DE19841791A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Fördern von Schüttgut - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern von Schüttgut von einer an einer Schüttung befindlichen Aufnahmestelle zu einer Aufgabestelle mit Hilfe eines Transportgasstromes in einer Förderleistung. Dabei wird das Schüttgut an der Aufnahmestelle mit dem Transportgasstrom angesaugt und an der Abgabestelle aus diesem ausgeschieden. Der Transportgasstrom wird mit einem von einem Antriebsmotor angetriebenen Verdichter erzeugt. Zum Regeln des Transportgas-Massenstromes werden Meßwerte für den Transportgas-Massenstrom ermittelt und mit einem Sollwert verglichen. Bei einer Abweichung des Meßwertes von dem Sollwert wird die Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors des Verdichters verändert. Die Meßwerte für den Transportgas-Massenstrom werden indirekt ermittelt, indem Istwerte für einen von dem Verdichter an dem Transportgas bewirkten Druck (p) und für die Antriebsdrehzahl (n) des Antriebsmotors erfaßt und diesen Istwerten mit Hilfe abgespeicherter verdichterspezifischer Kenngrößen ein Transportgas-Massenstromwert DOLLAR I1 zugeordnet wird. Anstelle des Drucks (p) kann auch die Antriebsleistung (P) des Antriebsmotors ermittelt und ausgewertet werden (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern von Schüttgut von einer an einer Schüttung befindlichen Aufnahmestelle zu einer Abgabestelle mithilfe eines Transportgasstromes in einer Förderlei­ tung, wobei das Schüttgut an der Aufnahmestelle mit dem Trans­ portgasstrom angesaugt und an der Abgabestelle aus diesem ausgeschieden wird, wobei der Transportgasstrom mit einem von einem Antriebsmotor angetriebenen Verdichter erzeugt wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Saug-Fördereinrichtung für Schüttgut mit wenigstens einer Förderleitung zum Fördern des Schüttgutes mittels eines Transportgasstromes, wobei die Förderleitung zum Erzeugen des Transportgasstromes mit einem einen Verdichter und einen Antriebsmotor dafür aufweisenden Verdichteraggregat verbunden ist, wobei die Förderleitung zumindest eine Ansaugöffnung und wenigstens eine Abgabestelle für das Schüttgut aufweist, wobei die Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors des Verdichters mit einem Stellglied verstellbar ist. Dabei wird unter einem Verdichter ein Gebläse, eine Pumpe oder dergleichen Unterdruckerzeuger verstanden.

Man kennt bereits eine Saugfördereinrichtung der eingangs genannten Art, bei der das Stellglied des Antriebsmotors mit einem Druckregler verbunden ist, der einen im Verlauf der Förderleitung angeordneten Drucksensor zum Messen des Absolutdrucks des Transportgases aufweist.

Der Druckregler weist einen Sollwert-Eingang für einen Druck-Sollwert und eine Vergleichseinrichtung auf, die Abweichungen des gemessenen Absolutdrucks von dem Druck-Sollwert ermittelt und bei einer Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors des Verdichters mittels des Stellglieds so verändert, daß der Absolutdruck in dem Transportgas konstant bleibt. Dabei wird bei einem zu kleinen Transportgas-Druck die Antriebsdrehzahl erhöht und bei einem zu großen Transportgas- Druck die Antriebsdrehzahl vermindert.

Ein Nachteil dieser Saugfördereinrichtung besteht darin, daß sich die Strömungsgeschwindigkeit des Transportgases bei einer Veränderung betriebs- oder anlagenbedingter Parameter ändert. So wird beispielsweise bei einer Zunahme des Feuchtigkeitsgehaltes des Schüttgutes dieses stärker an der Innenwand der Förderleitung abgebremst, wodurch sich die Strömungsgeschwindigkeit des Transportgases in der Förderleitung und insbesondere auch an deren Ansaugöffnung vermindert. Damit das Schüttgut, das beispielsweise ein Granulat, ein Pulver, Korn, Mais oder dergleichen Lebens- oder Futtermittel sein kann, angesaugt werden kann, muß das Transportgas jedoch eine gewisse Mindest-Strömungsgeschwindigkeit an der Ansaugöffnung aufweisen.

Damit auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen die Funktionsfähig­ keit der Saugfördereinrichtung sichergestellt ist, ist der Soll-Wert für den Transportgas-Druck so gewählt, daß bei der ungünstigsten Betriebsbedingung die Strömungsgeschwindigkeit des Transportgases gerade noch ausreicht, um das Schüttgut anzusaugen und zu fördern. Da solche ungünstigen Betriebsbedingungen in der Praxis jedoch nur relativ selten auftreten, arbeitet die Saugfördereinrichtung während des überwiegenden Teils ihrer Betriebsdauer mit einer zu großen Strömungsgeschwindigkeit. Dadurch ergibt sich einerseits ein vergleichsweise hoher Energieverbrauch des Verdichteraggregats, der entsprechend hohe Betriebskosten zur Folge hat. Andererseits verursacht das Schüttgut durch die zu hohe Strömungsgeschwindigkeit des Transportgases aber auch einen unnötigen abrasiven Verschleiß an der Transportleitung, was die Lebensdauer der Saugförderein­ richtung herabsetzt. Außerdem führt eine zu hohe Strömungs­ geschwindigkeit auch zu einem unnötigen Produktverschleiß an dem geförderten Schüttgut.

Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei wechselnden Betriebsbedingungen einen geringeren Energieverbrauch und eine Reduzierung des Verschleißes an dem Schüttgut und der Saugförderein­ richtung ermöglichen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bezüglich des Verfahrens darin, daß zum Regeln des Transportgas-Massenstromes wenigstens ein Meßwert für den Transportgas-Massenstrom ermittelt und mit einem Sollwert oder Sollwertbereich verglichen wird, daß bei einer Abweichung des Meßwertes von dem Sollwert oder dem Sollwertbereich die Antriebs­ drehzahl des Antriebsmotors des Verdichters verändert wird, daß verdichterspezifische Kenngrößen mit einer Vielzahl von Werte­ kombinationen bestehend aus jeweils einander zugeordneten Transportgas-Druck-, Antriebsdrehzahl- und Transportgas-Massenstrom- Werten ermittelt und abgespeichert werden, daß der Transportgas- Massenstrom-Meßwert indirekt ermittelt wird, indem Istwerte für einen von dem Verdichter an dem Transportgas bewirkten Druck und für die Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors erfaßt und aus diesen Istwerten mit Hilfe der abgespeicherten Kenngrößen der Transport­ gas-Massenstrom bestimmt wird.

Die vorstehend genannte Aufgabe kann besteht bezüglich des Verfahrens auch dadurch gelöst werden, daß zum Regeln des Transportgas- Massenstromes wenigstens ein Meßwert für den Transportgas-Massen­ strom ermittelt und mit einem Sollwert oder Sollwertbereich verglichen wird, daß bei einer Abweichung des Meßwertes von dem Sollwert oder dem Sollwertbereich die Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors des Verdichters verändert wird, daß verdichterspezi­ fische Kenngrößen mit einer Vielzahl von Wertekombinationen bestehend aus jeweils einander zugeordneten Antriebsleistungs-, Antriebs­ drehzahl- und Transportgas-Massenstrom-Werten ermittelt und abgespeichert werden, und daß die der Transportgas-Massenstrom- Meßwert indirekt ermittelt wird, indem Istwerte für die Antriebs­ leistung des Verdichters und die Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors erfaßt und aus diesen Istwerten mit Hilfe der abgespeicherten Kenngrößen der Transportgas-Massenstrom bestimmt wird.

Den beiden Lösungen liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Massenstrom des geförderten Transportgases entlang der Förderlei­ tung etwa konstant ist, da an der Abgabestelle die gleiche Gasmasse abgegeben wird, die an der Aufnahmestelle angesaugt wird und in der Förderleitung kein Transportgas gepuffert wird oder verloren geht. Da der Absolutdruck des Transportgases auf dem Weg von der Aufnahmestelle zu dem Verdichter abnimmt und bei abnehmendem Absolutdruck das Volumen und die Strömungsgeschwindigkeit des Transportgases zunehmen, ergibt sich bei einer Förderleitung, die einen über ihre Länge etwa konstanten Querschnitt aufweist und bei der die Abgabestelle zwischen der Aufnahmestelle und dem Verdichter angeordnet ist, entlang des Förderweges des Schuttgutes an der Ansaugstelle die niedrigste Strömungsgeschwindigkeit des Trans­ portgases. Somit befindet sich die für die Auslegung der Strömungs­ geschwindigkeit kritischste Stelle an der Ansaug- oder Aufgabestelle des Schüttgutes. Nimmt man an der Aufgabestelle einen konstanten Druck an - der üblicherweise dem Atmosphärendruck entspricht -, ist der Massenstrom des Transportgases an der Ansaugstelle etwa proportional zur Strömungsgeschwindigkeit, d. h. durch das Regeln des Massenstromes wird gleichzeitig auch die Strömungsgeschwindigkeit geregelt. Das Verfahren kann aber auch bei Förderleitungen angewendet werden, bei denen das Transportgas entlang des Förderweges des Schüttgutes seine kleinste Strömungsgeschwindigkeit an einer anderen Stelle als der Ansaugstelle aufweist. In diesem Fall kann der Transportgas-Massenstrom zum Beispiel so geregelt werden, daß an der Förderstelle, an der die Strömungsgeschwindigkeit am geringsten ist, im ungünstigsten Betriebszustand gerade noch die für den Transport des Schüttgutes erforderliche Mindestgeschwindigkeit erreicht wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann somit die Strömungsgeschwindigkeit weitgehend unabhängig von den Eigenschaften des zu fördernden Schüttgutes, von der Förderart, der Leitungsführung und der Länge der Förderleitung konstant gehalten oder in einem Sollwertbereich geregelt werden. Die Strömungsgeschwindigkeit des Transportgases wird also an sich verändernde Betriebsparameter einer Saugfördereinrichtung angepaßt, wodurch beim Transport des Schüttgutes einerseits Energie eingespart und andererseits der Verschleiß an der Saugfördereinrichtung und an dem Schüttgut reduziert wird.

In vorteilhafter Weise wird der Transportgas-Massenstrom indirekt entweder aus dem gemessenen Transportgas-Drucks oder der Antriebs­ leistung des Verdichters, der Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors bzw. des Verdichters und den verdichterspezifischen Kenngrößen ermittelt. Dadurch kann eine aufwendige und teuere Sensorik zur direkten Messung des Transportgas-Massenstroms oder des Transportgas- Volumenstroms eingespart werden. Dabei wird zunächst für eine Vielzahl von Transportgas-Druck- oder Antriebsleistungswerten und aus Antriebsdrehzahlwerten jeweils der diesen Werten zugeordnete Transportgas-Massenstrom ermittelt und gespeichert. Die ent­ sprechenden Werte-Kombinationen können beispielsweise mittels eines Versuchstandes experimentell gemessen werden. Trotz dieses scheinbar unnötigen Aufwands ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung des Verfahrens, da die verdichterspezifischen Wertekombinationen für einen bestimmten Verdichtertyp nur ein einziges Mal ermittelt werden müssen und dann immer wieder zum Berechnen des Transportgas- Massenstromes aus den jeweiligen Antriebsdrehzahl- und Druck- Istwerten verwendet werden können. Der Transportgas-Druck kann beispielsweise direkt an dem Verdichter gemessen werden, wodurch die eigentliche Förderleitung ebenso wie bei der indirekten Ermittlung des Transportgas-Drucks aus der Antriebsleistung frei von Sensoren und deren Zuleitungen gehalten werden kann. Der Transportgas-Druck kann als Absolutdruck oder als an der Förderlei­ tung abfallende Druckdifferenz gemessen werden.

Vorteilhaft ist, wenn zeitlich nacheinander Temperatur-Messwerte für die Temperatur des verdichteten Transportgases ermittelt und jeweils mit einem Temperatur-Grenzwert verglichen werden, das beim Überschreiten des Temperatur-Grenzwertes die Regelung des Massenstromes außer Funktion gesetzt und die Antriebsdrehzahl des Verdichters reduziert wird, bis wenigstens ein Temperatur-Meßwert kleiner oder gleich dem Temperatur-Grenzwert ist. Es ist also eine der Transportgas-Massenstrom-Regelung überlagerte Temperaturrege­ lung vorgesehen, wodurch unzulässig hohe Temperaturen an dem Verdichter, dem Antriebsmotor und gegebenenfalls dem in dem Transportgasstrom befindlichen Schüttgut vermieden werden.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß verdichter­ spezifische Kenngrößen mit einer Vielzahl von Wertekombinationen bestehend aus jeweils einander zugeordneten Antriebsleistungs-, Antriebsdrehzahl- und Temperatur-Werten für die Temperatur des verdichteten Transportgases ermittelt und abgespeichert werden, und daß die Temperatur-Meßwerte für die Temperatur des verdichteten Transportgases indirekt ermittelt werden, indem Istwerte für die Antriebsleistung und die Antriebsdrehzahl des Verdichters erfaßt und aus diesen Istwerten mit Hilfe der abgespeicherten Kenngrößen der Temperatur-Meßwert bestimmt wird. Die Temperatur des verdichteten Transportgases wird also indirekt aus der Antriebsleistung und der Drehzahl des Verdichters ermittelt, wodurch ein Temperatursensor eingespart werden kann.

Zweckmäßigerweise wird der Temperatur-Grenzwert von einem oberen auf einen unteren Grenzwert reduziert, wenn die Temperatur des verdichteten Transportgases den oberen Grenzwert für eine vorgegebene oder vorgebbare erste Zeitdauer überschreitet und der Temperatur- Grenzwert wird von dem unteren auf den oberen Grenzwert erhöht, wenn die Temperatur den unteren Temperatur-Grenzwert für eine vorgegebene oder vorgebbare zweite Zeitdauer unterschreitet. Dabei wird ausgenutzt, daß die Temperatur des verdichteten Transportgases kurzzeitig über die maximal zulässige Dauertemperatur erhöht werden kann, ohne daß der Verdichter Schaden erleidet.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildungsform der Erfindung sieht vor, daß der Verdichter mit einem elektrischen Antriebsmotor drehangetrieben wird und daß die Antriebsleistung indirekt durch Erfassung des Motorstroms und der Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors ermittelt wird. Die Antriebsleistung kann dadurch besonders einfach, beispielsweise mittels eines Shunts oder eines induktiven Stromwandlers gemessen werden.

Besonders vorteilhaft ist, wenn als Antriebsmotor ein frequenz­ gesteuerter Elektromotor verwendet wird und wenn die Antriebsdrehzahl indirekt aus der Betriebsfrequenz des Elektromotors ermittelt wird. Bei einem Asynchronmotor kann die Drehzahl der Antriebswelle beispielsweise aus der Betriebsfrequenz und dem Schlupf des Asynchronmotors abgeleitet werden. Bei einem Synchronmotor ist die Antriebsdrehzahl proportional zu dessen Betriebsfrequenz. Somit kann die Antriebsdrehzahl auf besonders einfache Weise aus der Betriebsfrequenz ermittelt werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß für unterschiedliche Temperaturen des einlaßseitigen Transportgases und/oder unterschiedliche Umgebungstemperaturen unterschiedliche verdichterspezifische Kenngrößen vorgesehen sind und daß zur Auswahl der der jeweiligen Temperatur zugeordneten Kenngrößen die Temperatur des einlaßseitigen Transportgases gemessen und/oder vorgegeben wird. Dadurch können die thermodynamischen Eigenschaften des Transportgases besser berücksichtigt werden, wodurch die Regelgenauigkeit der Massenstromregelung bei unterschiedlichen Tränsportgas-Temperaturen und/oder Umgebungstemperaturen verbessert wird. Die Temperatur des Verdichter einlaßseitigen Transportgases kann beispielsweise gemessen oder aufgrund von Erfahrungswerten vorgegeben werden.

Vorteilhaft ist, wenn die verdichterspezifischen Kenngrößen als Kennlinienschar abgespeichert werden. Dadurch können die physika­ lischen Eigenschaften des Verdichters auf einfache Weise nachgebildet werden. Außerdem wird zum Speichern der Kennlinienschar nur eine vergleichsweise geringe, Datenmenge benötigt.

Ein besonders einfach aufgebautes Kennlinien-Feld kann dadurch erreicht werden, daß wenigstens eine Kennlinie durch eine Gerade angenähert wird. Bei nichtlinearen Verdichterkenngrößen kann es dagegen vorteilhaft sein, wenn wenigstens eine Kennlinie der Kennlinienschar durch ein Polynom, insbesondere durch ein Polynom zweiten Grades angenähert wird.

Vorteilhaft ist, wenn für einen ermittelten Istwert durch Interpolation aus benachbarten Wertekombinationen und/oder Kenn­ linien ein Zwischenwert oder eine Zwischenkennlinie bestimmt wird. Die Genauigkeit der Regelung kann dadurch erhöht werden, ohne daß zusätzliche Wertekombinationen bzw. Verdichter-Kennlinien gemessen und abgespeichert werden müssen.

Damit die maximal zulässige Motorleistung bei der Regelung des Transportgas-Massenstromes nicht überschritten wird, ist es vorteilhaft, wenn die Leistungsaufnahme des Antriebsmotors begrenzt wird. Dabei ist es sogar möglich, daß unmittelbar vor Erreichen der maximal zulässigen Motorleistung die Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors solange abgesenkt wird, bis ein bestimmter Sicherheitsabstand zu der maximal zulässigen Motorleistung vorliegt. Durch die Begrenzung der Motorleistung wird insbesondere verhindert, daß der Verdichter einen Betriebspunkt erreicht, in dem eine Überlastsicherung des Antriebsmotors aktiviert und somit der Antriebsmotor abgeschaltet wird.

Bezüglich der eingangs genannten Saug-Fördereinrichtung besteht die Lösung der vorstehend genannten Aufgabe darin, daß das Stellglied Teil eines Reglers zum Regeln des Transportgas-Massenstromes ist, daß der Regler eine Meßvorrichtung zum indirekten Messen des Transportgas-Massenstromes aufweist, die einen Druck-Sensor hat, der zum Messen des von dem Verdichter an dem Transportgas bewirkten Drucks angeordnet ist, daß die Meßvorrichtung einen Datenspeicher hat, in dem verdichterspezifische Kenngrößen mit einer Vielzahl von Wertekombinationen bestehend aus jeweils einander zugeordneten Transportgas-Druck-, Antriebsdrehzahl- und Transportgas-Massenstrom-Werten abgelegt sind, und daß die Meßvorrichtung zum indirekten Ermitteln des Transportgas-Massen­ stromes aus dem gemessenen Transportgas-Druck, der Antriebsdrehzahl und den verdichterspezifischen Kenngrößen mit dem Datenspeicher verbunden ist.

Die vorstehend genannte Aufgabe kann besteht bezüglich der Saug- Fördereinrichtung auch dadurch gelöst werden, daß das Stellglied Teil eines Reglers zum Regeln des Transportgas-Massenstromes ist, daß der Regler eine Meßvorrichtung zum indirekten Messen des Transportgas-Massenstromes aufweist, die einen Antriebsleistungs- Sensor hat, daß die Meßvorrichtung einen Datenspeicher hat, in dem verdichterspezifische Kenngrößen mit einer Vielzahl von Werte­ kombinationen bestehend aus jeweils einander zugeordneten Antriebsleistungs-, Antriebsdrehzahl- und Transportgas-Massenstrom- Werten abgelegt sind, und daß die Meßvorrichtung zum indirekten Ermitteln des Transportgas-Massenstromes aus der gemessenen Antriebsleistung, der Antriebsdrehzahl und den verdichterspezifi­ schen Kenngrößen mit dem Datenspeicher verbunden ist.

Die beiden Lösungen gehen davon aus, daß zu einem beliebigen Zeitpunkt jeweils der Massenstrom an unterschiedlichen Stellen entlang der Förderleitung etwa gleich groß ist. Bei einer Förderleitung, die an der Ansaugöffnung einen im wesentlichen konstanten Transportgas-Druck aufweist, wird durch die Regelung des Transportgas-Massenstromes gleichzeitig auch die Strömungs­ geschwindigkeit an der Ansaugöffnung der Förderleitung geregelt. Wenn der Transportgas-Massenstrom beispielsweise konstant gere­ gelt wird, bleibt bei einer Veränderung einer für die Förderung des Schüttgutes relevanten Kenngröße, beispielsweise bei einer Veränderung an der Saug-Fördereinrichtung und/oder einer Schüttgut­ eigenschaft, die Ansauggeschwindigkeit konstant und kann beispiels­ weise der für das Ansaugen des Schüttgutes erforderlichen Mindestgeschwindigkeit entsprechen. Die Erfindung kann aber auch bei Saug-Fördereinrichtung zu Anwendung kommen, bei denen das Transportgas seine kleinste Strömungsgeschwindigkeit entlang des des Förderweges des Schüttgutes an einer anderen Stelle als der Ansaugöffnung aufweist und/oder bei denen der Transportgasdruck an der Ansaugöffnung zeitlichen Veränderungen unterworfen ist. In diesem Fall kann der Transportgas-Massenstrom beispielsweise so eingestellt werden, daß an der Förderstelle, an der die Strömungs­ geschwindigkeit am geringsten ist, im ungünstigsten Betriebszustand gerade noch die für den Transport des Schüttgutes erforderliche Mindestgeschwindigkeit erreicht wird. Die erfindungsgemäße Saug- Fördereinrichtung ermöglicht es also, die Strömungsgeschwindigkeit des Transportgases weitgehend unabhängig von den Förderbedingungen, wie beispielsweise den Eigenschaften des zu fördernden Schüttgutes, der Förderart, der Leitungsführung und der Länge der Förderleitung konstant zuhalten oder in einem Sollwertbereich zu regeln. Der Antriebsmotor weist dadurch bei sich ändernden Förderbedingungen eine geringere Energieaufnahme auf. Außerdem wird der Verschleiß an der Saugfördereinrichtung und an dem Schüttgut vermindert.

Vorteilhaft ist vor allem, daß der Massenstrom des geförderten Transportgases indirekt ermittelt wird, nämlich entweder aus dem Transportgas-Druck oder der Antriebsleistung des Verdichters, und aus der Antriebsdrehzahl und verdichterspezifischen Kenngrößen. Dabei kann bei einer indirekten Ermittlung des Massenstroms durch Messen des Transportgas-Drucks der Drucksensor an einer beliebigen Stelle der Förderleitung angeordnet sein, insbesondere am Verdichter. Durch die indirekte Messung des Massenstromes kann ein teuerer Massenstrom- oder ein Volumenstrom-Sensor eingespart werden.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Förderleitung wenigstens eine Verzweigung aufweist, an der mindestens drei Förderleitungsabschnitte miteinander verbunden sind, und daß an der Verzweigung eine Weiche angeordnet ist, mit mit welcher der das Schüttgut aufweisende Transportgasstrom wahlweise über unterschiedliche Förderleitungsabschnitte führbar ist. Dabei ist es sogar möglich, daß die einzelnen, durch die Weiche miteinander verbindbaren Förderleitungsabschnitte unterschiedliche Förderlei­ tungsparameter aufweisen, beispielsweise eine unterschiedliche Länge, einen unterschiedlichen Querschnitt und/oder Strömungswiderstand. In vorteilhafter Weise paßt der Massenstrom-Regler jeweils die Strömungsgeschwindigkeit des Transportgases automatisch an die sich beim Umschalten der Weiche veränderten Förderleitungsparameter an. Somit wird an dem Verdichteraggregat für die einzelnen Förderwege jeweils ein günstiger, energiesparender und verschleißarmer Betriebspunkt eingestellt. Mittels der Weiche kann eine beliebige Ansaugstelle einer beliebigen Abgabestelle zugeordnet werden. Dabei ist es sogar möglich, bei einer Vorrichtung mit mehreren Ansaug- und Abgabestellen mehrere solcher Weichen in Förderrichtung hintereinander anzuordnen oder eine Mehrfachweiche vorzusehen, die mit mehr als drei Förderleitungsabschnitte verbunden ist. Gegebenenfalls kann die Förderleitung eine oder mehrere Verzweigungen und/oder Absperrventile aufweisen, so daß mehrere Förderwege gleichzeitig geschaltet werden können, die jeweils eine Ansaugstelle mit einer Abgabestelle verbinden.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Meßvorrichtung zum indirekten Messen des Massenstromes einen Antriebsleistungs-Sensor aufweist, daß die Meßvorrichtung einen Datenspeicher hat, in dem verdichterspezifische Kenngrößen mit einer Vielzahl von Wertekombinationen bestehend aus jeweils einander zugeordneten Antriebsleistungs-, Antriebsdrehzahl- und Transportgas-Massenstrom-Werten abgelegt sind, und daß die Meßvorrichtung zum indirekten Ermitteln des Transportgas-Massen­ stromes aus der gemessenen Antriebsleistung, der Antriebsdrehzahl und den verdichterspezifischen Kenngrößen mit dem Datenspeicher verbunden ist.

Zweckmäßigerweise ist im Verlauf der Förderleitung an der zwischen der Ansaugöffnung und dem Verdichter befindlichen Abgabestelle ein Abscheider für das Schüttgut angeordnet. Das Schüttgut wird dann aus dem Transportgasstrom abgeschieden, bevor das Transpörtgas zu dem Verdichter gelangt, so daß dieser nicht mit dem Schüttgut in Berührung gerät.

Vorteilhaft ist, wenn daß zum Begrenzen der Temperatur des verdichteten Transportgases ein Temperatur-Regler vorgesehen ist, der mit der Meßvorrichtung und dem Stellglied verbunden ist, wenn in dem Datenspeicher verdichterspezifische Kenngrößen mit einer Vielzahl von Wertekombinationen bestehend aus jeweils einander zugeordneten Antriebsleistungs-, Antriebsdrehzahl- und Temperatur- Werten für die Temperatur des verdichteten Transportgases abgelegt sind, und wenn die Meßvorrichtung zum indirekten Ermitteln der Temperatur des verdichteten Transportgases aus der gemessenen Antriebsleistung, der Antriebsdrehzahl und den verdichterspezifi­ schen Kenngrößen ausgebildet ist. Dadurch kann ein Temperatursensor zum Begrenzen der der Temperatur des verdichteten Transportgases entsprechenden Verdichtertemperatur eingespart werden.

Vorteilhaft ist, wenn der Antriebsmotor ein Elektromotor ist und wenn der Antriebsleistungs-Sensor einen Stromsensor zur Messung des Motorstromes aufweist. Die Drehzahl des Rotors des Elektromotors kann dann beispielsweise mittels eines Tachogenerators gemessen werden, so daß aus der Drehzahl und dem Motorstrom auf einfache Weise die in den Verdichter eingekoppelte Antriebsleistung ermittelt werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Leistungsansteuerung einen Frequenzumrichter zum Ansteuern des Elektromotors aufweist. Die Drehzahl des Elektromotors kann dann sensorlos aus der Betriebsfrequenz des Frequenzumrichters ermittelt werden.

Vorteilhaft ist, wenn für unterschiedliche Temperaturen des verdichtereinlaßseitigen Transportgases verschiedene verdich­ terspezifische Kenngrößen in dem Datenspeicher abgelegt sind. Die Saug-Fördereinrichtung kann dann noch besser an unterschiedliche Förderarten und Betriebsbedingungen werden, indem je nach Temperaturbereich der jeweiligen Anwendung die entsprechenden verdichterspezifischen Kenngrößen, beispielsweise aufgrund von Erfahrungswerten ausgewählt werden.

Besonders vorteilhaft ist, wenn die Meßvorrichtung zur Auswahl der der jeweiligen Temperatur des verdichtereinlaßseitigen Transportgases zugeordneten verdichterspezifischen Kenngrößen mit einem Transportgas-Temperatursensor verbunden ist. Die verdichterspezi­ fischen Kenngrößen können dann je nach Fördermedium-Temperatur automatisch ausgewählt werden.

Vorteilhaft ist, wenn die Wertekombinationen der verdichterspezi­ fischen Kenngrößen als Kennlinienschar in dem Datenspeicher abgelegt sind. In dem Datenspeicher können dann beispielsweise Stützstellen für die einzelnen Kennlinien abgespeichert sein, welche in Kombination mit einer entsprechenden, in der Meßvorrichtung gespeicherten Rechenvorschrift die Kennlinien definieren.

Selbstverständlich können die Kennlinien aber auch auf andere Weise beispielsweise mittels in dem Datenspeicher abgelegter Koeffizienten eines Polynoms oder einer Geradengleichung definiert sein.

Besonders vorteilhaft ist, wenn wenigstens eine Kennlinie der Kennlinienschar durch in dem Datenspeicher abgelegte Stützstellen definiert ist und wenn wenigstens eine dieser Stützstellen den nutzbaren Kennlinienbereich der Kennlinie begrenzt. Aus den Stützstellen können dann mittels einer entsprechenden Rechenvor­ schrift beliebige auf der Kennlinie befindliche Punkte ermittelt werden. Gleichzeitig dienen die Stützstellen dazu, den nutzbaren Kennlinienbereich zu begrenzen, so daß eine Überlastung der Saug- Fördereinrichtung und/oder ein Übersteuern von Betriebsparametern vermieden ist.

Vorteilhaft ist, wenn der Datenspeicher wenigstens zwei Daten­ speicherbereiche aufweist, in denen verdichterspezifische Kenngrößen für unterschiedliche Verdichtertypen abgelegt sind, und wenn die Datenspeicherbereiche zur Anpassung des Datenspeichers an den jeweils verwendeten Verdichtertyp umschaltbar sind. Dadurch ist es möglich, unterschiedliche Verdichtertypen mit der gleichen Steuereinrichtung zu betreiben, so daß sich die Herstellungs- und Ersatzteil- Lagerkosten für unterschiedliche Saug-Fördereinrichtungen entsprechend reduzieren. Die Umschaltung der Datenspeicherbereiche kann beispielsweise hardwaremäßig mittels Mikroschalter, entfern­ barer Brücken oder dergleichen Codiervorrichtung erfolgen.

Besonders vorteilhaft ist, wenn die Saug-Fördereinrichtung eine Schnittstelle zum Einspeichern von verdichterspezifischen Kenngrößen in den Datenspeicher und/oder zur Auswahl eines einem Verdichtertyp zugeordneten Datenspeicherbereichs mit verdichterspezifischen Kenngrößen aufweist. Mittels der Schnittstelle können also verdichterspezifische Kenngrößen in den Datenspeicher geschrieben werden, so daß unterschiedliche Verdichtertypen mit der gleichen Steuereinrichtung betrieben werden können. Die verdichterspezifi­ schen Kenngrößen können beispielsweise auf einem Datenträger gespeichert sein und mittels eines mit der Schnittstelle zu verbindenden Mikrocomputers in den Datenspeicher geschrieben werden. Die Saug-Förderanlage kann dadurch vor Ort an einen jeweils mit ihr zu kombinierenden Verdichter individuell angepaßt werden. Außerdem kann der Verdichter bei einer Reparatur auf einfache Weise ausgetauscht und gegebenenfalls durch einen Verdichter anderen Typs ersetzt werden.

Bei einer Vorrichtung mit einem Transportgas-Massenstrom-Regelkreis mit programmierbarem Regler kann die Schnittstelle auch zur Auswahl eines Regelprogramms verwendet werden. Dadurch kann die Regel­ charakteristik des Reglers an die Eigenschaften des jeweils zu fördernden Schüttgutes individuell angepaßt werden.

Erwähnt werden soll noch, daß die Saug-Fördereinrichtung sowohl einen offenen, als auch einen geschlossenen Transportgas-Kreislauf aufweisen kann.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Saug-Fördereinrichtung für Schüttgut, die ein als System bezeichnetes, an eine Förderleitung angeschlossenes Verdichteraggregat mit ei­ nem Antriebsmotor und einem Verdichter und einen Regler zum Regeln des Transportgas-Massenstromes in der Förderleitungeiner aufweist,

Fig. 2 eine graphische Darstellung einer Kennlinienschar mit mehreren, jeweils unterschiedlichen Verdichter-Antriebs­ drehzahlen zugeordneten Kennlinien, wobei auf der Abszisse der Massenstrom des Transportgases und auf der Ordinate die entlang der Förderleitung an dem Transportgas auftretende Druckdifferenz aufgetragen ist,

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 2, wobei jedoch auf der Abszisse die Antriebsleistung des Antriebsmotors und auf der Ordinate der Massenstrom des Transportgases aufgetra­ gen ist,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Saug-Fördereinrichtung,

Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. 2, wobei jedoch zusätzlich eine Temperaturkennlinie für die maximale zulässige Temperatur des verdichteten Transportgases vorgegeben ist, welche Temperaturkennlinie die Transportgasstrom- Druckdifferenz-Kennlinien begrenzt,

Fig. 6 eine graphische Darstellung einer Kennlinienschar mit mehreren, durch Geraden angenäherten, jeweils unter­ schiedlichen Verdichter-Antriebsdrehzahlen zugeordneten Kennlinien, wobei auf der Abszisse der Transportgas- Massenstrom und auf der Ordinate die Transportgas- Druckdifferenz aufgetragen ist,

Fig. 7 eine Darstellung ähnlich wie Fig. 6, wobei jedoch auf der Abszisse die Antriebsleistung und auf der Ordinate der Fördermedium-Volumenstrom aufgetragen ist,

Fig. 8 eine Darstellung ähnlich Fig. 6, wobei jedoch die Kennlinien durch ein Polynom zweiten Grades angenähert sind und

Fig. 9 eine Darstellung ähnlich Fig. 7, wobei jedoch die Kennlinien durch ein Polynom zweiten Grades angenähert sind.

Eine im ganzen mit 1 bezeichnete pneumatische Saug-Fördereinrichtung für Schüttgut 2 hat ein Leitungssystem mit Förderleitungen 3, in denen das Schüttgut 2 in einem Transportgasstrom jeweils von einer Ansaugöffnung 4 zu einer Abgabestelle 5 gefördert werden kann. Zum Erzeugen des Transportgasstromes sind die einzelnen Förderleitungen 3 mit einem Verdichteraggregat verbunden, das einen mit einem Antriebsmotor in Antriebsverbindung stehenden Verdichter 6 auf­ weist.

Wie aus Fig. 4 erkennbar ist, weist die Saug-Fördereinrichtung 1 mehrere Vorratssilos 7 auf, die einen Aufnahmeraum für das Schüttgut 2 umgrenzen. Die Vorratssilos 7 sind jeweils mit einer der Förderleitungen verbunden, wobei die Ansaugöffnung der einzelnen Förderleitungen 3 jeweils etwa an der tiefsten Stelle des sich nach unten hin trichterförmig verjüngenden Aufnahmeraums des Vorratssilos 7 angeordnet ist.

Die einzelnen Förderleitungen 3 weisen jeweils mehrere in Förderrichtung hintereinander angeordnete Verzweigungen 8 auf, die jeweils wenigstens drei Förderleitungsabschnitte miteinander verbinden. An den Verzweigungen 8 ist jeweils eine Weiche angeordnet, mit welcher der das Schüttgut 2 aufweisende Transportgasstrom wahlweise über unterschiedliche Förderleitungsabschnitte von einer der Ansaugöffnungen 4 zu einer der Abgabestellen 5 geführt werden kann. Die Saug-Fördereinrichtung 1 weist also ein Förderleitungs­ netzwerk auf, mit dem einer der Silos jeweils mit einer der Abgabestellen 5 verbunden werden kann.

An der Abgabestelle 5 ist jeweils ein Abscheider für das Schüttgut angeordnet, der mit einem für den Transport des Schüttgutes vorgesehenen Förderleitungsabschnitt mit einem der Vorratssilos 7 verbindbar ist und mit einem weiteren, zum Absaugen des Transportgases vorgesehenen Leitungsabschnitt mit dem Verdichter 6 verbunden ist. Die zum Absaugen des Transportgases aus den an den Abgabestellen 5 befindlichen Abscheidern vorgesehenen Förderleitungsabschnitte sind untereinander verbunden und führen zu einer zentralen Saugleitung, in deren Verlauf zwischen den Abgabestellen 5 und Verdichter 6 ein Sicherheitsabscheider 9 angeordnet ist. Dieser soll eventuell in dem Transportgasstrom zwischen den Abgabestellen 5 und dem Verdichter 6 noch enthaltenes Schüttgut abscheiden, damit dieses nicht in den Verdichter 6 gelangen kann. Benachbart zu den Abgabestellen 5 ist jeweils ein Verbraucher 10 angeordnet, der beispielsweise ein Extruder sein kann, dem mit der Saug-Fördereinrichtung gefördertes Kunststoff-Granulat zuführ­ bar ist.

Zum Regeln des Transportgas-Massenstroms weist die Saugförderein­ richtung 1 einen Massenstrom-Regler 11 (Korrekturglied) auf, dessen Eingang mit dem Ausgang einer Vergleichseinrichtung verbunden ist, die einen Sollwert-Eingang und einen Istwert-Eingang für den Transportgas-Massenstrom aufweist. Der Istwert-Eingang ist mit einer Meßvorrichtung zum indirekten Messen des Transportgas-Massenstromes verbunden. Der Ausgang des Reglers 11 ist mit einem Stellglied verbunden, mit dem die Antriebsdrehzahl des Verdichter-Antriebsmo­ tors einstellbar ist.

Zum Regeln des Transportgas-Massenstroms des Verdichters 6 wird ein Transportgas-Massenstrom-Meßwert mit einem Transportgas- Massenstrom-Sollwert verglichen und bei einer Abweichung die Dreh­ zahl des Antriebsmotors verändert. Dabei wird, wenn der Transportgas- Massenstrom-Meßwert größer als der -Sollwert ist, die Antriebs­ drehzahl vermindert und wenn der Meßwert kleiner als der Sollwert ist, die Antriebsdrehzahl erhöht. Wenn der Meßwert mit dem Sollwert übereinstimmt, wird die Drehzahl beibehalten.

Da die in Fig. 4 gezeigte Saugfördereinrichtung 1 einen konstanten Förderleitungsquerschnitt aufweist, ergibt sich entlang des Förderweges des Transportgases ausgehend von der Ansaugöffnung 4 zum Verdichter 6 ein Druckabfall in der Förderleitung 3. Mit abnehmendem Druck P vergrößert sich das Volumen V des Transportgases nach der Gleichung P × V = konstant. Dabei weist der Transportgas­ strom der Ansaugöffnung 4 den größten Druck und das kleinste Volumen auf. Somit ergibt sich an der Ansaugöffnung 4 die geringste Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Förderweges. Damit das Schüttgut 2 angesaugt und von dem Transportgasstrom mitgerissen werden kann, muß die Strömungsgeschwindigkeit größer oder gleich einer Mindestgeschwindigkeit sein. Demnach befindet sich die kritische Stelle für die Auslegung der Strömungsgeschwindigkeit an der Saugöffnung 4 der Förderleitung 3.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die Vorrats-Silos 7 mit einer Belüftungsleitung 12 mit der Atmosphäre verbunden. Der Querschnitt der Belüftungsleitung 12 ist so dimensioniert, daß der Transportgasstrom nur einen geringen Druckabfall an der Belüftungs­ leitung 12 verursacht. Der Druck im Inneren des Silos und somit auch der Druck an der Ansaugöffnung 4 entspricht deshalb während des Förderns des Schüttgutes etwa dem Atmosphärendruck und ist näherungsweise konstant. Da der Transportgas-Massenstrom proportional zu dem Produkt aus dem Transportgas-Druck und dem Transportgas- Volumenstrom ist, ergibt sich bei konstantem Transportgas-Massenstrom an der Ansaugöffnung 4 und somit an der für die Auslegung der Strömungsgeschwindigkeit kritischen Stelle eine konstante Strömungsgeschwindigkeit.

Die Transportgas-Massenstrom-Regelung erkennt also selbständig die Länge der Förderleitung 3 und die daraus resultierenden Druckverluste und paßt das Saugvermögen des Verdichters 6 automatisch an sich ändernde Anforderungen der Anlage an. Somit bleibt bei einem Umschalten einer oder mehrerer der an den Verzweigungen 8 der Förderleitungen 3 befindlichen Weichen die Strömungsgeschwindigkeit an der Ansaugöffnung 4 konstant, selbst dann, wenn sich die Länge des Förderweges ändert. In Fig. 4 sind zur Verdeutlichung zwei Förderwege mit unterschiedlicher Länge durch Fettdruck hervorgehoben. Durch die Regelung des Transportgas-Massenstromes können aber auch andere Einflußgrößen, die eine Veränderung der Ansauggeschwindigkeit bewirken können, kompensiert werden, beispielsweise eine Veränderung des Feuchtigkeitsgehalts und/oder einer anderen Eigenschaft des Fördergutes. Durch die Massenstrom-Regelung kann der Energieverbrauch der Saug-Fördereinrichtung und der Verschleiß an dem Schüttgut 2 und den Förderleitungen 3 reduziert werden.

Einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Transportgas- Massenstrom indirekt aus einer mittels eines Druck- oder Druckdiffe­ renz-Sensors an dem Transportgas gemessenen Druckdifferenz und der Drehzahl des Antriebsmotors des Verdichters ermittelt. Die Meßvorrichtung weist dazu einen Datenspeicher 13 auf, in dem verdichterspezifische Kenngrößen mit einer Vielzahl von Werte­ kombinationen bestehend aus jeweils einander zugeordneten Druckdifferenz-, Antriebsdrehzahl- und Transportgas-Massenstrom- Werten gelegt sind.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die in dem Datenspeicher abgelegten verdichterspezifischen Kenngrößen durch eine Kennlinien­ schar mit Verdichter-Kennlinien 14 angenähert. Mit Hilfe dieser Kennlinien 14 ordnet die Meßvorrichtung jeweils einem einen Druckdifferenz- und einen Antriebsdrehzahlwert aufweisenden Wertepaar einen Transportgas-Massenstrom-Wert zu.

Nachfolgend ist der Ablauf der Transportgas-Massenstrom-Regelung am Beispiel der Arbeitspunkte P0, P1 und P2 für die in Fig. 4 gezeigte Saug-Fördereinrichtung 1 erläutert. Fig. 2 sind für unterschiedlich lange Förderwege zwei unterschiedliche Anlagenkenn­ linien 15, 16 eingezeichnet. Dabei ist die Anlagenkennlinie 14 einer Förderleitung 3 mit kürzerem Förderweg zugeordnet, als die Anlagenkennlinie 16. P0 ist der Betriebspunkt auf der Anlagenkenn­ linie 14 und einer der Drehzahl n zugeordneten Verdichter-Kennlinie 14. Im Betriebspunkt P0 entspricht der Transportgas-Massenstrom einem vorgegebenen Transportgas-Massenstrom-Sollwert. Durch Veränderungen in der Saug-Förderanlage 1 stellt sich die Anlagenkenn­ linie 16 ein. Der Betriebspunkt wandert dann auf der Verdichter- Kennlinie 14 für die Drehzahl n0 bis zum Punkt P1. Den Punkt P1 ermittelt die Meßvorrichtung aus der Verdichter-Kennlinie 14 einen zu kleinen Transportgas-Massenstrom-Meßwert, woraufhin die Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors des Verdichteraggregats so­ lange erhöht wird, bis der Transportgas-Massenstrom-Sollwert wieder erreicht ist. Der Betriebspunkt bewegt sich dann auf der Anlagenkenn­ linie 15 von P1 nach P2.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Saug- Fördereinrichtung 1 ein Verdichteraggregat mit einem von einem elektrischen Synchronmotor angetriebenen Verdichter. Zum Einstellen der Antriebsdrehzahl weist das mit dem Massenstrom-Regler 11 verbundene Stellglied einen Frequenzumrichter auf. Zum Regeln des Transportgas-Massenstromes wird ein Transportgas-Massenstrom-Meß­ wert mit einem Transportgas-Massenstrom-Sollwert verglichen und bei einer Abweichung die Drehzahl des Synchronmotors verändert. Der Transportgas-Massenstrom-Meßwert wird indirekt aus der aus der Betriebsfrequenz des Synchronmotors abgeleiteten Antriebsdrehzahl und der mittels einer geeigneten Sensorik gemessenen Antriebslei­ stung des Synchronmotors ermittelt.

Die Meßvorrichtung weist einen Datenspeicher 13 auf, in dem verdichterspezifische Kenngrößen mit einer Vielzahl von Werte­ kombinationen bestehend aus jeweils einander zugeordneten Antriebsleistungs-, Antriebsdrehzahl- und Transportgas-Massenstrom- Werten abgelegt sind. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind die in dem Datenspeicher 13 abgelegten verdichterspezifischen Kenngrößen durch eine Kennlinienschar mit Verdichter-Kennlinien 14 angenähert. Mit Hilfe dieser Kennlinien 14 ordnet die Meßvorrichtung jeweils einem einen Antriebsdrehzahl- und einem Antriebsleistungswert aufweisenden Wertepaar einen Transportgas-Massenstromwert zu.

Nachfolgend ist der Ablauf der Transportgas-Massenstrom-Regelung am Beispiel der Arbeitspunkte P0, P1, P2 in Fig. 3 für die in Fig. 1 und 4 gezeigte Saug-Fördereinrichtung 1 erläutert. In Fig. 3 sind Anlagenkennlinien 15, 16 für unterschiedliche Förderwege eingezeich­ net. Dabei ist die Anlagenkennlinie 15 einem kürzeren Förderweg zugeordnet als die Anlagenkennlinie 16. Der Punkt P0 ist der Betriebspunkt auf der Anlagenkennlinie 15. Im Betriebspunkt P0 entspricht der Transportgas-Massenstrom einem vorgegebenen Sollwert. Durch eine Verlängerung des Förderweges stellt sich die Anlagenkenn­ linie 16 ein. Der Betriebspunkt wandert dann auf der Verdichter- Kennlinie 14 für die Drehzahl n0 bis zum Punkt P1. Die Meßvorrichtung ermittelt dem den Punkt P1 zugeordneten Transportgas-Massenstrom und vergleicht diesen mit dem Massenstrom-Sollwert. Da der ermittelte Transportgas-Massenstrom kleiner als der Massenstrom-Sollwert ist, wird die Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors solange erhöht, bis der Transportgas-Massenstrom wieder den Sollwert erreicht hat. Der Betriebspunkt bewegt sich dabei auf der Anlagenkennlinie 16 von P1 nach P2.

Ein maximal zulässiger Grenzwert der Temperatur T_max verdichteten Transportgases darf bei der Regelung des Transportgas-Massenstromes nicht überschritten werden. Sollte der Grenzwert T_max dennoch überschritten werden, wird die Regelung des Transportgas-Massen­ stromes außer Funktion gesetzt und der Verdichter, basierend auf den Verdichter-Kennlinien 14 durch eine Drehzahlreduzierung in den zugelassenen Temperaturbereich zurückgeführt. Erst dann wird die Transportgas-Massenstrom-Regelung wieder aktiviert.

Nachfolgend ist der Ablauf der Regelung bei der Begrenzung der Temperatur des verdichteten Transportgases anhand der Betriebspunkt P1, P2 und P3 in Fig. 5 näher erläutert.

Der zugelassene Kennlinienbereich der einzelnen Verdichter-Kennlinien 14 ist durch eine Temperaturgrenzwert-Kennlinie 18 begrenzt, die jeweils einen Kennlinienendpunkt 17 der einzelnen Kennlinien 14 schneidet. Der Punkt P1 ist ein Betriebspunkt auf der Anlagenkenn­ linie 15 und der Verdichter-Kennlinie 14 für die Drehzahl 5000 min^-1. Durch Veränderungen in der Anlage stellt sich die Anlagenkennlinie 16 ein. Der Betriebspunkt wandert dann auf der Verdichter-Kennlinie 5 für die Drehzahl 5000 min^-1 bis zum Punkt P2. Die Meßvorrichtung ermittelt aus der Motordrehzahl und dem Transportgas-Druck oder der Transportgas-Druckdifferenz bei P2 eine zu große Temperatur des verdichteten Transportgases. Da die Regelung des Temperaturgrenz­ werts T_max Vorrang gegenüber der Transportgas-Massenstrom-Regelung hat, reduziert der Regler die Antriebsdrehzahl solange, bis der Temperaturgrenzwert T_max wieder erreicht ist. Der Betriebspunkt wandert dabei auf der Anlagenkennlinie 16 von P2 nach P3. Erst danach wird die Transportgas-Massenstrom-Regelung wieder aktiviert.

Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 6 und 8 sind die Verdichter- Kennlinien 14 in dem Datenspeicher 13 als Verdichter-Kennlinienschar mit Wertekombinationen, jeweils bestehend aus einem Transportgas- Druckdifferenz-, einem Antriebsdrehzahl- und einem Transportgas- Massenstrom-Wert und bei dem Ausführungsbeispielen nach Fig. 7 und 9 mit Wertekombinationen, jeweils bestehend aus einem Antriebsleistungs-, einem Antriebsdrehzahl und einem Transportgas- Massenstrom-Wert abgelegt. Jede der Kennlinienscharen weist jeweils getrennte Verdichter-Kennlinien 14 für unterschiedliche Fördermedium- Ansaugtemperaturen sowie für unterschiedliche Antriebs-Drehzahlen auf.

Je nach Verdichtertyp sind die Kennlinien entweder durch Geraden (Fig. 6, 7) oder durch Polynome zweiten Grades (Fig. 8, 9) angenähert. Die Gleichungen für die Verdichter-Kennlinien sowie verschiedene Lösungsalgorithmen dafür sind in der Meßvorrichtung gespeichert. In dem Datenspeicher 13 sind jeweils bei einer geraden Verdichter-Kennlinie der Anfangspunkt A_n und der Endpunkt C_n der Kennlinie und bei einem Polynom zweiten Grades zusätzlich ein Zwischenpunkt B_n gespeichert. Aus diesen Punkten werden die Wertekombinationen der Verdichter-Kennlinien 14 mittels der Verdichtergleichungen online von der Meßvorrichtung ermittelt. Der zu einer Verdichter-Kennlinienschar in dem Datenspeicher gespeicher­ ten Kennlinienpunkte ergeben sich aus der nachstehend wiedergegebenen Tabelle, in der die Temperaturwerte des Fördermediums an der Ansaugseite mit T, die Drehzahlwerte mit n, die Antriebsleistungs­ werte mit P und die Druckdifferenzwerte mit Δp abgekürzt sind.

Um die Anzahl der gespeicherten Verdichter-Kennlinien 17 zu begrenzen und dennoch eine genaue Regelung des Transportgas-Massenstromes zu ermöglichen, werden von der Meßvorrichtung für Druckdifferenz-, Antriebsdrehzahl-, Transportgas-Massenstrom- und/oder Antriebs­ leistungs-Istwerte-Kombinationen, die nicht auf einer gespeicherten Kennlinie liegen, durch Interpolation Zwischenkennlinien ermit­ telt. Dabei werden die Anfangs- und Endwerte der Zwischenkennlinien sowie gegebenenfalls die Zwischenwerte aus den Anfangswerten A_n, den Endwerten C_n sowie gegebenenfalls den Zwischenwerten B_n der zu der Zwischenkennlinie benachbarten Verdichter-Kennlinien 14, ermittelt. Aus den ermittelten Anfangs-, End- und Zwischenwerten werden dann die der Zwischenkennlinie zugeordneten Wertekombinationen errechnet.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Fördern von Schüttgut von einer an einer Schüttung befindlichen Aufnahme­ stelle zu einer Abgabestelle mithilfe eines Transportgasstromes in einer Förderleitung. Dabei das Schüttgut an der Aufnahmestelle mit dem Transportgasstrom angesaugt und an der Abgabestelle aus diesem ausgeschieden. Der Transportgasstrom mit einem von einem Antriebsmotor angetriebenen Verdichter erzeugt. Zum Regeln des Transportgas-Massenstromes werden Meßwerte für den Transportgas- Massenstrom ermittelt und mit einem Sollwert verglichen. Bei einer Abweichung des Meßwertes von dem Sollwert wird die Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors des Verdichters verändert. Die Meßwerte für den Transportgas-Massenstrom werden indirekt ermittelt, indem Istwerte für einen von dem Verdichter an dem Transportgas bewirkten Druck p und für die Antriebsdrehzahl n des Antriebsmotors erfaßt und diesen Istwerten mit Hilfe abgespeicherter verdichterspezifischer Kenngrößen ein Transportgas = Massenstromwert zugeordnet wird. Anstelle des Drucks p kann auch die Antriebsleistung P des Antriebsmotors ermittelt und ausgewertet werden.

Claims (28)

1. Verfahren zum Fördern von Schüttgut (2) von einer an einer Schüttung befindlichen Aufnahmestelle zu einer Abgabestelle (5) mithilfe eines Transportgasstromes in einer Förderleitung (3), wobei das Schüttgut (2) an der Aufnahmestelle mit dem Transportgasstrom angesaugt und an der Abgabestelle (5) aus diesem ausgeschieden wird, wobei der Transportgasstrom mit einem von einem Antriebsmotor angetriebenen Verdichter (6) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Regeln des Transportgas-Massenstromes wenigstens ein Meßwert für den Transportgas-Massenstrom ermittelt und mit einem Sollwert oder Sollwertbereich verglichen wird, daß bei einer Abweichung des Meßwertes von dem Sollwert oder dem Sollwertbereich die Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors des Verdichters (6) verändert wird, daß verdichterspezifische Kenngrößen mit einer Vielzahl von Wertekombinationen bestehend aus jeweils einander zugeordneten Transportgas-Druck-, Antriebsdrehzahl- und Transportgas-Massenstrom-Werten ermittelt und abgespeichert werden, daß der Transportgas-Massenstrom-Meßwert indirekt ermittelt wird, indem Istwerte für einen von dem Verdichter (6) an dem Transportgas bewirkten Druck und für die Antriebs­ drehzahl des Antriebsmotors erfaßt und aus diesen Istwerten mit Hilfe der abgespeicherten Kenngrößen der Transportgas- Massenstrom bestimmt wird.

2. Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Regeln des Transportgas-Massenstromes wenigstens ein Meßwert für den Transportgas-Massenstrom ermittelt und mit einem Sollwert oder Sollwertbereich verglichen wird, daß bei einer Abweichung des Meßwertes von dem Sollwert oder dem Sollwertbereich die Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors des Verdichters (6) verändert wird, daß verdichterspezifische Kenngrößen mit einer Vielzahl von Wertekombinationen bestehend aus jeweils einander zugeordneten Antriebsleistungs-, Antriebsdrehzahl- und Transportgas- Massenstrom-Werten ermittelt und abgespeichert werden, und daß die der Transportgas-Massenstrom-Meßwert indirekt ermittelt wird, indem Istwerte für die Antriebsleistung des Verdichters (6) und die Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors erfaßt und aus diesen Istwerten mit Hilfe der abgespeicherten Kenngrößen der Transportgas-Massenstrom bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zeitlich nacheinander Temperatur-Meßwerte für die Temperatur des verdichteten Transportgases ermittelt und jeweils mit einem Temperatur-Grenzwert verglichen werden, daß beim Überschreiten des Temperatur-Grenzwertes die Regelung des Massenstromes außer Funktion gesetzt und die Antriebsdrehzahl des Verdichters reduziert wird, bis wenigstens ein Temperatur-Meßwert kleiner oder gleich dem Temperatur-Grenzwert ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß verdichterspezifische Kenngrößen mit einer Vielzahl von Wertekombinationen bestehend aus jeweils einander zugeordneten Antriebsleistungs-, Antriebsdrehzahl- und Temperatur-Werten für die Temperatur des verdichteten Transportgases ermittelt und abgespeichert werden, und daß die Temperatur-Meßwerte für die Temperatur des verdichteten Transportgases indirekt ermittelt werden, indem Istwerte für die Antriebsleistung und die Antriebsdrehzahl des Verdichters (6) erfaßt und aus diesen Istwerten mit Hilfe der abgespeicher­ ten Kenngrößen der Temperatur-Meßwert bestimmt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Temperatur-Grenzwert von einem oberen auf einen unteren Grenzwert reduziert wird, wenn die Temperatur des verdichteten Transportgases den oberen Grenzwert für eine vorgegebene oder vorgebbare erste Zeitdauer überschreitet und daß der Temperatur-Grenzwert von dem unteren auf den oberen Grenzwert erhöht wird, wenn die Temperatur den unteren Temperatur-Grenzwert für eine vorgegebene oder vorgebbare zweite Zeitdauer unterschreitet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verdichter mit einem elektrischen Antriebs­ motor drehangetrieben wird und daß die Antriebsleistung indirekt durch Erfassung des Motorstroms und der Antriebs­ drehzahl des Antriebsmotors ermittelt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Antriebsmotor ein frequenzgesteuerter Elektromotor verwendet wird und daß die Antriebsdrehzahl indirekt aus der Betriebsfrequenz des Elektromotors ermittelt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für unterschiedliche Temperaturen des ein­ laßseitigen Transportgases und/oder unterschiedliche Umgebungs­ temperaturen unterschiedliche verdichterspezifische Kenngrößen vorgesehen sind und daß zur Auswahl der der jeweiligen Temperatur zugeordneten Kenngrößen die Temperatur des einlaßseitigen Transportgases gemessen und/oder vorgegeben wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die verdichterspezifischen Kenngrößen als Kennlinienschar abgespeichert werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens eine Kennlinie (14) der Kennlinien­ schar durch eine Gerade angenähert wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens eine Kennlinie (14) der Kennlinien­ schar durch ein Polynom, insbesondere durch ein Polynom zweiten Grades angenähert wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für einen ermittelten Istwert durch Interpolation aus benachbarten Wertekombinationen und/oder Kennlinien (14) ein Zwischenwert oder eine Zwischenkennlinie bestimmt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leistungsaufnahme des Antriebsmotors begrenzt wird.

14. Saug-Fördereinrichtung (1) für Schüttgut (2), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit wenigstens einer Förderleitung (3) zum Fördern des Schüttgutes (2) mittels eines Transportgasstromes, wobei die Förderleitung (3) zum Erzeugen des Transportgasstromes mit einem einen Verdichter (6) und einen Antriebsmotor dafür aufweisenden Verdichteraggregat verbunden ist, wobei die Förderleitung zumindest eine Ansaugöffnung (4) und wenigstens eine Abgabestelle (5) für das Schüttgut (2) aufweist, wobei die Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors des Verdichters (6) mit einem Stellglied verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied Teil eines Reglers (11) zum Regeln des Transportgas-Massenstromes ist, daß der Regler (11) eine Meßvorrichtung zum indirekten Messen des Transportgas- Massenstromes aufweist, die einen Druck-Sensor hat, der zum Messen des von dem Verdichter (6) an dem Transportgas bewirkten Drucks angeordnet ist, daß die Meßvorrichtung einen Daten­ speicher (13) hat, in dem verdichterspezifische Kenngrößen mit einer Vielzahl von Wertekömbinationen bestehend aus jeweils einander zugeordneten Transportgas-Druck-, Antriebsdrehzahl- und Transportgas-Massenstrom-Werten abgelegt sind, und daß die Meßvorrichtung zum indirekten Ermitteln des Transportgas- Massenstromes aus dem gemessenen Transportgas-Druck, der Antriebsdrehzahl und den verdichterspezifischen Kenngrößen mit dem Datenspeicher (13) verbunden ist

15. Saug-Fördereinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied Teil eines Reglers (11) zum Regeln des Transportgas-Massenstromes ist, daß der Regler (11) eine Meßvorrichtung zum indirekten Messen des Transportgas-Massenstromes aufweist, die einen Antriebs­ leistungs-Sensor hat, daß die Meßvorrichtung einen Daten­ speicher (13) hat, in dem verdichterspezifische Kenngrößen mit einer Vielzahl von Wertekombinationen bestehend aus jeweils einander zugeordneten Antriebsleistungs-, Antriebsdrehzahl- und Transportgas-Massenstrom-Werten abgelegt sind, und daß die Meßvorrichtung zum indirekten Ermitteln des Transportgas- Massenstromes aus der gemessenen Antriebsleistung, der Antriebsdrehzahl und den verdichterspezifischen Kenngrößen mit dem Datenspeicher (13) verbunden ist.

16. Saug-Fördereinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitung (3) wenigstens eine Verzweigung (8) aufweist, an der mindestens drei Förderlei­ tungsabschnitte miteinander verbunden sind, und daß an der Verzweigung (8) eine Weiche angeordnet ist, mit welcher der das Schüttgut (2) aufweisende Transportgasstrom wahlweise über unterschiedliche Förderleitungsabschnitte führbar ist.

17. Saug-Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf der Förderleitung (3) an der zwischen der Ansaugöffnung und dem Verdichter (6) befindlichen Abgabestelle (5) ein Abscheider für das Schüttgut (2) angeordnet.

18. Saug-Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zum Begrenzen der Temperatur des verdichteten Transportgases ein Temperatur-Regler vorgesehen ist, der mit der Meßvorrichtung und dem Stellglied verbunden ist, daß in dem Datenspeicher (13) verdichterspezifische Kenngrößen mit einer Vielzahl von Wertekombinationen bestehend aus jeweils einander zugeordneten Antriebsleistungs-, Antriebsdrehzahl- und Temperatur-Werten für die Temperatur des verdichteten Transportgases abgelegt sind, daß die Meßvorrichtung zum indirekten Ermitteln der Temperatur des verdichteten Transportgases aus der gemessenen Antriebs­ leistung, der Antriebsdrehzahl und den verdichterspezifischen Kenngrößen ausgebildet ist.

19. Saug-Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor ein Elektromotor ist und daß der Antriebsleistungs-Sensor einen Stromsensor zur Messung des Motorstroms aufweist.

20. Saug-Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied einen Frequenzum­ richter zum Ansteuern des Elektromotors aufweist.

21. Saug-Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß für unterschiedliche Temperaturen des verdichtereinlaßseitigen Transportgases verschiedene verdichterspezifische Kenngrößen in dem Datenspeicher (13) abgelegt sind.

22. Saug-Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung zur Auswahl der der jeweiligen Temperatur des verdichtereinlaßseitigen Transportgases zugeordneten verdichterspezifischen Kenngrößen mit einem Transportgas-Temperatursensor verbunden ist.

23. Saug-Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Wertekombinationen als Kennlinienschar in dem Datenspeicher (13) abgelegt sind.

24. Saug-Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Kennlinie (14) der Kennlinienschar eine Gerade ist.

25. Saug-Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Kennlinie (14) der Kennlinienschar ein Polynom, insbesondere ein Polynom zweiten Grades ist.

26. Saug-Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Kennlinie (14) der Kennlinienschar durch in dem Datenspeicher (13) abgelegte Stützstellen definiert ist und daß wenigstens eine dieser Stützstellen den nutzbaren Kennlinienbereich der Kennlinie begrenzt.

27. Saug-Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenspeicher (13) wenigstens zwei Datenspeicherbereiche aufweist, in denen verdichterspezi­ fische Kenngrößen für unterschiedliche Verdichtertypen abgelegt sind, und daß die Datenspeicherbereiche zur Anpassung des Datenspeichers an den jeweils verwendeten Verdichtertyp umschaltbar sind.

28. Saug-Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Schnittstelle zum Einspeichern von verdichterspezifischen Kenngrößen in den Datenspeicher (13) und/oder zur Auswahl eines einem Verdichter­ typ zugeordneten Datenspeicherbereichs mit verdichterspezi­ fischen Kenngrößen aufweist.