DE19906496A1 - Verfahren und Vorrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgut - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgut

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Abstract

Bei einem Verfahren zur pneumatischen Förderung von Schüttgut in Förderleitungen von Aufgabeorten zu Zielorten wird das Schüttgut am Aufgabeort mit der Förderflüssigkeit vermischt und die Dispersion aus Schüttgut und Förderflüssigkeit durch Förderleitungen (7, 7') zum Zielort transportiert, wo die Förderflüssigkeit vom Schüttgut getrennt und durch Rohrleitungen (13) zum Aufgabeort zurückgeführt wird. Die rückzuführende Förderflüssigkeit mehrerer Förderleitungen wird in eine gemeinsame Rohrleitung (13) eingespeist, um den Energiebedarf für die Rückführung der Förderflüssigkeit zu senken und den Wirkungsgrad der hydraulischen Förderanlage zu verbessern.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur hydraulischen Förderung von Schüttgut in Förderleitungen von Aufgabeorten zu Zielorten, bei dem das Schüttgut am Auf­ gabeort mit der Förderflüssigkeit vermischt und die Dispersion aus Schüttgut und Förderflüssigkeit durch Förderleitungen zum Zielort transportiert wird, wo die Förderflüssigkeit vom Schüttgut getrennt und durch Rohrleitungen zum Aufgabe­ ort zurückgeführt wird, sowie eine Vorrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgut.
Aus der Offenlegungsschrift DE 26 49 396 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur hydraulischen Förderung von Schüttgut in Form heißer, thermoplastischer Pellets bekannt.
Das thermoplastische Material wird in einem Extruder aufgeschmolzen, in einer Düse zu Strängen ausgeformt und von einem Schneidwerk zu Pellets geschnitten. Diese werden in einem Aufgabebehälter mit Wasser vermischt und mittels einer Zentrifugalpumpe durch eine Förderleitung zu einem Zielort transportiert, an dem das Wasser durch ein Sieb vom Schüttgut getrennt und über Fallleitung einem Speichertank zugeführt wird. Aus diesem wird das Wasser mit Hilfe einer weiteren Pumpe durch eine Rohrleitung zum Aufgabebehälter zurückbefördert. Der Förder­ leitung ist also genau eine Rohrleitung für die Rückführung der Förderflüssigkeit zugeordnet und bildet mit dieser einen geschlossenen Förderkreis.
Derartige Förderverfahren sind bei der Aufbereitung von Kunststoffen allgemein üblich.
Sind in einer Betriebsstätte mehrere Extruder vorgesehen, müssen nach dem Stand der Technik mehrere geschlossene Förderkreise und daher auch mehrere Rohrleitungen für die Zurückführung des Wassers eingerichtet werden, in denen das Wasser zur Minimierung des Druckverlustes mit einer festgelegten Geschwin­ digkeit, in der Regel 1,5 bis 3,5 Meter/Sekunde bewegt wird.
Dieses Vorgehen ist ungünstig, da die Rückführung des Wassers in einer Vielzahl unabhängiger Rohrleitungen mit einem erheblichen Energieaufwand verbunden ist, weil in die Berechnung des Strömungswiderstands auch die auf den Volumen­ strom bezogene Fläche der Rohrwandung eingeht.
Aufgabe
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den Wirkungsgrad einer hydraulischen Förderanlage zu verbessern.
Lösung
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die rückzuführende Förderflüssigkeit mehrerer Förderleitungen in eine gemeinsame Rohrleitung eingespeist wird.
Das Verhältnis Fläche der Rohrwandung zu freiem Querschnitt der Rohrleitung kann in diesem Fall erheblich reduziert werden, wodurch der Gesamtwirkungsgrad aller auf der Betriebsstätte betriebenen Fördereinrichtungen deutlich verbessert werden kann.
Figuren
Die Figuren stellen beispielhaft und schematische verschiedene Ausführungen der Erfindung dar.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren
Fig. 2 eine weitere Anlage zur Durchführung eines Verfahrens nach einer anderen Ausführung der Erfindung.
Die in Fig. 1 dargestellte Anlage umfaßt zwei Extruder 1, 1' zur Unterwasser­ granulierung thermoplastischer Kunststoffe. Das zu granulierende, pulverförmige Kunststoffmaterial wird den Extrudern 1, 1 ' jeweils über einen Trichter 2, 2' zuge­ führt, in einer Verfahrenseinheit 3, 3' erwärmt, plastifiziert und homogenisiert und in einem Granulierwerkzeug 4, 4' zu feinen Kunststoffsträngen ausgeformt und zu Granulaten geschnitten. Um ein Agglomerieren der heißen Granulate zu vermei­ den, wird der Schneidvorgang in einem kühlenden Wasserbad vollzogen. Pumpen 5, 5' speisen hierzu über Leitungen 6, 6' einen Wasserstrom in die Granulier­ werkzeuge 4, 4' ein, der das Granulat aus den Granulierwerkzeugen 4, 4' jeweils in eine Förderleitung 7, 7' austrägt. Die Granulierwerkzeuge 4, 4' dienen im Aus­ führungsbeispiel als Aufgabeorte für die nachfolgende hydraulische Förderung zu einem Zielort. Der Transport in den Förderleitungen 7, 7', die beispielsweise einen Durchmesser von 100 mm aufweisen können, erfolgt zur Vermeidung von Ablage­ rungen mit einer relativ hohen Geschwindigkeit von 2 bis 5 m/s. Am Zielort, der gegebenenfalls einige hundert Meter von den Extrudern 1, 1' entfernt liegen kann, wird das Granulat in einem Trockner 8, 8' vom Wasserstrom getrennt und in Richtung der Pfeile 9, 9' abgeführt, beispielsweise in nicht dargestellte Vorrats­ silos. Über Leitungen 10, 10' wird der vom Granulat befreite Wasserstrom einem gemeinsamen Zwischenbehälter 11 zugeführt.
Eine Pumpe 12 pumpt die Förderflüssigkeit vom Zwischenbehälter 11 durch eine gemeinsame lange Rohrleitung 13 zu einer Verzweigung 14, wo der Flüssigkeits­ strom geteilt und über Zweigleitungen 15, 15' jeweils einem Vorlagebehälter 16, 16' zugeführt wird. Die Leistung der Pumpe 12 wird dabei von einem Regler 17 in Abhängigkeit vom Füllstand im Zwischenbehälter 11 eingestellt.
Um die Verteilung des Flüssigkeitsstromes auf die Vorlagebehälter 16, 16' beein­ flussen zu können, sind in den Zweigleitungen 15, 15' jeweils Ventile 18, 18' angeordnet.
Die Stellung des Ventils 18' wird von einem Regler 19 in Abhängigkeit vom Füllstand im Vorlagebehälter 16' verändert, während das manuell voreingestellte Ventil 18 nur zur Erzeugung eines definierten Strömungswiderstands in der Zweig­ leitung 15 dient. Der Füllstand im Vorlagebehälter 16 wird durch Zufuhr von Wasser aus einem Netzanschluß 20 über einen Regler 21 geregelt, wodurch die Verdunstungsverluste in den Trocknern 8, 8' ausgeglichen werden. Von den Vorlagebehältern 16, 16' wird die Förderflüssigkeit erneut in die Granulierwerk­ zeuge 4, 4' gepumpt.
Die Rohrleitung 13 ist zur Minimierung des Druckverlustes so dimensioniert, daß die Förderflüssigkeit in ihr mit einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit von 1,5 bis 3,5 m/s strömt. Sie kann beispielsweise einen Durchmesser von 150 mm aufweisen. Da der Strömungswiderstand bei gegebenem Volumenstrom in einer Rohrleitung mit einem großen Durchmesser geringer ist als der Strömungswider­ stand in mehreren Rohrleitungen mit kleinem Durchmesser, kann durch das Rückführen der Förderflüssigkeit in der gemeinsamen Rohrleitung 13 die Leistungsaufnahme der Pumpe 12 verringert werden.
Nach dem gleichen Lösungsprinzip arbeitet die in Fig. 2 dargestellte Anlage. Die aus den Granulierwerkzeugen 4, 4' austretende Dispersion aus Granulaten und Kühlflüssigkeit wird jeweils über Leitungen 22, 22' ersten Trocknern 23, 23' zugeführt, die sich relativ nahe an den Extrudern 1, 1 'befinden. Die abgeschie­ dene Kühlflüssigkeit gelangt in einen gemeinsamen Vorlagebehälter 24 und wird von dort über Pumpen 5, 5' wieder in die Granulierwerkzeuge 4, 4' gepumpt. Die in den ersten Trocknern 23, 23' anfallenden Granulate werden in als Aufgabe­ orte für die nachfolgende hydraulische Förderung dienenden Rührbehältern 25, 25' mit einer Förderflüssigkeit vermischt und mit Hilfe von Pumpen 26, 26' durch lange Förderleitungen 7, 7' jeweils zu am Zielort befindlichen zweiten Trocknern 27, 27' transportiert, wo die getrockneten Granulate in Richtung der Pfeile 9, 9' abgeführt werden. Die abgeschiedene Förderflüssigkeit sammelt sich in einem Zwischenbehälter 11 und wird von dort mittels einer Pumpe 12 durch eine gemeinsame lange Rohrleitung 13 zurückgepumpt. An einer Verzweigung 14 teilt sich der Flüssigkeitsstrom in die Zweigleitungen 15, 15', welche in den Rühr­ behältern 25, 25' enden. Auf die Darstellung der Füllstandsregelungen wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.
Wiederum kann durch den Einsatz einer gemeinsamen Rohrleitung 13 für die Zurückbeförderung der Förderflüssigkeit der Energieaufwand verringert werden. Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere ist es möglich, die Förderflüssigkeit aus mehr als zwei Förderleitungen ganz oder teilweise durch eine gemeinsame Rohrleitung von den Zielorten zu den Aufgabeorten zurückzubefördern.
Bezugszeichenliste
1
Extruder
2
Trichter
3
Verfahrenseinheit
4
Granulierwerkzeug
5
Pumpe
6
Leitung
7
Förderleitung
8
Trockner
9
Pfeil (Granulataustrag)
10
Leitung
11
Zwischenbehälter
12
Pumpe
13
Rohrleitung
14
Verzweigung
15
Zweigleitung
16
Vorlagebehälter
17
Regler
18
Ventil
19
Regler
20
Netzanschluß
21
Regler
22
Leitung
23
erster Trockner
24
Vorlagebehälter
25
Rührbehälter
26
Pumpe
27
zweiter Trockner

Claims (4)

1. Verfahren zur hydraulischen Förderung von Schüttgut in Förderleitungen von Aufgabeorten zu Zielorten, bei dem das Schüttgut am Aufgabeort mit der Förderflüssigkeit vermischt und die Dispersion aus Schüttgut und Förderflüssigkeit durch Förderleitungen (7, 7') zum Zielort transportiert wird, wo die Förderflüssigkeit vom Schüttgut getrennt und durch Rohrleitungen (13) zum Aufgabeort zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die rückzuführende Förderflüssigkeit mehrerer Förderleitungen in eine gemeinsame Rohrleitung (13) eingespeist wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungs­ geschwindigkeit der Dispersion aus Schüttgut und Förderflüssigkeit in den Förderleitungen (7, 7') größer ist als die Strömungsgeschwindigkeit der Förderflüssigkeit in der gemeinsamen Rohrleitung (13).
3. Vorrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgut mit Förderleitungen für den Transport von Dispersionen aus Schüttgut und Förderflüssigkeit von Aufgabeorten zu Zielorten und Rohrleitungen für die Rückführung der Förderflüssigkeit zu den Aufgabeorten, dadurch gekennzeichnet, daß mehreren Aufgabe- und Zielorte verbindenden Förderleitungen (7, 7') ganz oder teilweise eine gemeinsame Rohrleitung (13) für die Rückförderung der Förderflüssigkeit zugeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsa­ me Rohrleitung (13) einen größeren Querschnitt aufweist als die Förderleitung (7).
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