DE10042459A1

DE10042459A1 - Verfahren und Vorrichtung zur pneumatischen Förderung von Schüttgut

Info

Publication number: DE10042459A1
Application number: DE2000142459
Authority: DE
Inventors: Bernhard Stark
Original assignee: Coperion Waeschle GmbH and Co KG
Current assignee: Coperion Waeschle GmbH and Co KG
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 2000-08-29
Publication date: 2002-03-28
Anticipated expiration: 2020-08-30
Also published as: DE10042459C2

Abstract

Bei einem Verfahren zur pneumatischen Förderung von Schüttgut, insbesondere von Kunststoffgranulaten, durch eine Förderleitung wird das Schüttgut an mindestens einem Aufgabeort mittels eines Schleusorgans in einen einstellbaren Fördergasstrom eingespeist und in Form diskreter, durch Polster aus Fördergas zueinander beabstandeter Schüttgutpfropfen vom Aufgabeort zu mindestens einem Zielort transportiert. Dabei wird eine Anfangsgeschwindigkeit V¶Asoll¶ des Fördergases in der Förderleitung im Bereich der Schüttgutaufgabe vorgegeben, bei der sich für alle zu fördernden Produkte ein stabiler Förderzustand einstellt. Außerdem wird die Geschwindigkeit V¶Pist¶ der Schüttgutpfropfen in der Förderleitung im Bereich der Schüttgutaufgabe ermittelt, aus der sich auf die Anfangsgeschwindigkeit V¶Aist¶ rückschließen läßt. Nachfolgend wird die zugeführte Reingasmenge V¶R¶ in der Weise verändert, daß der Soll-Wert der Fördergasgeschwindigkeit V¶Asoll¶ im wesentlichen dem Ist-Wert der Fördergasgeschwindigkeit V¶Aist¶ entspricht. Die Erfindung betrifft ferner eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur pneumatischen Förderung von Schüttgut durch eine Förderleitung, nach Patent Nr. 199 43 504.9, bei dem das Schüttgut an mindestens einem Aufgabeort mittels eines Schleusorgans in einen einstellbaren Fördergasstrom eingespeist und in Form diskreter, durch Polster aus Fördergas zueinander beabstandeter Schüttgutpfropfen vom Aufgabeort zu mindestens einem Zielort transportiert wird, mit den Verfahrensschritten:

- Vorgabe der Anfangsgeschwindigkeit v_{A soll} des Fördergases in der Förderleitung im Bereich der Schüttgutaufgabe, bei der sich für alle zu fördernden Produkte ein stabiler Förderzustand einstellt
- Messung mindestens einer Kenngröße, aus der sich die Anfangs geschwindigkeit V_{A ist} direkt oder indirekt bestimmen läßt
- Verändern der zugeführten Reingasmenge V_R in der Weise, daß der Soll- Wert der Anfangsgeschwindigkeit v_{A soll} im wesentlichen dem Ist-Wert der Anfangsgeschwindigkeit v_{A ist} entspricht,

sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.

Im Hauptpatent wird ein Verfahren zur Luftmengenregelung bei pneumatischen Förderanlagen beschrieben, bei dem in Abkehr von der im Stand der Technik vertretenen Lehre nicht der Druck, sondern die Strömungsgeschwindigkeit des Fördergases im Bereich der Schüttgutaufgabe auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird. Die Geschwindigkeit des Fördergases kann dabei entweder in der Reingasleitung direkt gemessen oder indirekt über eine Messung des Förderdrucks bestimmt werden. Im letztgenannten Fall ist bei der Berechnung eine Kompensation der Fördergasverluste des Schleusorgans, beispielsweise einer Zellenradschleuse vorzunehmen, die entweder gesondert gemessen oder in Form einer mathematischen Funktion im Luftmengenregler hinterlegt werden müssen. Eine direkte Messung der Fördergasgeschwindigkeit in der Förderleitung ist nicht möglich, da die bekannten Geschwindigkeitssensoren nicht mit Schüttgutpartikeln beaufschlagt werden dürfen.

Aufgabe

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vereinfachtes Verfahren zur Bestimmung der Fördergasgeschwindigkeit in der Förderleitung bereitzustellen.

Lösung

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anfangsge schwindigkeit v_{A ist} des Fördergases aus der gemessenen Pfropfen geschwindigkeit v_{P ist} im Bereich der Schüttgutaufgabe bestimmt wird.

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche geeignete Vorrichtungen und Verfahren bekannt, mittels derer die Anwesenheit von Schüttgut in der Förderleitung festgestellt werden kann. Hierzu gehören unter anderem die Tomographie, Lichtschranken oder Schwinggabeln. Besonders einfach läßt sich die Anwesenheit eines Schüttgutpfropfens in der Förderleitung jedoch mit Hilfe eines induktiven Näherungsinitiators bestimmen.

Werden zwei geeignete Sensoren in Förderrichtung zueinander beabstandet angeordnet, läßt sich aus dem Zeitversatz des eingehenden Signals und dem Abstand der Sensoren die Geschwindigkeit des Schüttgutpfropfens errechnen. Aus dem Rechenergebnis läßt sich dann auf die Geschwindigkeit des Fördergasstroms rückschließen, die naturgemäß die Pfropfengeschwindigkeit in vorherbestimmbarer Weise übersteigt.

Figuren

Die einzige Figur zeigt eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Förderanlage nach Fig. 1 umfaßt einen Aufgabebehälter 1, der über eine Förderleitung 2 einheitlichen Durchmessers mit einem als Zielort dienenden Empfangsbehälter 3 verbunden ist. Das Schüttgut wird 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 von einem Verdichter 7 bereitgestellt und der Förderleitung 2 über eine Reingasleitung 8 im Bereich der Produktaufgabe 9 zugeführt.

Da die Anfangsgeschwindigkeit v_{A soll} des Fördergases nicht direkt in der Förderleitung erfolgen kann, wird sie indirekt über die Geschwindigkeit V_{P ist} der vom Gasstrom durchströmten und dabei vorwärtsbewegten Schüttgutpfropfen bestimmt. In der Förderleitung 2 sind im Bereich der Schüttgutaufgabe 9 in Förderrichtung zueinander beabstandet zwei induktive Schüttgutsensoren 19a, 19b angeordnet, mittels derer die Anwesenheit von Schüttgutpfropfen im betreffenden Leitungsabschnitt feststellbar ist.

Die Schüttgutsensoren 19a, 19b übermitteln ihre Meßsignale an eine Rechner einheit 20, die aus dem Zeitversatz der eingehenden Signale die Geschwindigkeit v_{P ist} der Schüttgutpfropfen berechnet und anhand einer zuvor hinterlegten Funktion v_A = f(v_P) die Anfangsgeschwindigkeit v_{A ist} des Fördergases ermittelt. Dieser Wert wird an den Regler 11 weitergeleitet und in der zuvor beschriebenen Weise mit dem Sollwert v_{A soll} verglichen. Bei einer linearen Abhängigkeit der Gas- und Pfropfengeschwindigkeit ist es sogar möglich, v_{P ist} unmittelbar auf einen Sollwert V_{P soll} zu regeln.

Bezugszeichenliste

1

Aufgabebehälter

2

Förderleitung

3

Empfangsbehälter

4

Zellenradschleuse

5

Gaspolster

6

Schüttgutpfropfen

7

Verdichter

8

Reingasleitung

9

Bereich der Produktaufgabe

11

Regler

12

Ventil

19

Schüttgutsensor

20

Rechnereinheit (Ist-Wert Pfropfengeschwindigkeit)

Parameter

n Drehzahl
p Druck
v Geschwindigkeit
Mengenstrom (Volumenstrom)

Indizes _A

Anfang
_atm

atmosphärisch
_E

Ende
_F

Förder-
_ist

Ist-Wert
_P

Pfropfen
_R

Reinluftleitung
_real

nicht normierter Volumenstrom
_soll

Soll-Wert

Claims

1. Verfahren zur pneumatischen Förderung von Schüttgut durch eine Förderleitung, nach Patent Nr. 199 43 504.9-22, bei dem das Schüttgut an mindestens einem Aufgabeort mittels eines Schleusorgans in einen einstellbaren Fördergasstrom eingespeist und in Form diskreter, durch Polster aus Fördergas zueinander beabstandeter Schüttgutpfropfen vom Aufgabeort zu mindestens einem Zielort transportiert wird, mit den Verfahrensschritten:

- Vorgabe der Anfangsgeschwindigkeit v_{A soll} des Fördergases in der Förderleitung im Bereich der Schüttgutaufgabe, bei der sich für alle zu fördernden Produkte ein stabiler Förderzustand einstellt
- Messung mindestens einer Kenngröße, aus der sich die Anfangs geschwindigkeit v_{A ist} direkt oder indirekt bestimmen läßt
- Verändern der zugeführten Reingasmenge _R in der Weise, daß der Soll- Wert der Anfangsgeschwindigkeit v_{A soll} im wesentlichen dem Ist-Wert der Anfangsgeschwindigkeit v_{A ist} entspricht,

dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsgeschwindigkeit v_{A ist} des Fördergases aus der gemessenen Pfropfengeschwindigkeit V_{P ist} im Bereich der Schüttgut aufgabe (9) bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfropfen geschwindigkeit v_{P ist} aus zeitversetzt ermittelten Signalen für die Anwesenheit von Schüttgutpfropfen (6) an in Förderrichtung zueinander beabstandeten Orten der Förderleitung (2) ermittelt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend mindestens einen Aufgabeort, mindestens einen Zielort sowie eine Aufgabe- und Zielorte verbindende Förderleitung, in die im Bereich der Aufgabeorte mittels Schleusorganen Schüttgut einspeisbar ist, wobei die Vorrichtung eine Meßein richtung zur Bestimmung mindestens einer Kenngröße sowie eine Regelein richtung aufweist, mit welcher der Ist-Wert die Anfangsgeschwindigkeit v_{A ist} des Fördergases unter Berücksichtigung der gemessenen Kennwerte auf einen vorgegebenen Soll-Wert der Anfangsgeschwindigkeit v_{A soll} des Fördergases durch Verändern der Reingasmenge _R regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Förderleitung im Bereich der Schüttgutaufgabe (9) Mittel zur Messung der Pfropfengeschwindigkeit angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zueinander in Förderrichtung beabstandete Schüttgutsensoren (19a, 19b) umfassen.