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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur hydraulischen Förderung
von Schüttgut
mit einem ein Rührwerk
aufweisenden Aufgabebehälter,
aus dem eine Dispersion aus Schüttgut
und Förderflüssigkeit entnehmbar
ist, mit einer bodenseitig aus dem Aufgabebehälter ausmündenden Saugleitung und einer Zusatzleitung,
die oberhalb der bodenseitigen Mündung
der Saugleitung mit dem Aufgabebehälter in Strömungsverbindung steht, sowie
einer zwischen Saugleitung und einer Förderleitung angeordneten Pumpe,
mittels derer die Dispersion aus dem Aufgabebehälter zu einem Zielort förderbar
ist. Die Erfindung betriffi ferner ein Verfahren zur hydraulischen Förderung
von Schüttgut,
bei dem eine im Aufgabebehälter
gerührte
Dispersion aus Schüttgut
und Förderflüssigkeit
aus einem bodenseitig mit einer Saugleitung verbundenen Aufgabe-behälter entnommen und
durch eine Förderleitung
zu einem Zielort gepumpt wird.
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Aus
der Offenlegungschrift
DE
197 55 733 A1 werden eine Vorrichtung und ein Verfahren
obengenannter Gattung offenbart.
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Die
bekannte Vorrichtung umfaßt
einen mit einem Rührwerk
versehenen, sich im unteren Bereich trichterförmig verjüngenden Aufgabebehätter, in
den das zu transportierende Schüttgut
und die Förderflüssigkeit,
beispielsweise Wasser, eingebracht und vermischt werden. Bodenseitig
mündet
aus dem Aufgabebehälter
eine Förderleitung
aus, die an einem Zielort endet. Mittels einer in der Förderleitung angeordneten
Pumpe kann die Dispersion aus Schüttgut und Förderflüssigkeit aus dem Aufgabebehälter entnommen
und zum Zielort, beispielsweise einem Trockner gepumpt werden. Stromab
der Pumpe, also auf deren Druckseite, zweigt von der Förderleitung
im Bereich eines Siebrohrs eine Zusatzleitung ab, über die
eine im Siebrohr abgeschiedene Teilmenge an Förderflüssigkeit in den Aufgabebehälter zurückgeführt werden
kann. Die Zusatzleitung steht zu diesem Zweck oberhalb der bodenseitigen
Mündung
der Förderleitung
mit dem Aufgabebehälter
in Strömungsverbindung.
Durch die Abscheidung einer Teilmenge an Förderflüssigkeit werden die Feststoffkonzentration
der Dispersion in der Förderleitung
und damit auch der Wirkungsgrad der Förderanlage erhöht.
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Die
bekannte Vorrichtung wird mit Erfolg eingesetzt, insbesondere bei
der Förderung
von Granulaten aus Kunststoffen wie Polyethylen oder Polypropylen,
deren Dichte geringer ist als die Dichte des beispielhaft angeführten Fördermediums.
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Bei
der hydraulischen Förderungen
von Schüttgütern wie
Polycarbonat, deren Dichte höher ist
als die Dichte des Fördermediums,
können
jedoch zwei Effekte die Leistungsfähigkeit der Förderanlage in
unerwünschter
Weise beeinflussen.
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Einerseits
kann sich beim Betreiben des Rührwerks
im Aufgabebehälter
bodenseitig in Verlängerung
der Rührerachse
ein Bereich undefiniert erhöhter
Feststoffkonzentration ausbilden, aus dem die Förderleitung die Dispersion
entnimmt. Diese Erscheinung kann beispielsweise beim Rühren in
einer Teetasse beobachtet werden, sofern der Tee noch Reste der
Teeblätter
aufweist („Teetasseneffekt"). Da die Feststoffkonzentration
der die Pumpe durchströmenden
Dispersion in der Regel einen festgelegten Höchstwert nicht überschreiten
darf, muß beim
Mischen der Dispersion ein erheblicher, den Wirkungsgrad herabsetzender
Sicherheitsabstand eingehalten werden.
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Insbesondere
bildet sich jedoch durch Sedimentation im Aufgabebehälter und
der ausmündenden
Förderleitung
ein Bodensatz aus Schüttgut
aus, sobald Förder anlage
und Rührwerk
stillgesetzt werden. Beim erneuten Anfahren des Rührwerks
wird dieser Bodensatz nur unzureichend in der Förderflüssigkeit verteilt.
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Insbesondere
können
stromauf der Pumpe in der Förderleitung
Schüttgutpfropfen
entstehen, die beim Eintritt der Pumpe zu Funktionsstörungen führen.
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Aus
der
DE 25 50 295 A1 ist
eine Anlage zur hydraulischen Förderung
von Feststoffen in einer Trägerflüssigkeit
bekannt. Die Trägerflüssigkeit
wird hierbei bereits in einem Zwischenspeicher geklärt. Über eine
Zusatzleitung kann dem Zwischenspeicher Trägerflüssigkeit entnommen werden,
die im Strömungsweg
nach einer Zellenradschleuse am Boden des Zwischenspeichers in einer
Kammer mit den über
die Zellenradschleuse geförderten
Feststoffen, die sich am Boden des Zwischenspeichers abgesetzt haben,
mit vorgegebenem Mischungsverhältnis
zusammengeführt
wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Sicherheit und Wirkungsgrad
einer Anlage zur hydraulischen Förderung
von Schüttgütern zu
verbessern, deren Dichte größer ist
als die Dichte des Fördermediums.
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Lösung
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Pumpe
saugseitig mit der Zusatzleitung verbindbar ist. Zumindest eine
Teilmenge an Dispersion kann daher im Bedarfsfall oberhalb des Behälterbodens
entnommen werden.
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Figuren
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Die
Figuren stellen beispielhaft und schematisch verschiedene Ausführungen
der Erfindung dar.
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Es
zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Förderanlage im
normalen Förderbetrieb
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2 die
Anlage nach 1 im Stillstand
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3 die
gleiche Anlage beim Wiederanfahren nach dem Betriebsstillstand
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4 die
Anlage beim Ausblasen einer Verstopfung in der Förderleitung
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5 die
gleiche Anlage beim Ausblasen der Saugleitung
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6 eine
weitere erfindungsgemäße Förderanlage
unter Verwendung einer Einrichtung zur Aufkonzentrierung im normalen
Förderbetrieb
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7 die
Anlage nach 6 im Stillstand
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8 die
gleiche Anlage beim Wiederanfahren nach dem Betriebsstillstand
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9 die
Anlage nach Fig. beim Ausblasen einer Verstopfung in der Förderleitung
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10 die
gleiche Anlage beim Ausblasen der Saugleitung
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Die
in 1 dargestellte Förderanlage besteht aus einem
Aufgabebehälter 1,
der über
eine gegebenenfalls sehr lange Förderleitung 2 und
eine Saugleitung 3 mit einem Zielort 4 in Form
eines Trockners 5 in Verbindung steht. Dem Aufgabebehälter 1 wird
in vorbestimmter Menge das zu fördernde Schüttgut (Pfeil 6)
und die Förderflüssigkeit
(Pfeil 7) zugeführt,
die mittels eines im Aufgabebehälter 1 angeordneten
Rührwerks 8 zu
einer Dispersion vermischt werden.
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Bodenseitig
verjüngt
sich der Aufgabebehälter 1 zu
einem Trichter 9, an dessen tiefster Stelle die Saugleitung 3 ausmündet. Mittels
einer zwischen der Förderleitung 2 und
der Saugleitung 3 angeordneten Pumpe 10, beispielsweise
einer Kreiselpumpe, kann Dispersion aus dem Aufgabebehälter 1 zum
Zielort 4 gepumpt werden. Über ein unterhalb des Trichters 9 befindliches
Ventil 11 kann die Strömungsverbindung zwischen
Aufgabebehälter 1 und
Pumpe 10 in der Saugleitung 3 ganz oder teilweise
unterbrochen werden.
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Stromauf
der Pumpe 10, aber stromab des Ventils 11 zweigt
eine Zusatzleitung 12 von der Saugleitung 3 ab,
die oberhalb des Trichters 9 in den Aufgabebehälter 1 mündet. Die
Zusatzleitung 12 kann mittels eines weiteren Ventils 13 verschlossen
werden.
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Stromab
der Pumpe 10 kann aus einem Druckgasanschluß 14 komprimierte
Luft in die Förderleitung 2 eingespeist
werden, die ihrerseits über ein
Ventil 15 stromab der Einspeisestelle absperrbar ist.
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Beim
normalen Förderbetrieb
sind Rührwerk 8 und
Pumpe 10 bei kontinuierlicher Zufuhr von Schüttgut und
Förderflüssigkeit
und geöffnetem
Ventil 15 in der Förderleitung 2 in
Funktion. Durch Schließen
des Ventils 11 in der Saugleitung 3 und Öffnen des
Absperrventils 13 in der Zusatzleitung 12 wird
die Dispersion oberhalb des Trichters 9 über die
Zusatzleitung 12 aus dem Aufgabebehälter 1 entnommen. Sich
unter der Wirkung des Rührwerks 8 im
Trichter 9 ausbildende Bereiche 16 erhöhter Feststoffkonzentration
sind daher für
die Förderung
ohne Belang.
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Die
Feststoffkonzentration der Dispersion kann durch Verändern der
Schüttgutzufuhr
und entsprechend gegenläufige Änderung
der Zufuhr an Förderflüssigkeit
eingestellt werden.
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2 zeigt
die gleiche Förderanlage
im Stillstand, bei dem die Zufuhr an Schüttgut und Förderflüssigkeit unterbrochen und Rührwerk 8 sowie
Pumpe 10 außer
Betrieb gesetzt wurden. Gleichzeitig wird das Ventil 13 in
der Zusatzleitung 12 geschlossen. Im Trichter 9 und
dem zwischen Trichter 9 und Ventil 11 befindlichen
Segment 17 der Saugleitung 3 lagert sich dabei
unter der Wirkung der Schwerkraft ein Sediment 18 aus Schüttgut ab.
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Beim
Wiederanfahren der Anlage nach 3 wird zuerst über die
Zusatzleitung 12 und das geöffnete Ventil 13 bei
stehendem Rührwerk 8 reine Förderflüssigkeit
aus dem Aufgabebehälter
in die Förderleitung
gepumpt. Nachfolgend nimmt das Rührwerk 8 seine
Funktion auf, wodurch sich das Sediment 18 zwar verkleinern,
jedoch nicht vollständig in
der Förderflüssigkeit
verteilen läßt. Das
Ventil 11 kann ebenfalls allmählich geöffnet werden, um das Sediment 18 über die
Saugleitung 3 nach und nach abzuführen. Anschließend kann
das Ventil 11 wieder geschlossen werden, so daß sich wieder
der normale Betriebszustand einstellt.
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Der
rückstandsfreie
Austrag der nach Beendigung der Schüttgutzufuhr im Aufgabebehälter 1 enthaltenen
Schüttgutpartikel,
beispielsweise bei einem Wechsel des Förderprodukts, erfolgt bei ausgeschaltetem
Rührwerk 8 und
abgesperrter Zusatzleitung 12 ausschließlich über die Saugleitung 3.
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Tritt
in der Förderleitung 2 eine
Verstopfung auf (4), werden die Zufuhr an Schüttgut und
Förderflüssigkeit
in den Aufgabebehälter 1 unterbrochen und
die Pumpe 10 stillgesetzt. Nachdem Absperren der Ventile 11, 13 in
der Saugleitung 3 und Zusatzleitung 12 wird in
bekannter Weise Druckluft aus dem Druckgasanschluß 14 entnommen,
die bei weiterhin geöffnetem
Ventil 15 die Förderleitung 2 leerbläst.
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Nachfolgend
wird die Druckluft durch Verstellen der Ventile 13, 15 durch
die Pumpe 10 und die Zusatzleitung 12 geleitet
und trägt
dort entstandene Ablagerungen zum Aufgabebehälter 1 hin aus, wie
in 5 dargestellt. Ein zeitaufwendiges Ablassen der in
der Saugleitung 3 enthaltenen Dispersion kann dadurch entfallen.
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Die
Förderanlage
nach 6 weist, abweichend von der zuvor beschriebenen
Vorrichtung, ein Siebrohr 19 auf, mittels dessen stromab
der Pumpe 10 ein Teilstrom an Förderflüssigkeit abgeschieden und über eine
in die erste Zusatzleitung 12 mündende, als Bypassleitung 20 ausgebildete
weitere Zusatzleitung mit Ventil 21 in den Aufgabebehälter 1 zurückgeführt werden
kann. Zwischen Siebrohr 19 und Zielort 4 kann
die Dispersion in der Förderleitung 2 daher
eine Feststoffkonzentration aufweisen, die weit über dem für die Durchströmung der
Pumpe 10 zulässigen
Grenzwert liegt. Durch dieses Vorgehen läßt sich eine erhebliche Verbesserung
des Wirkungsgrads erzielen. Gleichzeitig verringert sich der Einfluß des „Teetasseneffekts" auf die Förderleistung,
so daß dieser
im Ausführungsbeispiel
unberücksichtigt bleibt.
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Im
Normalbetrieb sind das Ventil 11 der Saugleitung 3 und
das Ventil 21 in der Bypassleitung 20 geöffnet. Die
Zusatzleitung 12 wird stromauf der Einmündung der Bypassleitung 20 durch
das Ventil 13 abgesperrt, so daß sich der aus dem Stand der Technik
bekannte Förderzustand
einstellt.
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Bei
einem Stillstand der Anlage (7) bildet
sich in der zuvor beschriebenen Weise ein Sediment 1 im
Trichter 9 des Aufgabebehälters 1 aus, das beim
Wiederanfahren der Förderung
Störungen
in der Pumpe 10 verursachen kann.
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Zum
Wiederanfahren nach 8 werden daher ebenfalls vor
dem Einschalten des Rührwerks 8 das
Ventil 13 in der Zusatzleitung 12 geöffnet und die
Pumpe 10 in Betrieb genommen. Durch langsames Öffnen des
Ventils 11 baut sich das Sediment 18 ab. Nachfolgend
können
die Ventile 13, 18 wieder in die Stellung nach 6 überführt werden.
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Die 9 und 10 stellen
wiederum das aufeinanderfolgende Leerblasen der Förderleitung 2 und
Pumpe 10 bzw. Zusatzleitung 12 dar.
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- 1
- Aufgabebehälter
- 2
- Förderleitung
- 3
- Saugleitung
- 4
- Zielort
- 5
- Trockner
- 6
- Pfeil
(Zufuhr Schüttgut)
- 7
- Pfeil
(Zufuhr Fördermedium)
- 8
- Rührwerk
- 9
- Trichter
- 10
- Pumpe
- 11
- Ventil
- 12
- Zusatzleitung
- 13
- Ventil
- 14
- Druckgasanschluß
- 15
- Ventil
- 16
- Bereiche
erhöhter
Feststoffkonzentration
- 17
- Segment
der Saugleitung
- 18
- Sediment
- 19
- Siebrohr
- 20
- Bypassleitung
- 21
- Ventil