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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur hydraulischen
Förderung
von Schüttgut nach
dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Anlage zur Durchführung des
Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruches 4.
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Bei
hydraulischen Förder-Anlagen
werden aus Sicherheitsgründen
Förder-Pumpen redundant vorgesehen,
um bei Ausfall einer Förder-Pumpe
den in der Regel vorgeordneten und direkt in die Förder-Anlage
Granulat abgebenden Extruder nicht abschalten zu müssen. Damit
die jeweils nicht benötigte Förder-Pumpe
nicht aufgrund von Lagerschäden
wegen zu langer Standzeit ausfällt,
werden die Förder-Pumpen
jeweils in einem vorgegebenen Rhythmus abwechselnd in Betrieb genommen.
Da das Umschalten von einer Förder-Pumpe
auf andere Förder-Pumpen,
und damit von einem Pumpen-Strang auf den anderen Pumpen-Strang,
bei laufendem Extruder stattfindet, verbleibt in dem außer Betrieb
befindlichen Pumpen-Strang Kunststoffgranulat im Wasser, was störend ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den störenden Einfluss des im außer Betrieb
befindlichen Pumpen-Strang befindlichen Schüttguts zu beseitigen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das
Merkmal im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst.
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Der
Spülvorgang
kann wahlweise entsprechend der Weiterbildung nach Anspruch 2 oder
3 erfolgen.
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Eine
Anlage zur Durchführung
des Verfahrens ist entsprechend Anspruch 4 ausgestaltet. Die weiteren
Unteransprüche
geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Anlage wieder.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung von vier beispielhaften Anlagen gemäß der Erfindung
zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Es zeigt
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1 eine
schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Anlage zur
hydraulischen Förderung
von Schüttgut,
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2 einen
Teil einer gegenüber 1 angewandelten
zweiten Ausführungsform
einer Anlage zur Förderung
von Schüttgut,
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3 eine
gegenüber 2 leicht
abgewandelte dritte Ausführungsform
einer Anlage zur Förderung
von Schüttgut
und
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4 eine
vierte Ausführungsform,
die gegenüber
den Ausführungsformen
nach 2 und 3 geringfügig abgewandelt ist.
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Bei
dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Extruder 1 mit
einer nachgeordneten Granulier-Vorrichtung 2 vorgesehen.
Das in der Granulier-Vorrichtung 2 erzeugte Kunststoff-Granulat wird
zusammen mit dem beim Granulieren eingesetzten Wasser als Förderflüssigkeit
einem Rühr-Behälter 3 zugeführt. Dieser
weist ein von einem Motor 4 antreibbares Rührwerk 5 auf.
Der Rühr-Behälter 3 dient
als Aufgabe-Behälter.
Ihm kann das Granulat auch trocken oder entwässert zugeführt werden.
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Aus
dem Boden 6 des Rühr-Behälters 3 münden eine
erste Abführ-Leitung 7 und
eine zweite Abführ-Leitung 8 aus.
In jeder Abführ-Leitung 7 bzw. 8 ist
unmittelbar benachbart zum Rühr-Behälter 3 ein saugseitiges
Absperr-Organ 9 bzw. 10,
in der Regel also ein Absperr-Ventil, angeordnet. Die erste Abführ-Leitung 7 führt zu einer
ersten Förder-Pumpe 11, während die
zweite Abführ-Leitung
zu einer zweiten Förder-Pumpe 12 führt. Die
Abführ-Leitungen 7 bzw. 8 sind
also auf der Saugseite der Förder-Pumpen 11 bzw. 12 an
diese angeschlossen.
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Aus
der ersten Förder-Pumpe 11 mündet eine
erste Zuführ-Leitung 13 aus,
während
aus der zweiten Förder-Pumpe 12 eine
zweite Zuführ-Leitung 14 ausmündet. Die
Zuführ-Leitungen 13 bzw. 14 sind also
an die Druckseite der entsprechenden Förder-Pumpe 11 bzw. 12 angeschlossen.
Sie weisen jeweils ein druckseitiges Absperr-Organ 15 bzw. 16 auf.
Unmittelbar hinter den Absperr-Organen 15, 16 münden die
beiden Zuführ-Leitungen 13, 14 an
einer Verbindungs-Stelle 17 in eine gemeinsame Förder-Leitung 18 ein,
durch die das Granulat-Wasser-Gemisch zu einem Trockner 19 mit
vorgeordnetem Entwässerer 20 gefördert wird.
Vom Entwässerer 20 führt eine
Wasser-Rücklauf-Leitung 21 über eine
Rücklauf-Pumpe 22 zu
einem Wasser-Puffer-Behälter 23.
In die Rücklauf-Leitung 21 kann
ein Wärmetauscher 24 zum
Kühlen
des Rücklauf-Wassers
geschaltet sein.
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Aus
dem Puffer-Behälter 23 ist
eine Wasser-Leitung 25 herausgeführt, die hinter einer Verzweigung 26 mit
einer ersten Wasser-Anschluss-Leitung 27 mit der ersten
Abführ-Leitung 7 und
einer zweiten Wasser-Anschluss-Leitung 28 mit
der zweiten Abführ-Leitung
verbunden ist, wobei in jeder Wasser-Anschluss-Leitung 27 bzw. 28 ein
Wasser-Absperr-Organ 29 bzw. 30 vorgesehen ist.
Die Wasser-Anschluss-Leitungen 27 bzw. 28 münden in die
erste Abführ-Leitung 7 bzw.
die zweite Abführ-Leitung 8 zwischen
der jeweiligen Förder-Pumpe 11 bzw. 12 und
dem jeweiligen saugseitigen Absperr-Organ 9 bzw. 10.
Die Wasser-Leitung 25 ist zwischen dem Puffer-Behälter 23 und
der Verzweigung 26 mittels einer Zweig-Leitung 31 mit
dem Rühr-Behälter 3 verbunden,
wobei in der Zweig-Leitung 31 ein Absperr-Organ 32 angeordnet
ist, das von einer Füllstands-Erfassungs-Einrichtung 33 am Rühr-Behälter 3 angesteuert
wird.
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Von
der ersten Zuführ-Leitung 13 führt eine erste
Bypass-Leitung 34 zum Rühr-Behälter 3;
von der zweiten Zuführ-Leitung 14 führt eine
zweite Bypass-Leitung 35 zum Rühr-Behälter 3. In jeder Bypass-Leitung 34 bzw. 35 ist
ein Bypass-Absperr-Organ 36 bzw. 37 angeordnet.
Die Bypass-Leitungen 34 bzw. 35 münden aus
den Zuführ-Leitungen 13, 14 zwischen
der jeweiligen Förder-Pumpe 11 bzw. 12 und
den druckseitigen Absperr-Organen 15, 16 aus, und
zwar bezogen auf die Förderrichtung 38 unmittelbar
vor den Absperr-Organen 15 und 16.
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Ausgegangen
wird davon, dass das vom Extruder mit Granulier-Vorrichtung 2 in den Rühr-Behälter 3 geförderte Granulat-Wasser-Gemisch dort innig vermischt
und bei offenem saugseitigen Absperr-Organ 9 durch die
erste Abführ-Leitung 7 zur
ersten Förder-Pumpe 11 transportiert
wird. Von dort wird das Wasser-Granulat-Gemisch durch die erste
Zuführ-Leitung 13 bei
geöffnetem
druckseitigen Absperr-Organ 15 über die Verbindungs-Stelle 17 in Förderrichtung 38 in
die Förder-Leitung 18 gedrückt und
von dort zum Trockner 19 gefördert. Das dort vom Granulat
abgezogene Wasser wird über
die Rücklauf-Leitung 21 wieder
zum Puffer-Behälter 23 zurückgefördert.
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Während der
geschilderte erste Pumpenstrang 39 in Betrieb ist, ist
die zweite Förder-Pumpe 12 abgeschaltet;
das Absperr-Organ 10 ist offen, während das Absperr-Organ 16 geschlossen
ist. Gleichermaßen
sind beide Bypass-Absperr-Organe 36, 37 geschlossen.
Wenn nunmehr der zweite Pumpen-Strang 40 in Betrieb genommen
werden und in der Folge der erste Pumpen-Strang 39 ausgeschaltet werden
soll, dann wird die zweite Förder-Pumpe 12 in
Betrieb gesetzt. Das der zweiten Förder-Pumpe 12 nachgeordnete
druckseitige Absperr-Organ 16 ist noch geschlossen. Die
Pumpe 12 fährt
also gegen das geschlossene druckseitige Absperr-Organ 16. Nunmehr
wird das der ersten Förder-Pumpe 11 nachgeordnete
druckseitige Absperr-Organ 15 geschlossen und gleichzeitig
das der zweiten Förder-Pumpe 12 nachgeordnete
druckseitige Absperr-Organ 16 geöffnet. Damit ist anstelle des
ersten Pumpen-Stranges 39 nunmehr der zweite Pumpen-Strang 40 fördernd an
die Förder-Leitung 18 angeschlossen.
Wenn das Absperr-Organ 16 vollständig geöffnet und das Absperr-Organ 15 vollständig geschlossen
ist, wird die erste Förder-Pumpe 11 abgeschaltet.
Während
des normalen Förderbetriebs sind
die Wasser-Absperr-Organe 29, 30 und die Bypass-Absperr-Organe 36, 37 geschlossen.
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Im
ersten Pumpen-Strang 39 zwischen dem Rühr-Behälter 3 und dem druckseitigen
Absperr-Organ 15 bleibt Granulat zurück, welches in einem Spülvorgang
ausgetragen werden muss. Wenn nach einer gewissen Zeit sich im zweiten
Pumpen-Strang 40 und der nachgeordneten Förder-Leitung 18 ein stabiler
Förderzustand
eingestellt hat, wird dieser Spülvorgang
eingeleitet. Hierzu wird das saugseitige Absperr-Organ 9 unter
dem Rühr-Behälter 3 geschlossen.
Anschließend
wird das Wasser-Absperr-Organ 29 geöffnet, so dass der Puffertank 23 mit
der ersten Abführ-Leitung 7 verbunden
wird. Weiterhin wird das Bypass-Absperr-Organ 36 in der
ersten Bypass-Leitung 34 geöffnet und die erste Förder-Pumpe 11 eingeschaltet.
Der Spülvorgang
wird in Gang gesetzt; mit aus dem Puffertank 23 zugeführtem Wasser
wird der erste Pumpen-Strang 39 gespült, wobei das Was ser samt dem
aus den Leitungen 7 und 13 herausgespülten Granulat
in den Rühr-Behälter 3 zurückgefördert wird.
Nach dem Ende des Spülvorgangs
wird das Wasser-Absperr-Organ 29 in der ersten Wasser-Anschluss-Leitung 27 und
das Bypass-Absperr-Organ 36 in der ersten Bypass-Leitung 34 geschlossen
und die erste Förder-Pumpe 11 abgeschaltet.
Danach wird das saugseitige Absperr-Organ 9 wieder geöffnet. Ein Spülvorgang
des zweiten Pumpen-Strangs 40 verläuft entsprechend.
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Falls
der Puffer-Behälter 23 ausreichend hoch über den
Pumpen-Strängen 39 bzw. 40 angeordnet
ist, dann kann der geschilderte Spülvorgang ohne Ingangsetzen
der ersten Förder-Pumpe 11 bzw. der
zweiten Förder-Pumpe 12 nur
aufgrund des vom Puffer-Behälter 23 herrührenden
Wasserdrucks erfolgen.
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Das
in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von demjenigen nach 1 im Wesentlichen dadurch, dass
das für
den Spülvorgang
erforderliche Wasser nicht vom Wasser-Puffer-Behälter 23 geliefert
wird, sondern aus dem jeweils im Förderbetrieb befindlichen ersten
oder zweiten Pumpen-Strang 39' bzw. 40'. Zwischen der ersten Förder-Pumpe 11 und
dem nachgeordneten Absperrventil 15 ist in üblicher
Weise ein erster Konzentrator 41 angeordnet, während im
zweiten Pumpen-Strang 40' zwischen
der zweiten Förder-Pumpe 12 und
dem nachgeordneten Absperr-Organ 16 ein zweiter
Konzentrator 42 angeordnet ist. In diesem wird dem Wasser-Granulat-Gemisch
ein Teil des zwar zum Pumpen, aber nicht zum Fördern erforderlichen Wassers
entzogen, so dass nicht die gesamte durch die Pumpe fließende Wassermenge
durch die Förder-Leitung 18 gefördert werden
muss.
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Vom
jeweiligen Konzentrator 41 bzw. 42 führt eine
Rückführ-Leitung 43 bzw. 44 zum
Rühr-Behälter 3.
Diese Leitungen können
in gleicher Weise auch zum Puffer-Behälter 23 geführt werden.
In jeder Rückführ-Leitung 43 bzw. 44 ist
ein Regelventil 45 bzw. 46 angeordnet, über das
die im Konzentrator 41 bzw. 42 aus dem Förderstrom
abgezweigte und zurückgeführte Wassermenge
geregelt wird. Unmittelbar vor dem Rühr-Behälter 3 ist in der
jeweiligen Rückführ-Leitung 43 bzw. 44 ein
Absperr-Organ 47 bzw. 48 angeordnet. Zwischen
dem Regelventil 45 und dem nachgeordneten Absperr-Organ 47 zweigt aus
der ersten Rückführ-Leitung 43 eine
zweite Wasser-Anschluss-Leitung 28', die zur zweiten Abführ-Leitung 8 führt. Entsprechend
zweigt aus der zweiten Rückführ-Leitung 44 zwischen
dem Regelventil 46 und dem Absperr-Organ 48 eine
erste Wasser-Anschluss-Leitung 27' ab, die in
die erste Abführ-Leitung 7 einmündet.
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Wenn
nach Umschalten des Förderbetriebs vom
ersten Pumpenstrang 39' auf
den zweiten Pumpenstrang 40' der
erste Pumpenstrang 39' gespült werden
soll, dann erfolgt die Wasserzufuhr durch Schließen des Absperr-Organs 48 in
der zweiten Rückführ-Leitung 44 und Öffnen des
Wasser-Absperr-Organs 29 in
der ersten Wasser-Anschluss-Leitung 47, so dass das für die Spülung des ersten
Pumpenstrangs 39' erforderliche
Wasser vom zweiten Konzentrator 42 im zweiten Pumpenstrang 40' geliefert wird.
Ansonsten ist der Ablauf des Spülvorgangs
der gleiche wie für
das Ausführungsbeispiel
nach 1 beschrieben worden ist. Im Übrigen stimmt die Ausführung nach 2 mit
der nach 1 überein, so dass die gleichen
Bezugszeichen wie in 1 verwendet werden und eine
erneute Beschreibung nicht erforderlich ist.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
nach 3 sind anstelle der Absperr-Organe 47 bzw. 48 Regel- bzw.
Drossel-Organe 49 bzw. 50 vorgesehen. Ansonsten
stimmt die Ausführungsform
nach 3 mit der nach 2 überein.
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Grundsätzlich ist
es auch möglich,
die Spülung
des außer
Förderbetrieb
befindlichen Pumpenstrangs 39' oder 40' ohne Inbetriebnahme der an sich außer Förderbetrieb
befindlichen Pumpe 11 bzw. 12 durchzuführen. In
der Regel ist der von der im Betrieb befindlichen Förderpumpe 12 bzw. 11 am
Konzentrator 42 bzw. 41 anstehende Druck so hoch,
dass nach Öffnen
des jeweiligen Wasser-Absperr-Organs 29 bzw. 30 die
entsprechende Pumpe 11 bzw. 12 gespült wird,
wobei der Druck auch noch ausreicht, diese zum Spülen eingesetzte
Förderflüssigkeit über die Bypass-Leitung 34 bzw. 35 zum
Behälter 3 zurückzuführen.
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Die
Ausführungsform
nach 4 unterscheidet sich von der nach 2 dadurch,
dass die Absperr-Organe 47 und 30 und das Absperr-Organ 37 in
der zweiten Bypass-Leitung in einem ersten 4-Wege-Ventil 51 und
die Absperr-Organe 48 und 29 und das Absperr-Organ 36 in
der ersten Bypass-Leitung
in einem zweiten 4-Wege-Ventil 52 zusammengefasst sind.
Hinsichtlich des Ausführungsbeispiels nach 3 gilt
das Vorstehende mit der Maßgabe, dass
anstelle der Absperr-Organe 47, 48 die Regel- bzw.
Drossel-Organe 49 bzw. 50 gemeint sind.
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Das
erste 4-Wege-Ventil 51 ist in die zum Rühr-Behälter 3 führende erste
Rückführ-Leitung 43 geschaltet.
Außerdem
führt die
zweite Bypass-Leitung 35 auf
dieses erste 4-Wege-Ventil 51, aus dem die zweite Wasser-Anschluss-Leitung 28' ausmündet und
zur zweiten Abführ-Leitung 8 führt.
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Das
zweite 4-Wege-Ventil 52 ist in der zweiten Rückführ-Leitung 44 angeordnet.
Auf dieses zweite 4-Wege-Ventil 52 ist weiterhin die erste
Bypass-Leitung 34 geführt.
Aus ihm zweigt weiterhin die erste Wasser-Anschluss-Leitung 27' aus, die zur
ersten Abführ-Leitung 7 führt. Die
Wasserführung
zum Spülen
erfolgt wie bei dem Ausführungsbeispiel
nach 2 durch entsprechende Betätigung des 4-Wege-Ventils 51 oder 52.