnitt nach Beendigung der Schüttgutzufuhr
ein Gasstrom großer
Menge und Geschwindigkeit in die Förderleitung eingespeist wird,
sowie eine zur Durchführung
des Verfahrens geeignete Vorrichtung.
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Ein
gattungsgemäßes Verfahren
wird in der Patentschrift
DE
38 20 710 C2 offenbart. Beim Fördervorgang wird das Schüttgut der
Förderleitung
mittels einer Zellenradschleuse zugeführt und unter der Wirkung eines
Gasstroms niedriger Geschwindigkeit und hohen Drucks in Form diskreter
Schüttgutpfropfen
durch die Förderleitung
zu einem Empfangsort bewegt. Bei einer Beendigung der Schüttgutzufuhr werden
die Schüttgutpfropfen
zwar aus der Förderleitung
ausgetragen, es verbleiben jedoch Schüttgutreste im Leitungsquerschnitt,
die vom Fördergasstrom
des Langsamfördersystems
nicht entfernt werden können.
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Zum
rückstandsfreien
Leerblasen wird daher stromauf der Zellenradschleuse ein Gasstrom
mit niedrigem Druck, aber hoher Geschwindigkeit und Menge in die
Förderleitung
eingespeist, so daß sich im
Fördersystem
vorübergehend
eine Flugförderung einstellt.
Das mit großer
Geschwindigkeit strömende Gas
vermag auch vereinzelt im Leitungsquerschnitt verbliebene Schüttgutpartikel
mitzuführen,
so daß die
Förderleitung
vollständig
von Schüttgutresten
befreit wird.
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Das
Leerblasen erfolgt bei diesem bekannten Verfahren durch ein einmaliges,
kontinuierliches Zuführen
des Gasstroms hoher Geschwindigkeit über einen Zeitraum von 10 bis
20 Sekunden aus einem mit der Förderleitung
verbindbaren Druckbehälter.
Dieses Vorgehen ist allerdings nur bei Förderleitungen geringerer Länge ausreichend.
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Infolge
offenkundiger Vorbenutzung ist bekannt, das Leerblasen bei Förderleitungen
größerer Länge durch
mehrmaliges, intervallartiges Zuführen großer Gasmengen vorzunehmen.
Infolge dieses Vorgehens werden die Entstehung von Schüttgutanhäufungen
und das Auftreten instabiler Förderzustände beim
Leerblasen vermieden, die hohe dynamische Belastungen der Förderanlage
zu Folge haben können.
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Die
Anzahl der erforderlichen Leerblasimpulse steigt dabei mit der Länge der
Förderleitung.
Eine entsprechende Steuerung des Leerblasvorgangs wird im Prozessleitsystem
der Förderanlage
hinterlegt. Bei komplexen Förderanlagen,
in denen mittels Weichen eine Vielzahl von Förderwegen unterschiedlicher
Länge einstellbar
ist, entsteht dabei eine aufwendige Matrix verschiedener Steuerungsvorgaben,
aus welcher der jeweils auf den aktiven Förderstrang abgestimmte Vorgang
abgerufen werden muß.
Die sogenannten Set-Points der Matrix werden bei der Inbetriebnahme
der Förderanlage
empirisch ermittelt. Eine Anpassung an das zu entfernende Förderprodukt
durch Hinterlegen zusätzlicher
Informationen ist zwar grundsätzlich
möglich,
unterbleibt aber in der Regel, um den Aufwand für die Anlagensteuerung nicht
noch weiter zu erhöhen.
Im Einzelfall kann dabei nicht ausgeschlossen werden, daß die Förderleitung
bei einem Produkt mit schlechten Fördereigenschaften durch eine
lokale Anhäufung
von Schüttgutpartikeln
verstopft wird.
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Aus
der
DE 44 40 080 A1 ist
ein Verfahren zum Leerblasen von Förderleitungen beschrieben, bei
dem die Größe eines
Luftvolumenstroms über Absperrorgane
regelbar ist. Auf diese Weise können der
Luftvolumenstrom und die Größe des Luftdrucks eingestellt
werden.
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Die
DE 195 14 377 A1 beschreibt
ein Verfahren zum Leerblasen mit einem Regelsys tem, welches eine
konstante, druckluftgeregelte Luftförderung des Materialstroms
erreicht.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zum Leerblasen erforderlichen
Gasmenge mit geringem Steuerungsaufwand an die Länge des Förderstrangs und den im Leitungsquerschnitt
verbliebenen Schüttguttyp
anzupassen und dadurch die mechanischen Belastungen in der Förderleitung,
die Gefahr von Verstopfungen und Zeitaufwand für die Inbetriebnahme der Förderanlage
zu verringern.
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Lösung
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Leerblasdruck
im Fördersystem
als Regelgröße durch
Verändern
des Gasstroms als Stellgröße zumindest
zeitweise auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird. Dabei wächst der
Gasstrom infolge fortschreitender Entleerung der Förderleitung stetig
an. Durch dieses Vorgehen stellen sich in der Förderanlage bei Produktwechsel
und Änderung
des aktiven Förderwegs
selbsttätig
die optimalen Bedingungen zum Leerblasen ein.
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Zur
Beschränkung
des Luftverbrauchs beim Leerblasen auf das notwendige Maß wird die
Regelung des Leerblasdrucks nach einer bevorzugten Ausführung der
Erfindung bei Erreichen eines Höchstwerts
für den
Gasstrom beendet, wodurch der Leerblasdruck allmählich auf einen Mindestwert sinkt,
der durch den Strömungswiderstand
der im wesentlichen schüttgutfreien
Förderleitung
bedingt ist.
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Um
auch vereinzelt zurückgebliebene Schüttgutpartikel
abzufördern,
die keinen meßbaren Einfluß auf den
Leerblasdruck ausüben,
wird das Leerblasen bei Erreichen des Mindestwerts für den Leerblasdruck
noch über
eine festgelegte Zeitspanne fortgesetzt.
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Der Übergang
auf den Leerblasdruck kann bei niedrigeren Förderdrücken bar zur Verkürzung der
Leerblaszeit stetig erfolgen. Bei Hochdruck-Fördersystemen ist es hingegen
sinnvoll, das Fördersystem
vor Einleitung des Leerblasvorgangs durch Absperren der Gaszufuhr
auf den Umgebungsdruck zu entspannen, um Entspannungsstöße bei Austritt
von Schüttgutpfropfen
aus der Förderleitung
zu vermeiden.
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Eine
weitere Verbesserung der Betriebssicherheit kann dadurch erzielt
werden, daß die
in die Förderleitung
eingespeiste Gasmenge beim Beginn des Leerblasens zeitweise auf
einen festgelegten Höchstwert
begrenzt wird.
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Figuren
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Die
Figuren stellen beispielhaft und schematisch eine zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens
geeignete Vorrichtung sowie graphische Darstellungen des Leerblasvorgangs.
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Es
zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäß ausgestaltete Förderanlage
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2 den
Verlauf des Leerblasdrucks und des Gasstroms im Fördersystem
bei der Ausführung des
Verfahrens in der Anlage nach 1
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3 eine
bevorzugt ausgestaltete Förderanlage
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4 den
Verlauf des Leerblasdrucks und des Gasstroms im Fördersystem
bei der Ausführung des
Verfahrens in der Anlage nach 3
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Die
in 1 dargestellte Förderanlage umfaßt einen
Aufgabebehälter 1,
der über
eine vergleichsweise kurze Förderleitung 2 mit
einem als Zielort dienenden Empfangsbehälter 3 verbunden ist. Beim
Fördervorgang
wird das Schüttgut
mittels eines Schleusorgans in Form 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 aus einem Druckluftanschluß 7 entnommen
und der Förderleitung 2 über eine
Reingasleitung 8 im Bereich der Produktaufgabe 9 zugeführt. Dabei
stellt sich in der Förderleitung 2 ein
Förderdruck
pF von beispielsweise 2 bar über Umgebungsdruck
pU ein. Zur Veränderung des relativ geringen
Volumenstroms V .F an Fördergas dient ein in der Reinluftleitung 8 angeordnetes
Stellventil 10.
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Der
Verlauf des relativen Förderdrucks
und des Gasstroms bei der Förderung
sind in den Schaubildern nach 2 am linken
Rand dargestellt. Die Schwankungen des Förderdrucks pF entstehen
dabei durch den sukzessiven Austritt von Schüttgutpfropfen 6 aus
der Förderleitung 2 in
den Empfangsbehälter 3.
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Zum
Zeitpunkt t1 wird die Schüttgutzufuhr
in die Förderleitung 2 durch
Abstellen der Zellenradschleuse 4 beendet. Der mittels
eines in der Reinluftleitung 8 angeordneten Drucksensors 11 gemessene Leerblasdruck
pL im Fördersystem
wird nachfolgend von einem Regler 12 durch Verstellen des
Stellventils 10 bis zum Zeitpunkt t2 stetig
auf einen festgelegten Wert pL1, beispielsweise
0,5 bar über
Umgebungsdruck pU abgesenkt und bis zur
Beendigung des Leerblasvorgangs zum Zeitpunkt t3 beibehalten.
Infolge der sich fortlaufend entleerenden Förderleitung 2 wächst der
Gasvolumenstrom in der Förderleitung 2 von
einem Wert V .L1 aus kontinuierlich an und
trägt das
zurückgebliebenen
Schüttgut
in den Empfangsbehälter 3 aus.
Die Dauer des Leerblasens wird über ein
dem Stellventil 10 zugeordnetes Zeitglied 13 vorgegeben,
wobei sich zuletzt ein Gasvolumenstrom V .L2 einstellt.
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Die
Vorrichtung nach 3 unterscheidet sich von der
zuvor gezeigten Förderanlage
durch die angedeutete größere Länge der
Förderleitung 2 und die
Funktionalität
von Regler 12 und Zeitglied 13. Außerdem wird
die Förderung
mit einem erhöhten
Förderdruck
pF von beispielsweise 3,5 bar betrieben.
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Zum
Zeitpunkt t1 werden Produkt- und Fördergaszufuhr
unterbrochen, so daß sich
der Gasdruck p im Fördersystem
durch den Austritt von Fördergas
aus der Förderleitung 2 in
den Empfangsbehälter 3 auf
den Umgebungsdruck pU entspannt. Nachfolgend
wird vom Zeitpunkt t2.1 bis t2.2 ein
relativ geringer Anfangsgasstrom V .L1 eingestellt,
um die in der Förderleitung 2 verbliebenen
Schüttgutpfropfen zu
einer über
die Leitungslänge
gleichmäßigen Strähne zu verteilen.
Anschließend
wird der Leerblasdruck pL1 eingeregelt,
wobei der Gasstrom bis zum Zeitpunkt t2.3,
an dem ein beispielsweise durch den zulässigen Öffnungsquerschnitt des Stellventils 10 festgelegter,
nachfolgend konstant gehaltene Höchstwert V .L2 erreicht wird, stetig anwächst. Mit dem
Erreichen des Höchstwerts V .L2 wird die Druckregelung beendet, so daß der Leerblasdruck
pL mit fortschreitendem Austrag von Schüttgut aus
der Förderleitung 2 bis
zum Zeitpunkt t2.4 auf einen Drucks pL2 absinkt, der durch den Strömungswiderstand
der im wesentlichen schüttgutfreien
Förderleitung 2 bedingt ist.
Bei Erreichen des Drucks PL2 zum Zeitpunkt
t2.4 wird das Zeitglied 13 aktiviert,
daß den
Leerblasvorgang unter den gegebenen Bedingungen über einen Zeitraum von beispielsweise
2 bis 5 Minuten bis zum Ende des Leerblasens zum Zeitpunkt t3 aufrecht erhält. Durch dieses Vorgehen wird
sichergestellt, daß auch
vereinzelte Schüttgutpartikel
zuverlässig
abgeführt
werden.
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- 1
- Aufgabebehälter
- 2
- Förderleitung
- 3
- Empfangsbehälter
- 4
- Zellenradschleuse
- 5
- Gaspolster
- 6
- Schüttgutpfropfen
- 7
- Druckluftanschluß
- 8
- Reingasleitung
- 9
- Bereich
der Produktaufgabe
- 10
- Stellventil
- 11
- Drucksensor
- 12
- Regler
- 13
- Zeitglied