DE1958653C3

DE1958653C3 - Verfahren zum Regeln der Kühlung von bewegtem Schüttgut

Info

Publication number: DE1958653C3
Application number: DE1958653A
Authority: DE
Inventors: Klaus 5650 Solingen Ohliger; Ernst 5820 Gevelsberg Wellershaus
Original assignee: C GROSSMANN EISEN- und STAHLWERK AG 5650 SOLINGEN-WALD
Current assignee: C GROSSMANN EISEN- und STAHLWERK AG 5650 SOLINGEN-WALD
Priority date: 1969-11-22
Filing date: 1969-11-22
Publication date: 1974-02-28
Also published as: LU62100A1; AT312177B; BE759227A; CH526164A; DE1958653B2; NL7017028A; FR2069745A5; ES385744A1; DE1958653A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Regeln der Kühlung von bewegtem Schüttgut durch Zugabe von Wasser und dessen Verdunstung, bei dem von einem Temperaturfühler fortlaufend die Einlauftemperatur des Schüttgutstromes gemessen und die hinter dem Temperaturfühler angeordnete Wasserzufuhr in Abhängigkeit von der gemessenen Einlauftemperatur gesteuert wird.

Es ist bekannt, heißen Schüttgütern Wasser zuzugeben, um durch das Verdunsten des Wassers Wärme aus dem Gut abzuleiten und somit das Schüttgut zu kühlen. Üblicherweise wird die zugegebene Wassermenge auf Grund einer Temperaturmessung im ■ Schüttgut und/oder ein-jr Mengenmessung des Schüttgutes eingestellt. So ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 267 739 ein Verfahren bekannt, bei dem in den Schüttgutstrom mehrere in Reihe nebeneinanderliegende Temperaturfühler hineinragen, die über ein Steuergerät die dem Schüttgutstrom zugeführte Wassermenge steuern. Die Steuerung wird dabei durch eine zusätzliche Drucksteuerung über einen von einem Höhenfühler gesteuerten Druckregler ergänzt. Dieses Verfahren sst jedoch insofern mit Nachteilen behaftet, als die Einlauftemperatur des Schüttgutes und dessen Schütthöhe nur zwei von mehreren Einflußgrößen sind, die die Endtemperatur des Schüttgutes nach dem Kühler, bestimmen. So beeinflussen unter anderem die Temperatur, Feuchtigkeit und Bewegung der Umgebungsluft, die Abstrahlungsverhältnisse, die Konsistenz des Schüttgutes, dessen Oberfläche und insbesondere dessen sich ändernder Wärmeinhalt die Endtemperatur des Schüttgutes nach dem Kühlen. Mithin ändert sich die für eine bestimmte vorgegebene Endtemperatur erforderliche Kühlwassermenge nicht nur in Abhängigkeit von der Einlauftemperatur des Schüttgutes, sondern ist darüber hinaus auch von einer Reihe wesentlicher Einflußgrößen abhängig, die bei dem bekannten Verfahren keine Berücksichtigung finden. Demzufolge schwankt die Endtemperatur des nach dem bekannten Verfahren gekühlten Schüttgutes mit jeder Änderung einer der nicht erfaßten Einflußgrößen.

Des weiteren ist aus der französischen Patentschrift 1 239 680 ein Verfahren zum Konstanthalten des Feuchtigkeitsgehaltes von Gießereisand bekannt, bei dem eine in einen Sandstrom hineinragende, mit einem Spannungsmesser verbundene Elektrode die Anfangsfeuchtigkeit des Sandes mißt und unter Berücksichtigung der Sandmenge den Kühlwasserzusatz dosiert. Über einen in den Sandstrom hineinragenden Temperaturfühler, der über ein Meßinstrument ein in der Kühlwasserzuleitung befindliches Ventil betätigt, kann auch die Sandtemperatur gemessen werden. Bei dem Ventil handelt es sich jedoch nicht um ein Steuerventil, das den Wasserzulauf in Abhängigkeit von der gemessenen Einlauftemperatur des Sandes einstellt. Vielmehr handelt es sich hier um ein einfaches Absperrventil, das normalerweise geöffnet ist und nur dann geschlossen wird, wenn die Einlauf temperatur des Sandes unter einen bestimmten vorgegebenen Wert abfällt. Das bekannte Verfahren ist mithin nicht geeignet, die Schüttguttemperatur auf einen vorgegebenen Wert einzustellen, zumal zwischen dem Feuchtigkeitsgehalt des Sandes und der Sandtemperatur kein zwingender Zusammenhang besteht, weil sich der Feuchtigkeitsgehalt des Sandes in Abhängigkeit von der Einlauffeuchte, der zugegebenen Kühlwassermenge und der Verdampfungs- bzw. Verdunstungsverluste einstellt. Von diesen Einflußgrößen wirkt sich nur der Verdampfungs- bzw. Verdunstungsverlust auf die Sandtemperatur aus, die zuden. von einer Reihe anderer Einflußgrößen, insbesondere von der Einlauftemperatur bestimmt wird. Da somit die Sandfeuchtigkeit von anderen Einflußgrößen bestimmt wird als die Sandtemperatui, eignet sich das bekannte Verfahren nicht zum Einstellen einer bestimmten Sandtemperatur mittels Kühlwasserzugabe.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das es gestattet, die Schüttguttemperatur auf einen vorgegebenen Wert genau einzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein zweiter, hinter der Wasseraufgabe angeordneter Temperaturfühler entsprechend der positiven oder negativen Abweichung von einer vorgegebenen Endtemperatur nach dem Kühlen eine Korrektur der von dem ersten Temperaturfühler steuernd eingestellten Wasserzufuhr proportional zu der zwischen den Meßstellen der ersten und zweiten Temperaturfühlers herrschenden' Temperaturdifferenz vornimmt.

Austührungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher

beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines einfachen Regelungssystems zum Kühlen von Schüttgut, und

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines erweiterten Reäelsystems zum Kühlen von Schüttgut.

Die .erfindungsgemäße Anordnung zur Kühlung von Schüttgut besteht gemäß Fig. 1 aus zwei hintereinandergeschalteten Temperaturfühlern 1 und 2, die die Temperatur des durch die Regel- bzw. Kühlstrecke 3 fließenden Schüttgutes messen. Der Abstand zwischen den Meßstellen der beiden Temperaturfühler wird derart ausgelegt, daß die Meßstelle des Temperaturfühlers 1 in der Temperatur-Hochlage, die Meßstelle des Temperaturfühlers 2 in der Temperatur-Tieflage liegt. Der Temperaturfühler 1 steuert die Kühlwasserzugabe je nach der Schüttgutmenge beim Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur des Schüttgutes.

Hinter der Meßstelle des Temperaturfühlers I ist die Zugabevorrichtung 4 für das Kühlmittel (Wasser) in Form von nicht dargestellten parellcigeschalteten Sprühdüsen angeordnet.

Die durch den Temperaturfühler 1 steuernd eingestellte Wassermenge kann zusätzlich nach der durchlaufenden Sandmenge variiert werden, so z. B. durch Anordnung des Temperaturfühlers in einem schwenkbaren Hebel, der proportional zur Höhe des Schüttgutes auf dem Transportband die Menge des Schüttgutes anzeigt. Die Mengenanzeige kann bei jeglicher Art strömenden Gutes beispielsweise auch durch Strahlungsschwächung optisch oder radioaktiv ermittelt werden.

Die Wasserzugabe, die hinter der Meßstelle des Temperaturfühlers I in Abhängigkeit von der geförderten Sandmenge gesteuert zugegeben wird, führt je nach der Einlauftemperatur des Sandes zu einer Abkühlung desselben. Die gewünschte Endtemperatur von 50° C wird bei der gegebenen Einlauf temperatur des Sandes nicht immer erreicht. Ihre regelnde Einstellung übernimmt die von dem Temperaturfühler 2 beaufschlagte Regelanlag;e, die aus dem Temperaturfühler 2, einem Meßumwandler 5, einem Regler 6, in dem der Istwert mit dem Sollwert verglichen wird, und einem Stellglied 4 der Zugabevorrichtung besteht. Der Temperaturfühler 2 ist ein Heizleiter, dessen Widerstand sich mit der Temperatur ändert. Bei dem Meßwandler 5 handelt es sich um einen Transistorverstärker, der eine Widerstandsänderung des Temperaturfühlers 2" dem Regler 6 als proportional steuernden Strom aufgibt. Das Stellglied 4 besteht aus einem elektromotorisch gesteuerten Ventil.

Das Stellgied 4 regelt die zuzugebende Wasiermenge, bezogen auf die Abweichung von der Solltemperatur (50° C) sowohl in positivem als auch in negativem Sinne.

Die Solltemperatur von 50° C w:rd hierbei mit relativ geringer Streuung eingehalten, während bei ungeregelter Wasserzugabe, abgesehen von dem bereits erwähnten Überschreiten der Solltemperatur, eine verhältnismäßig große Streuung der Temperatur des Sandes beim Verlassen der Kühlstrecke ausgewiesen wird.

Eine empfehlenswerte, aber nicht zwingend notwendige Erweiterung der beschriebenen Anlage be-

ao steht darin, die Menge des einlaufenden Sandes zusätzlich zu messen und den der Temperaturdifferenz (T^- T= 50° C) sowie den der jeweiligen Fördermenge entsprechenden Strom dem Regler als Steuergröße aufzugeben. Dadurch soll im vorhinein eine der

»5 gewünschten Solltemperatur möglichst weitgehend angepaßte Wasserzugabe erreicht werden. Die exakte Anpassung an den Sollwert erfolgt wieder durch regelndes Rückkoppeln über den zweiten Temperaturfühler mit den angeschlossenen Aggregaten in der Weise, daß zunächst die Schüttgutmenge durch einen Mengenmesser 7 gemessen wird. Der Mengenmesser 7 ist über einen Meßwandler 8 mit dem Regler 6 verbunden-, auf den über einen weiteren Meßwandler 9 auch der Temperaturfühler 1 geschaltet ist. Im übrigen ist die Anlage gemäß F ig. 1 ebenso aufgebaut wie die Anlage gemäß Fig. 2.

Die Regeleinrichtung braucht nicht unbedingt nach dem beschriebenen elektrischen Verfahren betrieben zu werden. Sie kann auch hydraulisch unter Ausnut zung der Ausdehnung einer Flüssigkeit in einem entsprechend angeordneten Kapillarsystem derart erfolgen, daß in den Temperaturfühlern inkompressible Flüssigkeiten ihre Volumenänderung einem Hauptzylinder mitteilen, der als Regler den Stellantrieb steuert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorfahren zum Regeln der Kühlung von bewegtem Schüttgut durch Zugabe von Wasser und dessen Verdunstung, bei dem von einem Temperaturfühler fortlaufend die Einlauf temperatur des Schüttgutstromes gemessen und die hinter dem Temperaturfühler angeordnete Wasserzufuhr in Abhängigkeit von der gemessenen Einlauftemperaturgesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter, hinter der Wasseraufgabe angeordneter Temperaturfühler entsprechend der positiven oder negativen Abweichung von einer vorgegebenen Endtemperatur nach dem Kühlen eine Korrektor der von dem ersten Temperaturfühler steuernd eingestellten Wasserzufuhr proportional zu der zwischen den Meßstellen des ersten und zweiten Temperaturfühlers herrschenden Temperaturdifferenz vornimmt. ao

2. Vorrichtung zur.Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen an sich bekannten, über einen Meßwandler (8) auf einen Regler (6) für ein Stellglied (4) der Wasserzugabe geschalteten Temperaturfühler (1) »5 an der Einlaufseite einer Kühlstrecke (3) und einen über einen Meßwandler (5) auf den Regler

(6) geschalteten Temperaturfühler (2) am Ende der Kühlstrecke (3).

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein Mengenmesser

(7) und ein Temperaturfühler (1) an der Einlaufseite einer Kühlstrecke (3) über jeweils einen Meßwandler (8, 9) und über einen Meßwandler (5) ein Temperaturfühler (2) auf einen Regler (6) für das Stellglied (4) der Wasserzugabe geschaltet sind.